Deterministische effecten
Celbiologie
Celfuncties
In een cel zijn veel functies te vinden die in het lichaam door organen worden vervuld. Dan gaat het
over stofwisseling (voeding, vertering, synthese en excretie).
Bouw van de cel
Celkern Bevat de erfelijke informatie, die opgeslagen is in het DNA
(desoxyribonucleïnezuur). DNA wordt vertaald in het RNA, dat uit de celkern
naar het cytoplasma wordt getransporteerd. Dit RNA komt uiteindelijk terecht
in de ribosomen, waar het wordt gebruikt bij de eiwitsynthese aan het ruw
endoplastisch recticulum.
Chromosomen Spiraalvormige draad dat is opgebouwd uit een dubbele keten van
suikermoleculen met fosfaatgroepen. De enkele ketens worden onderling
verbonden door paren van een viertal organische basen (A en T, G en C).
- Adenine (A)
- Thymine (T)
- Guanine (G)
- Cytosine (C)
Elk chromosoom heeft een centromeer, dat tijdens de celdeling betrokken is
bij de verdeling van de chromosomen over de beide dochtercellen (mitose).
Erfelijke code en genen
Elk gen codeert voor een bepaald eiwit, elk eiwit heeft een specifieke functie. Een eiwit is opgebouwd
uit aminozuren, er zijn 20 verschillende aminozuren waaruit een eiwit opgebouwd kan zijn. Elke
erfelijke eigenschap is vastgelegd in een gen.
Somatische cellen
In somatische cellen komt elk chromosoom tweemaal voor. Een chromosomenpaar wordt dan
ook een homoloog chromosomenpaar genoemd. Een bepaald gen komt dus op beide
chromosomen voor, maar dat betekent niet dat de genen identiek zijn. Wanneer de genen op
beide chromosomen identiek zijn, worden ze homozygoot genoemd. Wanneer ze verschillen,
worden ze heterozygoot genoemd. Bij heterozygote cellen hangt het ervan af welk gen
recessief en dominant is.
Celdeling
Celvermeerdering komt door middel van celdeling tot stand; twee cellen ontstaan uit één cel. De
celdelingscyclus kan in verschillende fasen worden onderscheiden.
Mitose
,Het centrosoom verdubbelt zich, de twee centrosomen bewegen zich uit elkaar en gaan
fungeren als organisatiecentra, van waaruit microtubuli groeien. De centrosomen en
microtubuli strekken zich uit. De chromosomen oriënteren zich vervolgens paarsgewijs in het
midden (equatoriale vlak) tussen de centrosomen. De chromosoomparen gaan nu uit elkaar en
worden naar hun polen getrokken. De plaats waarmee de chromosomen zich hechten aan de
trekdraden wordt gevormd door de centromeren.
Meiose
Voor de bevruchting moeten beide geslachtscellen (gameten) haploïd zijn, want een diploïde
bevruchte eicel ontstaat door versmelting van twee gameten. Reductie van het diploïde aantal
chromosomen tot een haploïd aantal is het doel van meiose.
Tijdens de meiose is een aantal stadia te onderscheiden. Bij (a) zijn de cellen in interfase. Van
stadium (b) naar (c) wordt het aantal chromosomen verdubbeld (de witte chromosomen
komen oorspronkelijk van de moeder, de zwarte van de vader). In dit voorbeeld heeft een
diploïde cel zes chromosomen. Bij (d) en (e) gaan de dubbele chromosomen bij elkaar liggen.
Hierbij kan uitwisseling tussen de ‘moeder-’ en ‘vader-chromosomen’ optreden ‘crossing over’.
In (f) en (g) wijken de chromosoomparen uiteen en worden verdeeld over twee kernen. Dit is
het einde van de meiose I. Tijdens de meiose II, vanaf (i), worden de chromosomen verder
verdeeld tot een haploïd aantal in stadium (k).
,Crossing over → Het uitwisselen van homologe stukken vader- en moeder-DNA, waardoor de
genetische variatie zo groot mogelijk blijft. Het belangrijkste verschil tussen mitose en meiose is dat er
bij meiose 23 chromosoomparen gescheiden worden over de dochtercellen.
De gevormde cellen zijn nog diploïd. Deze cellen delen zich nog een keer, zonder voorgaande S-fase,
hierdoor ontstaan vier haploïde cellen.
Schematische weergave van de geslachtscelontwikkeling bij de mens
Aan de linkerzijde is de ontwikkeling tot eicel weergegeven. De oögonia zijn alleen prenataal aanwezig.
Na de geboorte worden geen nieuwe oöcyten meer gevormd. De meeste oöcyten bevinden zich in een
soort ruststadium. Vanaf de puberteit ontwikkelen zich slechts 400 à 500 (van de duizenden) oöcyten
tot rijpe eicellen. Bij de meeste zoogdieren ovuleren de rijpe oöcyten tijdens de metafase van de
tweede reductiedeling. De meiose II wordt pas afgemaakt ná de bevruchting maar vóór de versmelting
van de celkernen van eicel en spermatozoön. Er wordt slechts één van de vier cellen die door de
reductiedeling uit de oöcyt ontstaan gebruikt als eicel.
Bij de geslachtscelontwikkeling bij de man worden voortdurend (door mitosen) nieuwe primaire
spermatocyten aangemaakt. Via de meiose worden per spermatocyt vier spermatozoa gevormd.
, Waarom zijn de eicellen van de meiose haploïd en niet die diploïd?
Eicellen zijn geslachtscellen, dat betekent dat ze later met een spermacel zullen samenvoegen.
Door het samenvoegen kom je op een dubbel aantal chromosomen uit, vandaar dat er bij
iedere geslachtscel maar de helft van de chromosomen nodig is. Diploïde cellen
vermenigvuldigen zich, en worden niet samengevoegd.
Profileringskarakteristieken
De groeisnelheid van een weefsel of tumor wordt door de volgende factoren bepaald.
- P-Fractie
- De duur van de celcyclus
- De mate van celverlies (door celdood of celdifferentiatie)
De groeisnelheid kan berekend worden wanneer de P-fractie en de celcyclusduur bekend zijn. Dit is
echter meestal niet het geval.
De verdeling van de cellen over de celcyclus, de duur van de S-fase en de potentiële verdubbelingstijd
kunnen met flowcytometrie worden bepaald.
Celbiologie
Celfuncties
In een cel zijn veel functies te vinden die in het lichaam door organen worden vervuld. Dan gaat het
over stofwisseling (voeding, vertering, synthese en excretie).
Bouw van de cel
Celkern Bevat de erfelijke informatie, die opgeslagen is in het DNA
(desoxyribonucleïnezuur). DNA wordt vertaald in het RNA, dat uit de celkern
naar het cytoplasma wordt getransporteerd. Dit RNA komt uiteindelijk terecht
in de ribosomen, waar het wordt gebruikt bij de eiwitsynthese aan het ruw
endoplastisch recticulum.
Chromosomen Spiraalvormige draad dat is opgebouwd uit een dubbele keten van
suikermoleculen met fosfaatgroepen. De enkele ketens worden onderling
verbonden door paren van een viertal organische basen (A en T, G en C).
- Adenine (A)
- Thymine (T)
- Guanine (G)
- Cytosine (C)
Elk chromosoom heeft een centromeer, dat tijdens de celdeling betrokken is
bij de verdeling van de chromosomen over de beide dochtercellen (mitose).
Erfelijke code en genen
Elk gen codeert voor een bepaald eiwit, elk eiwit heeft een specifieke functie. Een eiwit is opgebouwd
uit aminozuren, er zijn 20 verschillende aminozuren waaruit een eiwit opgebouwd kan zijn. Elke
erfelijke eigenschap is vastgelegd in een gen.
Somatische cellen
In somatische cellen komt elk chromosoom tweemaal voor. Een chromosomenpaar wordt dan
ook een homoloog chromosomenpaar genoemd. Een bepaald gen komt dus op beide
chromosomen voor, maar dat betekent niet dat de genen identiek zijn. Wanneer de genen op
beide chromosomen identiek zijn, worden ze homozygoot genoemd. Wanneer ze verschillen,
worden ze heterozygoot genoemd. Bij heterozygote cellen hangt het ervan af welk gen
recessief en dominant is.
Celdeling
Celvermeerdering komt door middel van celdeling tot stand; twee cellen ontstaan uit één cel. De
celdelingscyclus kan in verschillende fasen worden onderscheiden.
Mitose
,Het centrosoom verdubbelt zich, de twee centrosomen bewegen zich uit elkaar en gaan
fungeren als organisatiecentra, van waaruit microtubuli groeien. De centrosomen en
microtubuli strekken zich uit. De chromosomen oriënteren zich vervolgens paarsgewijs in het
midden (equatoriale vlak) tussen de centrosomen. De chromosoomparen gaan nu uit elkaar en
worden naar hun polen getrokken. De plaats waarmee de chromosomen zich hechten aan de
trekdraden wordt gevormd door de centromeren.
Meiose
Voor de bevruchting moeten beide geslachtscellen (gameten) haploïd zijn, want een diploïde
bevruchte eicel ontstaat door versmelting van twee gameten. Reductie van het diploïde aantal
chromosomen tot een haploïd aantal is het doel van meiose.
Tijdens de meiose is een aantal stadia te onderscheiden. Bij (a) zijn de cellen in interfase. Van
stadium (b) naar (c) wordt het aantal chromosomen verdubbeld (de witte chromosomen
komen oorspronkelijk van de moeder, de zwarte van de vader). In dit voorbeeld heeft een
diploïde cel zes chromosomen. Bij (d) en (e) gaan de dubbele chromosomen bij elkaar liggen.
Hierbij kan uitwisseling tussen de ‘moeder-’ en ‘vader-chromosomen’ optreden ‘crossing over’.
In (f) en (g) wijken de chromosoomparen uiteen en worden verdeeld over twee kernen. Dit is
het einde van de meiose I. Tijdens de meiose II, vanaf (i), worden de chromosomen verder
verdeeld tot een haploïd aantal in stadium (k).
,Crossing over → Het uitwisselen van homologe stukken vader- en moeder-DNA, waardoor de
genetische variatie zo groot mogelijk blijft. Het belangrijkste verschil tussen mitose en meiose is dat er
bij meiose 23 chromosoomparen gescheiden worden over de dochtercellen.
De gevormde cellen zijn nog diploïd. Deze cellen delen zich nog een keer, zonder voorgaande S-fase,
hierdoor ontstaan vier haploïde cellen.
Schematische weergave van de geslachtscelontwikkeling bij de mens
Aan de linkerzijde is de ontwikkeling tot eicel weergegeven. De oögonia zijn alleen prenataal aanwezig.
Na de geboorte worden geen nieuwe oöcyten meer gevormd. De meeste oöcyten bevinden zich in een
soort ruststadium. Vanaf de puberteit ontwikkelen zich slechts 400 à 500 (van de duizenden) oöcyten
tot rijpe eicellen. Bij de meeste zoogdieren ovuleren de rijpe oöcyten tijdens de metafase van de
tweede reductiedeling. De meiose II wordt pas afgemaakt ná de bevruchting maar vóór de versmelting
van de celkernen van eicel en spermatozoön. Er wordt slechts één van de vier cellen die door de
reductiedeling uit de oöcyt ontstaan gebruikt als eicel.
Bij de geslachtscelontwikkeling bij de man worden voortdurend (door mitosen) nieuwe primaire
spermatocyten aangemaakt. Via de meiose worden per spermatocyt vier spermatozoa gevormd.
, Waarom zijn de eicellen van de meiose haploïd en niet die diploïd?
Eicellen zijn geslachtscellen, dat betekent dat ze later met een spermacel zullen samenvoegen.
Door het samenvoegen kom je op een dubbel aantal chromosomen uit, vandaar dat er bij
iedere geslachtscel maar de helft van de chromosomen nodig is. Diploïde cellen
vermenigvuldigen zich, en worden niet samengevoegd.
Profileringskarakteristieken
De groeisnelheid van een weefsel of tumor wordt door de volgende factoren bepaald.
- P-Fractie
- De duur van de celcyclus
- De mate van celverlies (door celdood of celdifferentiatie)
De groeisnelheid kan berekend worden wanneer de P-fractie en de celcyclusduur bekend zijn. Dit is
echter meestal niet het geval.
De verdeling van de cellen over de celcyclus, de duur van de S-fase en de potentiële verdubbelingstijd
kunnen met flowcytometrie worden bepaald.
