HC3. Mitose en meiose
Algemene informatie
- Welke onderwerpen worden behandeld in het hoorcollege?
- In dit college worden de mitose en meiose besproken
- Welke onderwerpen worden besproken die niet worden behandeld in de literatuur?
- Alle onderwerpen in dit college worden ook behandeld in de literatuur
- Welke recente ontwikkelingen in het vakgebied worden besproken?
- Er worden geen recente ontwikkelingen besproken
- Welke opmerkingen worden er tijdens het college gedaan door de docent met betrekking tot het tentamen?
- Er zijn geen opmerkingen gemaakt over het tentamen
- Welke vragen worden behandeld die gesteld kunnen worden op het tentamen?
- Er zijn geen potentiële tentamenvragen besproken
Celdeling
DNA bestaat uit 46 chromosomen, 23 paren die bestaan uit 2 homologe chromosomen:
- Autosomen 1-22
- Geslachtschromosomen X en Y
- Vrouw: XX
- Man: XY
Deze chromosomen bevinden zich in cellen. Het menselijk lichaam bestaat uit 1012 tot 1013 cellen. Deze cellen delen zich. Celdeling is nodig voor:
- Voortplanting
- Groei van bevruchte eicel tot meercellig organisme
- Herstel/vernieuwing
- Cellen worden als gevolg van schade en slijtage vervangen
Het menselijk lichaam bestaat uit 1012 tot 1013 cellen.
Er zijn 2 soorten celdeling:
- Mitose: produceert dochtercellen voor groei en herstel
- Meiose: een tweedelig delingsproces dat voortplantingscellen (gameten) produceert
Begrippen t.b.v. celdeling:
- Centromeer: de plek in het DNA waar na replicatie de zusterchromatiden bijeengehouden worden
- Kinetochoor: structuur van eiwitten waar de microtubuli zich aan hechten
- Microtubuli/spoeldraden: binden zich aan kinetochoor om de zusterchromatiden uit elkaar te trekken
- Centrosoom: bestaat uit twee centriolen en is het centrum waarvandaan de microtubuli zijn gekomen
Mitose
De mitose is de celdeling die dochtercellen produceert t.b.v. groei en herstel. Het doel van mitose is een exacte kopie van het genetisch materiaal van de moedercel doorgeven aan de dochtercellen. Er worden dus cellen met identiek DNA en 46 chromosomen geproduceerd. De mitose bestaat uit 6 fasen:
- Interfase
- Vormt 90% van de celcyclus
- Er is een duidelijke kern
- DNA is gedespiraliseerd
- De mitose wordt voorbereid:
- Replicatie van chromosomen
- Productie van eiwitten en organellen
- Verdubbeling van de centrosomen
- Heeft verschillende stappen:
- G1: 1e groeifase van de cel → de celinhoud groeit, de chromosomen nog niet
- Checkpoint: is de omgeving gunstig?
- S-fase: DNA-synthese → chromosomen dupliceren, van 1 chromatide wordt een kopie gemaakt
- G2-fase: 2e groeifase → de cel groeit en de mitose wordt voorbereid
- Checkpont: is al het DNA gerepliceerd? Is DNA-schade gerepareerd?
- G0: rustfase → de cellen delen niet
- G1: 1e groeifase van de cel → de celinhoud groeit, de chromosomen nog niet
- Profase
- Condensatie chromatine
- De chromosomen zijn zichtbaar → bestaan uit 2 sisterchromatiden
- Kernmembraan verdwijnt
- Centrosomen verplaatsen zich naar tegenoverliggende polen
- Spoeldraden worden gevormd
- Tussen de profase en de metafase zit de pro-metafase:
- Chromosomen zijn volledig gecondenseerd
- Spoeldraden verbinden zich met het kinetochoor (ligt op het centromeer)
- Chromosomen beginnen zich te bewegen
- Condensatie chromatine
- Metafase
- De verdere microtubuli-structuur wordt gevormd
- Centromeren verplaatsen zich naar het midden van de cel: equatoriaal vlak
- Checkpoint of alle chromatiden vastzitten aan een spoeldraad
- Anafase
- Chromatiden splitsen op het kinetochoor
- Bewegen via de spoeldraden naar tegenoverliggende polen
- Elk losse chromatide wordt nu weer als een chromosoom beschouwd
- Chromatiden splitsen op het kinetochoor
- Telofase
- Chromosomen bevinden zich op de tegenoverliggende polen
- Dochtercellen worden gevormd
- Nucleoli worden gevormd
- Chromosomen despiraliseren
- Spoeldraden verdwijnen
- Chromosomen bevinden zich op de tegenoverliggende polen
- Cytokinese
- Sluit aan op de mitose
- Cel deelt zich in 2 dochtercellen door insnoering van het celmembraan
Meiose
De meiose heeft verschillende doelen:
- De productie van gameten (ei- en spermacellen)
- De productie van gameten (gametogenese) vindt plaats in het haploïde stadium: het enige moment dat cellen haploïd zijn
- De halvering van het aantal chromosomen: een bevruchte eicel mag geen dubbele hoeveelheid chromosomen hebben
- Een bevruchte eicel (zygote) bevat 46 chromosomen en ontstaat uit twee gameten met elk 23 chromosomen
- De introductie van genetische variatie.
De meiose bestaat uit 2 delingen: meiose I en meiose II. Chromosomen bewegen zich hier op een soortgelijke manier als in de mitose, in gelijknamige fases. Echter zijn de eindproducten verschillend.
Meiose 1:
Het doel van meiose 1 is het verdelen van de homologe paren.
- Profase I
- Chromosomen gaan condenseren
- Er ontstaan 2 sisterchromatiden
- Kernmembraan verdwijnt
- Centrosomen verplaatsen
- Spoeldraden worden gevormd
- Crossing-over (chiasmata) kan laat in de profase plaatsvinden
- Dit is onafhankelijke segregatie van homologe paren → zorgt voor de meeste genetische variatie (223 mogelijkheden)
- Chromatiden gaan met elkaar kruisen → genetische variatie
- Dit is een groot verschil tussen de profase I in de meiose en de profase in de mitose
- Chiasmata zorgt ervoor dat 2 homologe chromosomen bij elkaar blijven en niet te vroeg uit elkaar gaan → belangrijk voor de meiose
- 2 identieke chromosomen die al verdubbeld zijn en 2 chromatiden bezitten zoeken elkaar op → er zijn 4 chromatiden in de profase I
- Er ontstaat een complex (divalent) doordat de chromosomen naast elkaar gaan liggen
- Er vinden tussen de chromatiden uitwisselingen van genetisch materiaal plaats → recombinatie
- In een humane oöcyt zijn veel crossing-over punten: X en Y-chromosomen zijn niet homoloog, maar hebben pseudo-autosomale regio’s. Dit zijn gebieden boven aan het X en Y-chromosoom die hetzelfde zijn → de chromosomen kunnen elkaar opzoeken en er vindt crossing-over plaats.
- Metafase I
- Chromosomen verplaatsen zich naar het equatoriale vlak
- Anafase I
- Homologe chromosomen splitsen en bewegen naar de tegenoverliggende polen
- Telofase I
- Spoeldraden verdwijnen en een nieuw kernmembraan ontstaat
- Cytokinese
Bij meiose liggen de chromosoomparen netjes op één rij, bij mitose niet. De eerste meiotische deling eindigt met 2 cellen met 23 chromosoomparen, ieder bestaand uit 2 sisterchromatiden.
Meiose II:
Na de meiose I bestaat het product uit 23 chromosomen. Echter bestaan deze nog uit 2 chromatiden, deze moeten splitsen om haploïd te worden. Dit proces vindt plaats zonder interfase.
- Profase II
- In iedere dochtercel wordt een spoelfiguur gevormd, loodrecht op de richting van de vorige
- Metafase II
- De chromosomen liggen onder elkaar in het evenaarsvlak met hun centromeer aan de spoeldraden bevestigd
- Anafase II
- De trekdraden trekken de zusterchromatiden uit elkaar → verplaatsen zich naar de polen → er ontstaan onafhankelijke dochterchromosomen
- Telofase II
- Spoelfiguren worden afgebroken
- Er vindt celinsnoering plaats
- De chromosomen ondergaan despiralisatie en decondensatie tot lange, dunne chromatinedraden
De tweede meiotische deling eindigt met 4 gameten met 23 chromosomen, ieder bestaande uit één chromatide.
Meiose in man en vrouw:
- Bij mannen ontstaan 4 zaadcellen
- Bij vrouwen ontstaat 1 eicel en 3 poollichaampjes
- De eicel heeft veel cytoplasma nodig zodat de zygoot de eerste stadia kan overleven
Chromosoomafwijkingen
Door fouten in de meiose ontstaan gameten met chromosoomafwijkingen, waaruit een zygoot met chromosoomafwijking en uiteindelijk een kind met aangeboren afwijkingen.
Een chromosoomafwijking is alles wat afwijkt van 46 normale chromosomen. Er zijn twee soorten afwijkingen:
- Numerieke afwijkingen in het aantal
- Structurele afwijkingen in de structuur
Numerieke afwijkingen:
Bij numerieke afwijkingen spreken we van anaploïdie: toevoeging of verlies van één of meerdere chromosomen. Dit kan voorkomen in zowel autosomen als geslachtschromosomen.
- Nondisjunctie: een verkeerde verdeling van de chromosomen
- In meiose I: homologe paren gaan niet uit elkaar → een chromosoompaar gaat naar één pool i.p.v. naar beide polen
- Er ontstaan 2 dochtercellen: één met 24 kopieën en één met 22 kopieën
- In meiose II: zusterchromatiden gaan niet uit elkaar
- Er ontstaan 4 dochtercellen: twee normale, één met 24 en één met 22 chromosoomparen
- Kan de oorzaak zijn van tri- of monosomie
- In meiose I: homologe paren gaan niet uit elkaar → een chromosoompaar gaat naar één pool i.p.v. naar beide polen
- Anafaselagging
- In de meiose
- Bij het verplaatsen van de chromosomen naar de twee polen blijven chromatiden achter → zijn niet aanwezig in de dochtercel
- Microtubuli van beide polen hechten zich aan dezelfde kinetochoor
- Mozaïcisme
- In de mitose
- Na de bevruchting gaan cellen delen
- In één van de cellen ontstaat spontaan een mutatie
- De mutatie wordt doorgegeven aan de dochtercellen → de mutatie is aanwezig in een deel van de cellen
- Bv. de oorzaak van een tumor
- In de mitose
- Somatische mutaties
Non-disjunctie en anafaselagging kunnen verschillende gevolgen hebben:
- Aneuploïdie: toevoeging of verlies van één of meerdere chromosomen
- 47 trisomie
- 45 monosomie
- Polyploïdie: meer dan twee complete sets chromosomen
- Triploïdie: 69 chromosomen
- Tetraploïdie: 92 chromosomen
- Van een zygoot wordt het DNA gedupliceerd en niet netjes verdeeld over dochtercellen
- Heel zeldzaam
Sommige afwijkingen die ontstaan zijn levensvatbaar:
- Trisomie 13 (Patau syndroom)
- Trisomie 18 (Edwards syndroom)
- Trisomie 21 (Downsyndroom)
- 47, XXY (Klinefelter syndroom)
- 45, X (Turner syndroom)
- 47, XXX: vrouw met een extra X-chromosoom
- Een X-chromosoom is een groot chromosoom (bevat meer dan 1000 genen) → door X-inactivatie is een vrouw met 47, XXX toch levensvatbaar
- 47, XYY: man heeft extra Y-chromosoom
- Een Y-chromosoom is heel klein en gen arm
X-inactivatie:
- In het epiblast stadium (5000 cellen) wordt het aantal X-chromosomen in een cel geteld
- Op één na worden de overige X-chromosomen geïnactiveerd:
- X-inactivatie is random, dus zowel paternale als maternale X-chromosomen hebben evenveel kans om geïnactiveerd te worden
- Het geïnactiveerde chromosoom blijft intact maar heeft geen genexpressie
- Bij vorming van oöcyten wordt de inactivatie weer verwijderd en erft dus ieder X-chromosoom actief over
Het Xist gen controleert de X-inactivatie:
- Het komt tot expressie op het geïnactiveerde X-chromosoom
- Codeert voor groot, niet-coderend RNA, dat op het inactieve X-chromosoom gaat zitten (coating)
- Hierdoor verandert de chromatinestructuur → wordt heterochromatisch
Het inactieve X-chromosoom is in de cel zichtbaar als een heterochromatine spot die sterk kleurt in de kern. Dit heet ook wel een Barr body → bij XXX zijn er twee Barr bodies.
Uitzonderingen:
- Pseudo-autosomale regio’s (PAR 1 en 2) worden niet geïnactiveerd → er zijn 2 actieve kopieën van PAR’s
- Dit kan verklaren waarom mannen met 47, XXY en vrouwen met 47, XXX niet 100% gezond zijn: er is een extra PAR aanwezig
- PAR’s zijn de uiteinden van de X en Y-chromosomen en de enige gebieden waar de genetische informatie gelijk is
- Het einde van een PAR is een qter of pter: hier is geen recombinatie mogelijk
Structurele chromosoomafwijkingen:
Structurele chromosoomafwijkingen kunnen verdeeld worden in twee groepen:
- Gebalanceerd: geen verlies of winst van genetisch materiaal
- Ongebalanceerd: wel verlies of winst van genetisch materiaal → afwijkend fenotype
Breuken in het DNA ontstaan door:
- Schade door straling of chemische stoffen
- Fouten bij de recombinatie tijdens de meiose
Translocatie: uitwisseling van materiaal tussen twee niet-homologe chromosomen
- Reciproke translocatie
- Leidt over het algemeen tot een normaal fenotype, kan wel consequenties hebben voor het nageslacht!
- Er vormt een quadrivalente i.p.v. bivalente structuur
- Robertsoniaanse translocatie
- Tussen de acrocentrische chromosomen is er een gebalanceerde translocatie: de lange armen gaan aan elkaar zitten, waarbij de satellietcellen verloren gaan
- Het breukpunt is in het centromeer
- Het is gebalanceerd (heteroloog) omdat de hoeveelheid materiaal op de chromosomen even groot als normaal is
- Er ontstaat een trivalente structuur
- Bij gameetvorming kan het misgaan er is een kans dat het kind een te grote of te kleine hoeveelheid materiaal op de chromosomen krijgt → ongebalanceerde homologe translocatie:
- Weinig of geen fenotypisch effect
- Kind met ernstige afwijkingen
- Tussen de acrocentrische chromosomen is er een gebalanceerde translocatie: de lange armen gaan aan elkaar zitten, waarbij de satellietcellen verloren gaan
Join with a free account for more service, or become a member for full access to exclusives and extra support of WorldSupporter >>
Collegeaantekeningen Cel tot Molecuul 2019/2020
- Cel tot Molecuul HC2: Genoomorganisatie
- Cel tot Molecuul HC3: Mitose en meiose
- Cel tot Molecuul PD1: Velocardiofaciaal syndroom
- Cel tot Molecuul PD2: Chromosoomafwijkingen
- Cel tot Molecuul HC4: Nucleïnezuren en eiwitten
- Cel tot Molecuul HC5: Translatie en eiwitstructuur
- Cel tot Molecuul HC6: Repair
- Cel tot Molecuul PD3: Familiaire Kanker
- Cel tot Molecuul PD4: Hemoglobinopathieën (HbP)
- Cel tot Molecuul HC7: Genomics in de moderne Geneeskunde (thema overstijgend)
- Cel tot Molecuul HC8: Celmembranen en transport
- Cel tot Molecuul PD5: Ionkanaalziekte
- Cel tot Molecuul HC9: Eiwittransport in de cel
- Cel tot Molecuul WC1: Inzoomen op organellen (thema overstijgend)
- Cel tot Molecuul HC10: Prenatale diagnostiek en screening (thema overstijgend)
- Cel tot Molecuul HC11: Ligand-eiwitbinding en enzymologie
- Cel tot molecuul HC12: Glucose en vetmetabolisme
- Cel tot Molecuul HC13: Glucose homeostase
- Cel tot Molecuul PD6: Mono-genetische diabetes
- Cel tot Molecuul HC14: Van zeldzaam naar veelvoorkomend (thema overstijgend)
- Cel tot Molecuul HC15+16: Overervingspatronen
- Cel tot Molecuul HC17: Kansrekenen
- Cel tot Molecuul HC18: Triplet expansie ziekte
- Cel tot Molecuul HC19: Wil je het weten? (thema overstijgend)
- Cel tot Molecuul HC20: Inleiding communicatie en signaaloverdracht
- Cel tot Molecuul HC21: GPRC's en 2nd messengers
- Cel tot Molecuul HC22: RTK's en insulinesignalering
- Cel tot Molecuul PD7: Cellulaire communicatie verstoord
- Cel tot Molecuul HC23: Therapieën in de maak (thema overstijgend)
- Cel tot Molecuul HC24: Cytoskelet
- Cel tot Molecuul HC25: Extracellulaire matrix
- Cel tot Molecuul PD8: Bindweefselziekte
- Cel tot Molecuul Proeftentamen
- Cel tot Molecuul: Antwoorden proeftentamen
Contributions: posts
Spotlight: topics
Collegeaantekeningen Cel tot Molecuul 2019/2020
Een complete bundel van de hoorcolleges behorend bij het blok van Cel tot Molecuul geschreven in studiejaar 2019/2020
Online access to all summaries, study notes en practice exams
- Check out: Register with JoHo WorldSupporter: starting page (EN)
- Check out: Aanmelden bij JoHo WorldSupporter - startpagina (NL)
How and why use WorldSupporter.org for your summaries and study assistance?
- For free use of many of the summaries and study aids provided or collected by your fellow students.
- For free use of many of the lecture and study group notes, exam questions and practice questions.
- For use of all exclusive summaries and study assistance for those who are member with JoHo WorldSupporter with online access
- For compiling your own materials and contributions with relevant study help
- For sharing and finding relevant and interesting summaries, documents, notes, blogs, tips, videos, discussions, activities, recipes, side jobs and more.
Using and finding summaries, notes and practice exams on JoHo WorldSupporter
There are several ways to navigate the large amount of summaries, study notes en practice exams on JoHo WorldSupporter.
- Use the summaries home pages for your study or field of study
- Use the check and search pages for summaries and study aids by field of study, subject or faculty
- Use and follow your (study) organization
- by using your own student organization as a starting point, and continuing to follow it, easily discover which study materials are relevant to you
- this option is only available through partner organizations
- Check or follow authors or other WorldSupporters
- Use the menu above each page to go to the main theme pages for summaries
- Theme pages can be found for international studies as well as Dutch studies
Do you want to share your summaries with JoHo WorldSupporter and its visitors?
- Check out: Why and how to add a WorldSupporter contributions
- JoHo members: JoHo WorldSupporter members can share content directly and have access to all content: Join JoHo and become a JoHo member
- Non-members: When you are not a member you do not have full access, but if you want to share your own content with others you can fill out the contact form
Quicklinks to fields of study for summaries and study assistance
Main summaries home pages:
- Business organization and economics - Communication and marketing -International relations and international organizations - IT, logistics and technology - Law and administration - Leisure, sports and tourism - Medicine and healthcare - Pedagogy and educational science - Psychology and behavioral sciences - Society, culture and arts - Statistics and research
- Summaries: the best textbooks summarized per field of study
- Summaries: the best scientific articles summarized per field of study
- Summaries: the best definitions, descriptions and lists of terms per field of study
- Exams: home page for exams, exam tips and study tips
Main study fields:
Business organization and economics, Communication & Marketing, Education & Pedagogic Sciences, International Relations and Politics, IT and Technology, Law & Administration, Medicine & Health Care, Nature & Environmental Sciences, Psychology and behavioral sciences, Science and academic Research, Society & Culture, Tourisme & Sports
Main study fields NL:
- Studies: Bedrijfskunde en economie, communicatie en marketing, geneeskunde en gezondheidszorg, internationale studies en betrekkingen, IT, Logistiek en technologie, maatschappij, cultuur en sociale studies, pedagogiek en onderwijskunde, rechten en bestuurskunde, statistiek, onderzoeksmethoden en SPSS
- Studie instellingen: Maatschappij: ISW in Utrecht - Pedagogiek: Groningen, Leiden , Utrecht - Psychologie: Amsterdam, Leiden, Nijmegen, Twente, Utrecht - Recht: Arresten en jurisprudentie, Groningen, Leiden
JoHo can really use your help! Check out the various student jobs here that match your studies, improve your competencies, strengthen your CV and contribute to a more tolerant world
2242 |
Add new contribution