Celdeling - Samenvatting (PDF)

4 DNA EN CELDELING  Het Kompas 2  HOOFDSTUK 2 CELDELING Leerboek WACO 5 Biologie p. 172 2.6 Non-disjunctie presentatie 2 Celdeling 2.1 Soorten celdelingen Mitose of gewone celdeling Aanmaak van lichaamscellen voor groei of herstel Moedercel → dochtercellen Diploïd...

4 DNA EN CELDELING  Het Kompas 2  HOOFDSTUK 2 CELDELING Leerboek WACO 5 Biologie p. 172 2.6 Non-disjunctie presentatie 2 Celdeling 2.1 Soorten celdelingen Mitose of gewone celdeling Aanmaak van lichaamscellen voor groei of herstel Moedercel → dochtercellen Diploïd (2n) Genetisch identiek Meiose of halveringsdeling (reductiedeling) Aanmaak van gameten in voortplantingsorganen Moedercel is diploïd (2n) Dochtercellen zijn haploïd (n) Genetisch verschillend Eén chromosoom van elk homoloog paar Zygote Diploïd (2n) Per chromosomenpaar: één van de vader en één van de moeder Leerboek p. 172 2 Celdeling 2.2 Celcyclus Celcyclus Interfase: Voorbereiding op de celdeling Vervult functie en eiwitsynthese Grootste deel levenscyclus cel Celdeling: Mitose of meiose Cytokinese Gemiddelde duur voor zoogdiercellen: 12 tot 24 uur www.youtube.com/watch?v=KIpcCyuypzg Verschillende fasen of perioden interfase: G1-fase: groei S-fase: synthese G2-fase: groei G0-fase: rust Leerboek p. 172 + 173 2 Celdeling 2.2 Celcyclus G1-fase Volumetoename: cytoplasma + celstofwisseling Bepaling celdeling of G0-fase vb. cellen G0-fase Permanent: zenuwcellen Tijdelijk: witte bloedcellen S-fase of synthesefase DNA-replicatie G2-fase Controle DNA Reparatie DNA door eiwitten Geen reparatie mogelijk  apoptose Aanmaak extra histonen en membraanmateriaal, centriolenpaar (centrosoom) verdubbeld (in dierlijke cel) Leerboek p. 173 + 174 2 Celdeling 2.2 Celcyclus Controle van de celcyclus Tussen de G1- en S-fase Cel groot genoeg? Voldoende voedingstoffen? DNA beschadigt? Genoeg enzymen voor de S-fase? Tussen de G2-fase en celdeling Schade opgelopen tijdens de DNA-replicatie? Tijdens de metafase Controle spoelfiguur Controle aanhechting trekdraden aan chromosomen Leerboek p. 173 + 174 2 Celdeling 2.3 Mitose 2.3.1 Belang Groei en ontwikkeling Herstel van beschadigde weefsels In stand houden van een organisme In stand houden van de soort Aseksuele voortplanting Bacteriën en andere ééncelligen klonen: identieke nakomelingen Planten stekken Leerboek p. 174 + 175  2 Celdeling 2.3 Mitose 2.3.2 Verloop (dierlijke cel) Vier fasen Profase Metafase Anafase Telofase www.youtube.com/watch?v=v28wOzXHwZU www.youtube.com/watch?v=DwAFZb8juMQ Leerboek p. 175 2 Celdeling 2.3 Mitose 2.3.2 Verloop (dierlijke cel) Profase Chromatinevezels spiraliseren/ condenseren tot chromosomen Kernmembraan verdwijnt Chromosomen vrij in het cytoplasma Centrosomen bewegen uit elkaar naar de twee celpolen Vorming spoelfiguur uit microtubuli Trekdraden (kinetochore microtubuli) verbinden met het centromeer Overige draden: steundraden (polaire microtubuli) Microscopische Beide asterfiguren opname. DNA is blauwgekleurd, microtubuli groen en cytoskelet rood. Leerboek p. 175 2 Celdeling 2.3 Mitose 2.3.2 Verloop (dierlijke cel) Metafase Microtubuli duwen de chromosomen naar het evenaarsvlak Willekeurige volgorde op één lijn Chromosomen vrij in het cytoplasma Chromosomen zijn het gemakkelijkste zichtbaar onder een lichtmicroscoop Maken van een karyogram Leerboek p. 175 2 Celdeling 2.3 Mitose 2.3.2 Verloop (dierlijke cel) Anafase Trekdraden verkorten Chromosoom splitst ter hoogte van het centromeer Zusterchromatiden worden naar de tegenovergestelde pool getrokken Elke zusterchromatide is een kopie van het oorspronkelijk chromatide Identieke erfelijke informatie Mens: 46 chromatiden per pool Leerboek p. 175 + 176 2 Celdeling 2.3 Mitose 2.3.2 Verloop (dierlijke cel) Telofase Spoelfiguur verdwijnt Bouwstenen microtubuli vormen cytoskelet dochtercellen Vorming kernmembraan Chromatiden despiraliseren/ decondenseren tot chromatinevezels Cytokinese Splitsing cytoplasma door insnoering celmembraan Evenredige verdeling celorganellen RESULTAAT: twee genetisch identieke dochtercellen (2n) Leerboek p. 176  2 Celdeling 2.3 Mitose 2.3.2 Verloop (dierlijke cel) https://www.youtube.com/ shorts/snKrKC9wYvw https://www.youtube.com/watch?v=pOsAbTi9tHw https://youtube.com/shorts/iu_HBmmjvUw?si=H4M6vd909UMXyozB Leerboek p. 176 2 Celdeling 2.3 Mitose 2.3.2 Verloop (plantaardige cel) In delende plantencellen gebeurt de mitose ongeveer volgens hetzelfde schema als bij dierlijke cellen, alleen bezitten plantencellen geen centriolen en komt er ook geen asterfiguur in voor. De microtubuli bevinden zich aanvankelijk als een structuurelement tegen het celmembraan waar ze ook worden gevormd. Van daaruit hergroeperen ze zich tot een spoelfiguur. De 2 uiteinden van de spoelfiguur worden ook wel poolkapjes genoemd. Leerboek p. 175 2 Celdeling 2.3 Mitose 2.3.2 Verloop (plantaardige cel) De insnoering zoals bij dierlijke cellen is niet mogelijk bij plantencellen vanwege hun celwand. Na de telofase worden golgiblaasjes met bouwstoffen voor de nieuw te vormen celwand door microtubuli naar het evenaarsvlak geleid. Daar smelten de blaasjes samen en wordt een dunne plaat of celplaat gevormd, die geleidelijk aan het cytoplasma van de moedercel in 2 verdeelt. Wanneer de celplaat voltooid is, ontwikkelt zich aan beide kanten van de plaat celmembraan. Tegen de celplaat worden vervolgens verdikkingslagen (vooral van cellulose) afgezet, en verkrijgt de nieuwe celwand dezelfde structuur als de oorspronkelijke celwand. Leerboek p. 175 2 Celdeling 2.3 Mitose 2.3.3 Ontstaan van kanker Tumor Ongeremde en ongecontroleerde celdeling Oorzaak: Vaak DNA-schade door uv-stralen, alcohol, teer, … Erfelijke afwijking Kankercellen Verdringen en vervangen omliggende weefsels Celdifferentiatie verloopt foutief Geen functie, enkel delen Verbruiken veel O2 en voedingstoffen → lichamelijke klachten Uitzaaiing of metastase Verspreiding kankercellen via bloed of lymfe Opmerking: DNA-schade vaak hersteld door herstelenzymen. Als de schade te groot is, kan er overgegaan worden naar apoptose. Leerboek p. 176 + 177 2 Celdeling 2.3 Mitose 2.3.3 Ontstaan van kanker Tumor Leerboek p. 176 + 177 2 Celdeling 2.3 Mitose 2.3.3 Ontstaan van kanker www.youtube.com/watch?v=ouozpnRuDLw Leerboek p. 176 + 177 2 Celdeling 2.4 Meiose Aanmaak van haploïde gameten of geslachtscellen Vooraf interfase Toename celvolume Verdubbeling DNA Aanmaak celorganellen en bouwstoffen Twee afzonderlijke celdelingen Eerste meiotische deling Tweede meiotische deling Leerboek p. 177 2 Celdeling 2.4 Meiose Eén diploïde (2n) moedercel ↓ Vier haploïde (n) dochtercellen Waarom zijn gameten haploïd? https://www.youtube.com/watch?v=jjEcH ra3484 Leerboek p. 177 2 Celdeling 2.4 Meiose 2.4.1 Eerste meiotische deling Profase 1 Chromatinevezels spiraliseren/ condenseren tot chromosomen Kernmembraan verdwijnt Chromosomen vrij in het cytoplasma Centriolenparen bewegen uit elkaar naar de twee celpolen Vorming spoelfiguur uit microtubuli Trekdraden verbinden met het centromeer Overige draden: steundraden Beide asterfiguren Leerboek p. 177 + 178 2 Celdeling 2.4 Meiose 2.4.1 Eerste meiotische deling Profase 1 Homologe chromosomenparen komen samen (= tetrade) Contact tussen 2 niet-zusterchromatiden Chiasma: contactplaats Crossing-over Ter hoogte van chiasma Wisselen stukjes uit tussen 2 niet-zusterchromatiden Nieuwe unieke samenstelling chromatiden Diversiteit van de soort Leerboek p. 178 2 Celdeling 2.4 Meiose 2.4.1 Eerste meiotische deling Metafase 1 Homologe chromosomen per paar in het evenaarsvlak Elk chromosoom van het homologe paar heeft een aparte trekdraad Leerboek p. 178 2 Celdeling 2.4 Meiose 2.4.1 Eerste meiotische deling Anafase 1 Trekdraden verkorten De homologe chromosomen worden naar de tegenovergestelde pool getrokken Willekeurig Aantal chromosomen wordt gelijk verdeeld over de twee celpolen Leerboek p. 178 2 Celdeling 2.4 Meiose 2.4.1 Eerste meiotische deling Telofase 1 Elke celpool de helft van het aantal chromosomen (n) Korte fase Spoelfiguur verdwijnt Cel maakt zich klaar om opnieuw te splitsen Cytokinese Insnoering celmembraan ter hoogte van het evenaarsvlak Twee cellen (n) Leerboek p. 178 + 179 2 Celdeling 2.4 Meiose 2.4.2 Tweede meiotische deling ( in beide cellen gevormd na meiose 1) Profase 2 Centriolenparen bewegen naar tegenovergestelde polen Vorming spoelfiguur Leerboek p. 179 2 Celdeling 2.4 Meiose 2.4.2 Tweede meiotische deling Metafase 2 Chromosomen in één lijn in het evenaarsvlak Steundraden maken contact met elkaar en de centriolen Trekdraden maken contact met het centromeer Leerboek p. 179 2 Celdeling 2.4 Meiose 2.4.2 Tweede meiotische deling Anafase 2 Trekdraden verkorten Chromosoom splitst ter hoogte van het centromeer Zusterchromatiden worden naar de tegenovergestelde pool getrokken Leerboek p. 179 2 Celdeling 2.4 Meiose 2.4.2 Tweede meiotische deling Telofase 2 Spoelfiguur verdwijnt Bouwstenen microtubuli vormen cytoskelet dochtercellen Vorming kernmembraan Chromatiden despiraliseren/ decondenseren tot chromatinevezels Cytokinese Insnoering celmembraan ter hoogte van het evenaarsvlak Vier haploïde dochtercellen (n) – genetisch uniek Leerboek p. 179 + 180 2 Celdeling 2.4 Meiose 2.4.3 Belang Geslachtelijke voortplanting Productie van haploïde gameten Zonder meiose: verdubbeling chromosomen zygote Productie van genetisch unieke gameten Mixing: toevallige schikking metafase 1 Crossing-over profase 1 Leerboek p. 180 2 Celdeling 2.4 Meiose 2.4.3 Belang Evolutie van de soort Crossing-over: ontstaan van unieke chromosomen Mixing: ontstaan van unieke set chromosomen Iedereen is uniek Broers en zussen delen meer genetische materiaal maar zijn geen kopieën van elkaar Verschillende sterktes en zwaktes Grotere overlevingskans bij wijziging van de omgeving Ongeslachtelijke voortplanting Iedereen is genetisch identiek Dezelfde sterktes en zwaktes Kleinere overlevingskans bij wijziging van de omgeving Leerboek p. 181 2 Celdeling 2.4 Meiose 2.4.3 Belang Leerboek p. 181 2 Celdeling 2.5 Overzicht celdelingen Leerboek p. 181 2 Celdeling 2.5 Overzicht celdelingen https://www.youtube.com/watch?v=zrKdz93Wl Leerboek p. 181 2 Celdeling 2.6 Non-disjunctie Non-disjunctie is een fout tijdens de celdeling (mitose of meiose) waarbij één of meer chromosomen niet normaal scheiden, wat resulteert in dochtercellen met meer of juist minder chromosomen dan verwacht. De gevolgen van non-disjunctie kunnen ernstig zijn. Een bekend voorbeeld van trisomie is het syndroom van Down, waarbij er drie kopieën zijn van chromosoom 21 in plaats van de gebruikelijke twee. Anderzijds zijn er ook chromosoomvariaties die minder ernstige gevolgen hebben, bijvoorbeeld bij het syndroom van Klinefelter waarbij iedere cel twee X- chromosomen en een Y-chromosoom bevat. Leerboek p. 181 2 Celdeling Oefeningen hoofdstuk 2 Maak de oefeningen uit het leerboek: Leerboek p. 3038- 33 2 Celdeling JUIST/FOUT? De celcyclus bevat de interfase en de celdeling. Leerboek p. 182 2 Celdeling JUIST/FOUT? De celcyclus bevat de interfase en de celdeling. Antwoord: Juist. De interfase is de voorbereiding op een celdeling en gebeurt voor een celdeling. Bij de celdeling zelf, mitose of meiose, splitst de moedercel in nieuwe dochtercellen. De celcyclus of het leven van een cel bevat steeds een interfase en een celdeling. Leerboek p. 182 2 Celdeling JUIST/FOUT? De Go-fase gebeurt elke keer in alle cellen. Leerboek p. 182 2 Celdeling JUIST/FOUT? De Go-fase gebeurt elke keer in alle cellen. Antwoord: Fout. De Go-fase of de out of cycle-fase is een fase waarbij cellen de celcyclus verlaten en stoppen met delen. Dit is afhankelijk van het type cel en de situatie. Leerboek p. 182 2 Celdeling JUIST/FOUT? De mitose verloopt via de volgende achtereenvolgende fasen: profase, metafase, telofase en anafase. Leerboek p. 182 2 Celdeling JUIST/FOUT? De mitose verloopt via de volgende achtereenvolgende fasen: profase, metafase, telofase en anafase. Antwoord: Fout. De mitose is een celdeling waarbij een moedercel splitst in twee dochtercellen. De fasen van een mitose zijn profase, metafase, anafase en telofase. Leerboek p. 182 2 Celdeling JUIST/FOUT? Crossing-over gebeurt tijdens de meiose in profase 2. Leerboek p. 182 2 Celdeling JUIST/FOUT? Crossing-over gebeurt tijdens de meiose in profase 2. Antwoord: Fout. De crossing-over is een proces waarbij twee homologe chromosomen dicht bij elkaar liggen waardoor er tussen de chromatide stukjes DNA uitgewisseld worden. Het dicht bij elkaar liggen van deze homologe chromosomen gebeurt enkel in profase 1, want in profase 2 zijn de homologe chromosomen al gesplitst van elkaar. Leerboek p. 182 2 Celdeling JUIST/FOUT? Mixing is het proces waarbij door toeval de paternale en maternale chromosomen verdeeld worden over de toekomstige dochtercellen. Leerboek p. 182 2 Celdeling JUIST/FOUT? Mixing is het proces waarbij door toeval de paternale en maternale chromosomen verdeeld worden over de toekomstige dochtercellen. Antwoord: Juist. Bij mixing worden de chromosomen verdeeld in toekomstige dochtercellen. Hierbij worden de paternale (afkomstig van de vader) en de maternale (afkomstig van de moeder) verdeeld over de dochtercellen. Dit proces is puur gebaseerd op toeval en kan niet voorspeld worden. Leerboek WACO 5 Biologie p. 182  2 Celdeling Oefeningen hoofdstuk 2 Maak de oefeningen uit het leerboek: Op Scoodle Op papier 49 Leerboek p. 30 - 33  Het Kompas Thema 4: DNA en celdeling Hoofdstuk 2: Celdeling 50