De celcyclus bij eukaryoten

Uit welke twee hoofdonderdelen bestaat een celcyclus?

Uit een groeifase (interfase) en een celdeling (M-fase).

Hoe heet de groeifase van de celcyclus?

Interfase.

Wat gebeurt er met een cel tijdens de interfase?

Ze vervult haar normale functies, maakt eiwitten aan en bereidt zich voor op de celdeling.

Hoe heet de fase waarin de celdeling plaatsvindt?

M-fase.

Wat gebeurt er tijdens de M-fase?

Er vormen zich nieuwe celkernen en het cytoplasma wordt verdeeld over de dochtercellen.

Wat is cytokinese?

De verdeling van het cytoplasma door insnoering van de cel.

Welke twee soorten celdelingen zijn er?

Mitotische deling en meiotische deling.

Wat ontstaat er bij een mitotische deling?

Er ontstaan twee genetisch identieke dochtercellen.

Wat ontstaat er bij een meiotische deling?

Er ontstaan vier geslachtscellen (gameten) via meiose I en II, gevolgd door cytokinese.

In welke vormen komen chromosomen voor tijdens de interfase?

Als eu- en heterochromatine tijdens de interfase.

Hoe zien de chromosomen eruit vóór DNA-replicatie?

Als 46 chromatinevezels.

Hoe zien chromosomen eruit na de DNA-replicatie?

Elke chromosoom bestaat dan uit twee chromatinevezels.

Wat gebeurt er met chromatinevezels aan het begin van de celdeling?

Ze condenseren tot twee zusterchromatiden per chromosoom.

Waarom is transcriptie niet mogelijk tijdens de celdeling?

Door de sterke opvouwing van het DNA.

Waarom is de opvouwing van DNA wél nuttig tijdens de celdeling?

Het maakt de verdeling van DNA en het vormen van nieuwe celkernen mogelijk.

Uit welke drie opeenvolgende stadia bestaat de interfase?

G1, S en G2.

Wat gebeurt er in de G1-fase?

De cel maakt eiwitten aan die zorgen voor groei en voorbereiding op DNA-replicatie.

Wat gebeurt er in de S-fase van de interfase?

DNA-replicatie vindt plaats.

Wat is het resultaat van de DNA-replicatie?

Elk chromosoom bestaat uit twee identieke strengen, de toekomstige chromatiden.

Wat houdt de twee identieke DNA-strengen bij elkaar?

Cohesine-eiwitten, ter hoogte van het centromeer.

Wat doet de cel in de G2-fase?

Ze maakt eiwitten aan voor groei en bereidt zich verder voor op de celdeling.

Wat gebeurt er met het gerepliceerde DNA in G2?

Het wordt gecontroleerd op schade.

Wat gebeurt er in dierlijke cellen tijdens G2 met het centrosoom?

Het centrosoom verdubbelt.

Wat is de G0-fase?

Een fase waarin cellen zich niet meer delen (‘O’ = out of cycle).

Is de G0-fase altijd permanent?

Nee, deze kan omkeerbaar zijn bij bijvoorbeeld stamcellen van spier-, zenuw- of leverweefsel.

Waarom blijven sommige cellen permanent in G0?

Door DNA-schade of omdat ze na differentiatie niet meer delen.

Wat betekent de celcyclus voor kernloze cellen.

Kernloze cellen kunnen niet delen, bv rode bloedcellen (erytrocyten).

Waar worden rode bloedcellen aangemaakt?

In de nieren.

Wat triggert de aanmaak van rode bloedcellen?

Een laag zuurstofgehalte in het bloed.

Welk hormoon wordt aangemaakt bij zuurstoftekort?

Erythropoëtine (epo).

Wat doet epo in het lichaam?

Het stimuleert de aanmaak van rode bloedcellen.

Waarom wordt epo als doping gebruikt?

Omdat het de zuurstofaanvoer verbetert.

Wat is het resultaat van mitotische celdeling bij dierlijke cellen?

Twee diploïde dochtercellen uit één oorspronkelijke diploïde cel.

Uit welke twee stappen bestaat de mitotische celdeling?

Uit mitose en cytokinese.

Wat gebeurt er tijdens de mitose?

Er worden twee nieuwe celkernen gevormd via vier fasen: profase, metafase, anafase en telofase.

Wat is er aan het einde van de G2-fase aanwezig in de cel?

Twee centrosomen.

Wat gebeurt er met de centrosomen tijdens de vroege profase?

Ze bewegen naar tegenovergestelde polen van de cel.

Wat vormt zich tussen de centrosomen?

Microtubuli.

Wat zijn polaire microtubuli?

Steundraden die tussen de centrosomen lopen en in het midden van de cel contact maken.

Wat gebeurt er als de centrosomen elk aan één kant van de cel liggen?

Er vormen zich microtubuli tussen de centrosomen en het celmembraan.

Hoe heten de stervormige structuren rond centrosomen onder de microscoop?

asterfiguren.

Wat gebeurt er tijdens de late profase met de microtubuli?

Ze groeien vanuit de centrosomen en hechten zich aan het kinetochoor van elke chromatide.

Hoe worden microtubuli genoemd die zich aan het kinetochoor hechten?

Trekdraden of kinetochore microtubuli.

Wat is het evenaarsvlak?

Het midden van de cel waar de chromosomen naartoe worden gebracht tijdens de metafase.

Wat is het doel van cytokinese?

De cel insnoeren en het cytoplasma verdelen over de twee dochtercellen.

Hoe wordt cytokinese mogelijk gemaakt?

Door de contractiele ring die samentrekt tijdens de anafase-telofase.

Wat gebeurt er aan het einde van de cytokinese?

De verbinding tussen de twee dochtercellen wordt afgesnoerd.

Beschrijf de fase die kan waargenomen worden.

Vroege profase

• Condensatie van chromatine

  • Chromosomen

• Vorming spoelfiguur

  • Steundraden + asterfiguur

Beschrijf de fase die kan waargenomen worden.

Late profase

• Kernmembraan verdwijnt

  • Chromosomen komen vrij in het cytoplasma

• Spoelfiguur is volledig gevormd

  • trekdraden

Beschrijf de fase die kan waargenomen worden.

Metafase

• Alle chromosomen (2 zusterchromatiden) liggen in het evenaarsvlak afzonderlijk van elkaar.

Beschrijf de fase die kan waargenomen worden.

Anafase

• Zusterchromatiden komen los van elkaar.

• Aan elke pool aparte set chromosomen (2n).

• Asterfiguur wordt weggeduwd van elkaar; de cel verlengt.

Beschrijf de fase die kan waargenomen worden.

Telofase

• Afbraak spoelfiguur.

• Vorming nieuw kernmembraan + nucleolus.

• Chromosomen decondenseren tot chromatine.

Waarom zijn er geen asterfiguren zichtbaar in plantencellen tijdens mitose?

Asterfiguren zijn niet zichtbaar doordat plantencellen niet over centrosomen beschikken.

Wat gebeurt er tijdens de profase in plantencellen?

Microtubuli rond de celkern vormen de steundraden en nemen de vorm van de spoelfiguur aan.

Wat gebeurt er na de afbraak van het kernmembraan?

Er vormen zich trekdraden.

Hoe is de spoelfiguur verankerd in plantencellen?

Door eiwitdraden of actinefilamenten aan het celmembraan.

Wat gebeurt er tijdens de cytokinese in plantencellen?

Een celplaat verschijnt in de telofase en vormt nieuwe celmembranen, celwanden en een middenlamel tussen de dochtercellen.

Wat gebeurt er met het kernmembraan tijdens open mitose?

Het kernmembraan verdwijnt (bij dieren en planten).

Hoe verloopt gesloten mitose in vergelijking met open mitose?

De fasen zijn hetzelfde, maar het kernmembraan blijft intact.

Wat ontstaat aan het einde van een gesloten mitose?

Twee dochterkernen.

Hoe verloopt de cytokinese bij gesloten mitose?

Het cytoplasma wordt verdeeld via insnoering van het celmembraan.

Wat vormt zich tussen de dochtercellen na gesloten mitose?

Een nieuwe celwand.

Welke structuur bij gisten is vergelijkbaar als dat van het centrosoom.

SPB’s: spindle polar body

Welke twee vormen van voortplanting komen voor bij eukaryoten?

Ongeslachtelijke en geslachtelijke voortplanting.

Wat is kenmerkend aan nakomelingen uit ongeslachtelijke voortplanting?

Ze zijn genetisch identiek aan het moederorganisme (klonen).

Wat is de enige bron van variatie bij ongeslachtelijke voortplanting?

Mutaties.

Waarom is variatie door mutatie vaak niet voldoende bij ongeslachtelijke voortplanting?

Omdat het zelden genoeg is om aanpassingen aan omgevingsveranderingen mogelijk te maken.

Wat gebeurt er bij geslachtelijke voortplanting met het genetisch materiaal?

Elke ouder maakt gameten aan met de helft van het genetisch materiaal.

Wat gebeurt er na de interfase bij de vorming van gameten?

Twee opeenvolgende kerndelingen: meiose I en meiose II.

Wat is het eindresultaat van meiose?

Vier haploïde geslachtscellen.

Wat gebeurt er tijdens profase I?

Homologe chromosomen komen samen te liggen (paring).

Wat vormt zich tussen elk chromosomenpaar tijdens de paring?

Een eiwitcomplex dat de chromosomen bij elkaar houdt.

Wat gebeurt er bij geslachtschromosomen zoals XY tijdens de paring?

Er treedt een gedeeltelijke paring op.

Wat is een tetrade?

Een gepaard chromosomenpaar bestaande uit vier chromatiden.

Wat zijn zusterchromatiden?

De chromatiden van hetzelfde chromosoom.

Wat zijn niet-zusterchromatiden?

De chromatiden van verschillende homologe chromosomen.

Waar maken twee niet-zusterchromatiden contact tijdens crossing-over?

Binnen een tetrade.

Wat wordt zichtbaar op de contactplaats tussen niet-zusterchromatiden?

Een chiasma.

Wat gebeurt er op het chiasma tijdens crossing-over?

Het DNA breekt op die plaats en wordt uitgewisseld tussen de chromatiden.

Wat is recombinatie?

Het proces waarbij nieuwe combinaties van genetisch materiaal binnen de chromatiden ontstaan.

Wat is het effect van crossing-over op de genetische variatie?

Crossing-over draagt bij aan genetische variatie in de gameten.

Wat is een gevolg van crossing-over op chromosoomcombinaties?

Nieuwe combinaties van chromosomen kunnen ontstaan.

Wat gebeurt er op de gegeven stap: A?

De homologe chromosomen vormen een tetrade, die wordt samengehouden door een eiwitcomplex.

Wat gebeurt er op de gegeven stap: B?

Het DNA van niet-zusterchromatiden verbindt zich in chiasma.

Wat gebeurt er op de gegeven stap: D?

De samenstelling van de homologe chromosomen na recombinatie.

Wat gebeurt er op de gegeven stap: C?

Het eiwitcomplex verdwijnt. De homologe chromosomen hangen aan elkaar door chiasmata.

Welk proces wordt hier weergegeven?

Profase I

• Chromatine condenseert tot chromosomen samen.

• Het spoelfiguur wordt gevormd.

• Het kernmembraan verdwijnt.

• Homologe chromosomen vormen paren (tetraden) —> crossing over.

Welk proces wordt hier weergegeven?

Metafase I

• De chromosomen liggen gepaard in het evenaarsvlak.

• Welk van de twee homologe chromosomen verbonden is met welke pool, is toeval (hierdoor ontstaat er veel variatie tussen de gameten).

Welk proces wordt hier weergegeven?

Anafase I

• De homologe chromosomenparen worden uit elkaar getrokken.

• Elke pool ontvangt een haploïde set chromosomen.

Welk proces wordt hier weergegeven?

Telofase I

• Chromosomen decondenseren tot chromatine.

• Het spoelfiguur wordt afgebroken.

• Er ontstaat een nieuw kernmembraan.

• Elk chromosoom bestaat nog altijd uit twee chromatiden.

• Door overkruising is er recombinatie opgetreden.

• Elke kern heeft n chromosomen.

Wat zijn de voordelen van overkruising bij ijsberen?

Voordelige variaties door overkruising bij ijsberen: een beter vetmetabolisme, een witte vacht en scherpere kiezen om vlees te verscheuren.

Waar komen al deze voordelige eigenschappen van ijsberen uiteindelijk vandaan?

Van variaties binnen de genen.

Wat kan er optreden tussen meiose I en meiose II?

Een interfase zonder S-fase, dus zonder DNA-replicatie.

Waarom is er geen DNA-replicatie tussen meiose I en II?

Omdat er geen S-fase optreedt in de korte interfase.

Waarop lijkt het proces van meiose II sterk?

Op dat van mitose.

Wat gebeurt in profase II?

• De chromosomen vouwen zich op/condenseren.

• Het kernmembraan breekt af.

• De spoelfiguur wordt gevormd.

Wat gebeurt er in metafase II?

Het haploïde aantal chromosomen komt afzonderlijk in het evenaarsvlak van de cel te liggen.

Wat gebeurt er in anafase II?

De zusterchromatiden van elk chromosoom worden van elkaar gescheiden en naar één pool getrokken.

Wat gebeurt er in telofase II?

• Chromosomen decondenseren tot chromatine.

• Het spoelfiguur wordt afgebroken.

• Er ontstaat een nieuw kernmembraan.

• Elke kern heeft n chromosomen.

Wat kan er misgaan tijdens de celdeling?

Homologe chromosomen (meiose I) of zusterchromatiden (meiose II of mitose) kunnen niet gescheiden worden.