Når et barn vokser, eller huden danner nye celler efter en skade, skal arvematerialet fordeles rigtigt. Hver ny celle skal have de kromosomer, den har brug for. Det er netop den opgave, mitosen løser.
Mitose er deling af cellekernen, hvor kopier af kromosomerne fordeles til to nye kerner. Sammen med deling af selve cellen giver det normalt to datterceller med samme kromosomtal og samme genetiske information, bortset fra eventuelle mutationer. I videoen nedenfor tegner og forklarer jeg forløbet trin for trin.
Hvad er mitose, og hvad bruges den til?
Mitose bruges hos eukaryote organismer, altså organismer med cellekerne. Hos mennesker gør den det muligt at danne nye celler til vækst, fornyelse og reparation. Hos visse encellede eukaryoter indgår den i ukønnet formering.
Ikke alle kroppens celler deler sig lige ofte, og nogle modne celletyper deler sig normalt ikke. Men når en celle skal danne to nye celler med samme genetiske information, skal DNA først kopieres og derefter fordeles.
Bakterier har ingen cellekerne og deler sig normalt ved todeling frem for mitose. Du kan få forskellen forklaret på siden om prokaryote og eukaryote celler.
Før mitosen: DNA kopieres i interfasen
En celles forløb fra én deling til den næste kaldes cellecyklus. En stor del af tiden går med vækst, cellens almindelige arbejde og forberedelse til deling. Denne del kaldes interfasen og er ikke en del af selve mitosen.
Interfasen er altså ikke bare en hvilefase. I G1-fasen vokser cellen og udfører sine funktioner. I S-fasen kopieres DNA. I G2-fasen fortsætter forberedelsen til deling. Først derefter går cellen ind i mitosen.
Kromosom eller kromatid – hvad er forskellen?
Efter DNA-kopieringen består hvert kromosom af to søsterkromatider. De indeholder normalt samme DNA-sekvens og holdes sammen indtil adskillelsen. På tegninger vises et kopieret kromosom ofte som et X, hvor hver langsgående halvdel er en kromatid.
Et kromosom er dog ikke altid X-formet. X’et er en forenklet fremstilling af et kopieret, tæt pakket kromosom. Når søsterkromatiderne adskilles, regnes hver af dem som et selvstændigt kromosom. Se også kromosomer og DNA.
En almindelig menneskelig kropscelle har 46 kromosomer. Efter S-fasen har den stadig 46 kromosomer, men nu med i alt 92 kromatider. DNA-mængden er fordoblet. Ved delingen fordeles kopierne, så hver dattercelle normalt får 46 kromosomer.
Mitosens faser – trin for trin
Nu er DNA kopieret. Opgaven er at fordele det, så de to nye kerner får et komplet sæt kromosomer. Figuren viser et samlet forløb, som vi gennemgår nedenfor.
Profase: kromosomerne pakkes tæt
Kromosomerne kondenserer, altså pakkes tættere, så de bliver tydelige i et mikroskop. Samtidig opbygges tentrådsapparatet af proteintråde, som skal hjælpe med at fordele kromosomerne.
Kernemembranen nedbrydes efterfølgende, og tentrådene kan binde til særlige områder på kromosomerne. I en mere detaljeret faseinddeling kaldes denne overgang prometafase. I en enkel oversigt behandles den ofte sammen med profasen.
Metafase: kromosomerne samles i midten
De kopierede kromosomer placeres ved cellens midterplan. Søsterkromatiderne er forbundet med tentrådsapparatet mod hver sin pol. Den opstilling gør det muligt at fordele én kopi til hver ny kerne.
Anafase: søsterkromatiderne adskilles
Forbindelsen mellem søsterkromatiderne ophæves, og de bevæges mod modsatte poler. Hver tidligere kromatid er nu et selvstændigt kromosom. De to ender af cellen får dermed hver et komplet sæt.
Telofase: to nye cellekerner dannes
Kromosomerne når frem til polerne og pakkes mindre tæt igen. Der dannes nye kernemembraner omkring de to sæt kromosomer. Resultatet af kernedelingen er to kerner, som normalt indeholder samme genetiske information.
Cytokinese: selve cellen deles
For at få to datterceller skal cytoplasmaet også fordeles, og cellen skal adskilles. Det kaldes cytokinese. Den overlapper ofte de sidste dele af mitosen, men er ikke det samme som kernedelingen.
Hos dyreceller snøres cellemembranen ind på midten. Hos planteceller, som har en stiv cellevæg, dannes en celleplade mellem de kommende datterceller. Den bliver en del af adskillelsen med nye cellemembraner og ny cellevæg.
De nye celler kan derefter gå ind i interfase. De vokser, udfører deres opgaver og kan senere dele sig igen, hvis cellens regulering og forholdene tillader det.
Mitose – kort overblik
| Trin | Det vigtigste der sker |
|---|---|
| Interfase før mitose | Cellen er aktiv; DNA kopieres i S-fasen |
| Profase og prometafase | Kromosomer kondenserer; tentrådsapparat dannes; kernemembran nedbrydes |
| Metafase | Kromosomerne opstilles ved midterplanet |
| Anafase | Søsterkromatider adskilles og fordeles mod hver sin pol |
| Telofase | To cellekerner dannes |
| Cytokinese | Cytoplasmaet deles, så der normalt dannes to datterceller |
Hvad er forskellen på mitose og meiose?
Ved mitose bevares kromosomtallet fra den oprindelige kerne til de nye kerner. Hos mennesker bruges mitotisk celledeling blandt andet til at danne nye kropsceller.
Ved meiose halveres kromosomtallet gennem to delinger efter én DNA-kopiering. Hos mennesker indgår meiosen i dannelsen af kønsceller. Genetisk variation opstår blandt andet ved overkrydsning og fordeling af de homologe kromosomer.
| Mitose med efterfølgende celledeling | Meiose | |
|---|---|---|
| Antal kernedelinger | Én | To |
| Kromosomtal i produkterne | Bevares | Halveres |
| Genetisk resultat | Normalt samme genetiske information | Genetisk variation mellem produkterne |
| Eksempel hos mennesker | Vækst og fornyelse af kropsceller | Dannelse af kønsceller |
Ved sædcelledannelse kan meiosen føre til fire sædceller. Ved ægcelledannelse fordeles cytoplasmaet ulige, så resultatet normalt bliver én stor ægcelle og små pollegemer. Derfor skal “fire celler” ikke forstås som fire funktionelle ægceller.
Hvorfor skal celledelingen kontrolleres?
Det er afgørende, at DNA er kopieret, og at kromosomerne er tilknyttet tentrådsapparatet korrekt. Cellen har kontrolmekanismer, som kan forsinke delingen, hvis noget ikke er klar.
Fejl i fordelingen kan give et forkert antal kromosomer. Ændringer i gener, der regulerer vækst og deling, kan desuden bidrage til ukontrolleret celledeling. En mutation er dog ikke automatisk det samme som kræft. Du kan læse videre om mutationer i DNA og protein.
Tegn mitosen, og test din forståelse
Tegn en celle med et lille antal kromosomer, eksempelvis to, så forløbet er overskueligt. Vis først DNA-kopiering og derefter profase, metafase, anafase, telofase og cytokinese. Brug samme farve til søsterkromatiderne, så du kan følge kopierne.
- Hvorfor skal DNA kopieres før mitosen?
- Hvad er forskellen på kromosomer og søsterkromatider?
- Hvor mange kromosomer og kromatider har en almindelig menneskecelle efter S-fasen?
- Hvad adskilles i anafasen?
- Hvad er forskellen på mitose og cytokinese?
- Hvordan adskiller resultatet sig fra meiose?
Kontrollér din tegning ved at tælle kromosomerne i hver dattercelle. Hvis du kan følge hver kopi fra den oprindelige celle til de nye kerner, kan du også forklare mitosens vigtigste opgave.
