Celdeling als de basis voor levenscycli en generatiewisseling
Hoe kan uit een kiemplantje van enkele centimeters een meterhoge maisplant ontstaan (Fig. 1)? Hoe komt het dat elk kind heel eigen individuële kenmerken heeft? Met andere woorden, hoe komt het dat elk kind, ondanks familie- of andere gelijkenissen, anders is dan zijn voorouders (Fig. 2) en dan zijn broertjes of zusjes of andere kinderen?
Een verklaring over het hoe en hoezo van deze wonderen zul je in deze weblessen niet aantreffen. Wat je wel zult vinden is een versimpelde beschrijving van hoe mitose (= de gewone celdeling) en meiose (reductiedeling voor de aanmaak van geslachtscellen), volgens het huidig biowetenschappelijk concept ertoe bijdragen dat er nieuwe cellen en zelfs compleet nieuwe organismen kunnen ontstaan en dat er ook nakomelingen via een stap van geslachtelijke voortplanting voortgebracht worden. De twee typen celdelingen vormen samen de basis voor de voortgang van levenscycli en generatiewisselingen van protisten, planten, dieren en mens.
Centraal in de delingsprocessen staan DNA moleculen die de informatie dragen voor de erfelijke eigenschappen en de stofwisseling in cellen.
Mitose: de "gewone" celdeling
In deze webserie zullen er toelichtingen gegeven worden over de mechanismen van de mitose, waarbij de oorspronkelijke cel (de zogenaamde moedercel) en de twee nieuwgevormde cellen (genoemd dochtercellen, hoewel deze naam wat ongelukkig is, omdat er geen sprake is van een generatiewisseling) genetisch identiek zijn. Zo zijn ook nakomelingen die volgens de ongeslachtelijke weg door middel van mitotische delingen voortgebracht zijn in principe genetisch identiek aan elkaar en aan het oorspronkelijke organisme (bijv. plantjes ontstaan uit stekjes zijn genetisch identiek aan de "moederplant"). Dochtercellen brengen via de mitotische celcyclus weer nieuwe dochtercellen voort of volgen na een deling de lijn van groei, differentiatie en uiteindelijk celdood.
Meiose: reductiedeling
Verder zal er aandacht besteed worden aan het verloop van de meiose, een twee-stappig proces dat leidt tot de vorming van
geslachtscellen die de helft van het aantal chromosomen dragen ten opzichte van de moedercel (vandaar de naam reductiedeling) en die ook nog verschillen in genetische samenstelling vertonen t.o.v. die oorspronkelijke moedercel. Aan die tweede bijzonderheid ligt het verschijnsel
crossing-over ten grondslag. De weg van de sexuele voortplanting verloopt dus via meiose,
bevruchting door versmelting van een vrouwelijke en een mannelijke gameet en vervolgens weer mitotische delingen. Zodoende kan in een populatie genetische variatie ontstaan tussen organismen waarbij nakomelingen unieke individuën zijn.