Al vroeg in de geschiedenis van de biologie geloofden wetenschappers dat cellen spontaan ontstonden. Met de ontwikkeling van de celtheorie realiseerden mensen zich eindelijk dat alleen cellen andere cellen kunnen verwekken. In feite zijn twee categorieën die iets definiëren als levend of niet, groei en voortplanting, beide bewerkstelligen celdeling. Celdeling, ook wel mitose genoemd, komt voor in alle levende wezens. Terwijl levende wezens groeien, sterven sommige cellen of raken ze beschadigd en moeten ze worden vervangen. Sommige eencellige organismen gebruiken een soort mitose als hun enige vorm van voortplanting. In multicellulaire organismen kunnen individuen door celdeling groeien en veranderen door het aantal totale cellen te vergroten.

TL; DR (te lang; heeft niet gelezen)

Celdeling staat centraal in organisme groei, voortplanting en weefselherstel.

Proces van celdelingen

Mitose neemt slechts een klein deel van de celcyclus in beslag. Celdeling bestaat uit vijf fasen. Tijdens interphase, die een meerderheid van de celcyclus omvat, bereikt de cel niet veel van alles behalve het dupliceren van het genetische materiaal, of DNA. Prophase ziet de chromosomen verdikken en bewegen naar tegenovergestelde uiteinden van de cel. De chromosomen maken een lijn door het midden van de cel tijdens de metafase. Anafase vindt plaats wanneer de chromosomen scheiden terwijl de cel in het midden knijpt. Telophase kondigt het einde aan van de mitose, waarbij de nucleaire envelop opnieuw rond de dunnere chromosomen wordt gevormd en de twee dochtercellen volledig worden gescheiden.

Cellulaire reproductie

In meer primitieve levensvormen dient celdeling als een middel van reproductie. Celdeling met het oog op reproductie, binaire splitsing genoemd, komt voor bij organismen die niet zijn geëvolueerd tot seksuele voortplanting of geen zin hebben voor seks. Binaire splitsing evolueerde relatief vroeg in het evolutionaire schema van het leven. Bacteriën, een van de vroegste vormen van leven op aarde, gebruiken binaire splitsing omdat ze de extra energie die nodig is om een ​​partner te vinden, geen geslachtscellen te maken of voor nakomelingen te zorgen, niet kunnen sparen. Bacteriën vermenigvuldigen zich vele malen om kolonies van organismen te vormen die genetisch op elkaar lijken. Omdat alle individuen klonen van elkaar zijn en aanpassing langzaam plaatsvindt, kunnen potentiële veranderingen in de omgeving de hele kolonie uitroeien.

Cellulaire groei

Organismen groeien door celgrootte te vergroten of in cel te vergroten aantal. Hoewel een multicellulair organisme zich nog in de beginfase van zijn ontwikkeling bevindt, delen cellen zich in versnelde mate om de grootte van het organisme te vergroten. Cellen blijven delen om de grootte van het organisme te vergroten totdat het organisme de volwassenheid bereikt. Op dit punt bezitten veel cellen zoals zenuw- of hartspiercellen niet langer het vermogen om te delen. Groei in deze cellen vindt alleen plaats als gevolg van normale of pathologische toenames in celgroottes.

Celreparatie

Wanneer een letsel optreedt aan weefsels, wordt de plaats van de verwonding een broeinest van activiteit. Stoffen genaamd "groeifactoren" aanwezig in de extracellulaire matrix - de structuren die cellen ondersteunen - stimuleren weefselherstel. De ECM bevat materialen zoals water, mineralen en verbindingen die nodig zijn om wonden te herstellen. Met lichte verwondingen laat de ECM het weefsel zichzelf regenereren door mitose zonder nadelige gevolgen. Bij grote laesies treedt regeneratie niet op en treedt in plaats daarvan fibrose of littekenvorming op.

Controle van celdeling

Celdeling beperkt zichzelf meestal, namelijk bij bepaalde controlepunten tijdens de celcyclus. Het merendeel van de cellen in het menselijk lichaam bestaat in het GO-stadium van interfase, wat staat voor de toestand van niet-deelnemende cellen. Een cel zal doorgaan in de mitotische cyclus als het een signaal ontvangt op het G1-controlepunt om het te delen. Chemische stoffen die kinasen worden genoemd, dienen als deze signalen. Als de celcyclus doorgaat naar het G2-controlepunt, duwen factoren die de groei bevorderen de cel in mitose. Wanneer verwonding optreedt, produceren bloedplaatjes - stollingsfactoren - van bloedplaatjes afgeleide groeifactoren die cellen, fibroblasten genaamd, doen splitsen, waardoor genezing wordt bevorderd. Cellen stoppen meestal met delen zodra ze in contact komen met andere cellen of vormen een bijlage bij de ECM.

Wanneer afdeling van de cel slecht wordt

Soms wordt de mitose ongecontroleerd en het kankerresultaat. Kankercellen houden zich niet langer aan signalen die de mitose staken. Deze abnormale entiteiten komen hoogstwaarschijnlijk voort uit mutaties in de genen die de celdeling regelen. Kankercellen gedragen zich niet als of lijken op normale cellen. De ongewone cellen stimuleren de groei van bloedvaten om zichzelf te voeden. Soms kunnen deze cellen losraken van het oorspronkelijke cluster of de tumor en door de bloedbaan reizen om een ​​nieuwe tumor op een andere locatie op te zetten. Gegeven alles wat ze nodig hebben om te overleven, kunnen kankercellen voor altijd blijven delen, elkaar verdringen en alle signalen negeren om mitose te stoppen.