Wat is een metafase?

Metafase is een van de stadia van mitose en meiose, wat de twee soorten celdeling zijn. Tijdens mitose worden cellen geproduceerd die genetisch identiek zijn aan de ouder, of klonen. Het wordt gebruikt voor aseksuele reproductie, groei van meercellige organismen en voor het repareren en vervangen van beschadigde weefsels. Meiose is de celdeling die wordt gebruikt om cellen te produceren voor seksuele voortplanting. Mitose gebeurt in alle cellen, terwijl meiose alleen voorkomt in de geslachtsorganen van een organisme, bijvoorbeeld de testes en eierstokken van zoogdieren of de eierstokken en helmknoppen van bloeiende planten.

Zowel mitose als meiose zijn continue processen, maar ze worden elk beschreven als een reeks fasen. Tijdens mitose zijn er vier fasen - profase, metafase, anafase en telofase, die in die volgorde voorkomen. Meiosis heeft twee divisies, meiose I en meiose II, elk bestaande uit dezelfde vier fasen als mitose. Er is nog een fase voor beide processen genaamd interfase. Interfase treedt op vóór de delende fasen en het is wanneer de cellen groeien en zich voorbereiden om te delen door hun DNA te repliceren.

Alle cellen hebben een celcyclus die begint wanneer ze zijn geproduceerd door celdeling en eindigt wanneer ze delen om identieke cellen te produceren. Mitose is de periode van celdeling en de rest van de celcyclus is een interfase. Interfase wordt gewoonlijk de rustfase genoemd, maar is een tijd van veel cellulaire activiteit. Tijdens deze fase groeit de cel en produceert organellen en eiwitten. Het DNA in de kern wordt gerepliceerd als voorbereiding op mitose en het blijft groeien en dubbele organellen produceren.

Tijdens profase worden de chromosomen in de kern korter en dikker, condenseren en worden zichtbaar. Elk chromosoom lijkt twee chromatiden te hebben die door een centromeer met elkaar zijn verbonden. Centriolen vormen zich en bewegen naar tegenovergestelde uiteinden van de cellen waar microtubuli zich ontwikkelen om een ​​stervormige structuur te vormen die een aster wordt genoemd. Sommige microtubuli, of spilvezels, kruisen de cel van begin tot eind om de spil te vormen. Ten slotte breken de nucleolus en het kernmembraan af zodat de chromosomen vrij in het cytoplasma zweven.

De volgende fase van deling na profase is metafase. Tijdens deze fase staan ​​de chromosomen in het midden van de cel. Elk van de chromosomen is bevestigd aan een spilvezel op hun centromeer. De chromatiden worden vervolgens iets uit elkaar getrokken vanwege de samentrekking van de microtubuli. Anafase en vervolgens telofase volgen op metafase.

Tijdens anafase worden de spilvezels volledig samengetrokken zodat de afzonderlijke chromatiden van elk chromosoom naar beide zijden van de cel worden getrokken. Zodra de chromatiden de polen van de cel bereiken, vormt zich er een nieuw nucleair membraan om, wat het begin van telofase aangeeft. De spilvezels worden afgebroken, de chromosomen rollen af ​​en worden langwerpig, de nucleolus hervormt zich en uiteindelijk splitst de cel zich in tweeën waardoor de mitotische deling eindigt.

Meiose is vergelijkbaar met mitose, maar er vinden twee afdelingen plaats. Het omvat de verdeling van de chromosomen gevolgd door twee delen van de kern en de cel. Meiose I verschilt van mitose tijdens profase, maar meiosis II is een typische mitotische deling, zoals hierboven beschreven. Het eindresultaat van meiose is vier nieuwe cellen met de helft van de genetische informatie van de oudercel.

Het belangrijkste verschil in meiose I treedt op tijdens profase I wanneer de chromosoomparen samenkomen om een ​​bivalent te vormen in plaats van dat elk chromosoom een ​​chromatide vormt. Tijdens metafase I staan ​​de bivalenten willekeurig in het midden van de te scheiden cel. Deze willekeurige oriëntatie leidt tot een grotere genetische variëteit. Elk chromosoom van het paar heeft genen die dezelfde kenmerken bepalen, maar ze zijn niet altijd hetzelfde gen. De willekeurige verdeling en het daaropvolgende onafhankelijke assortiment van de chromosomen creëert nieuwe genetische combinaties in de cellen.

De chromosomen worden naar an- dere uiteinden van de cel getrokken tijdens anafase I en er vormt zich een kernmembraan rondom hen in telofase I. De resulterende twee cellen hebben nu half zoveel genetisch materiaal als de oudercel. Meiosis II volgt hetzelfde proces als mitose, waarbij de chromosomen een paar chromatiden vormen, verbonden door een centromeer. Ze staan ​​in het midden van de cel en worden door hun centromeren naar de tegenovergestelde uiteinden van de cel getrokken. Zodra ze de polen bereiken, wordt de celdeling voltooid, wat resulteert in vier nieuwe cellen, elk met de helft van het genetische materiaal van de oorspronkelijke cel.