Erfelijkheidsleer - Deel 4 - Celdeling

A. Lichaamscel voor de celdeling met in het kernlichaam           2 paren chromosomen (= homologen chromosomen) getekent.	B. Begin van de celdeling. Het poollichaampje heeft zich in tweeën gedeeld.De wand van het kernlichaampje (=kernmembraan), met    daarin de paren chromosomen, lost op.
C. Poollichaampjes wijken uiteen.De chromosomen nemen een stand in tussen de beide poollichaampjes, die als een soort van "magneetjes" aan de chromosomen gaan trekken.	D. De poollichaampjes trekken de chromosomen in de    lengterichting precies doormidden. De chromatiden van de chromosomen worden, als een ritssluiting, uit elkaar getrokken

Zoals te zien is in afbeelding B van de schematische voorstelling begint de celdeling met een splitsing van het poollichaampje. Dit breekt in tweeën, waarna in het slijmerig celvocht (= protoplasma) twee stervormige poollichaampjes drijven. Deze poollichaampjes bewegen zich vervolgens van elkaar af naar de tegenover elkaar liggende uiteinden, de polen van de cel (zie C). Ondertussen is de wand van het kernlichaampje (=kernmembraan) opgelost, zodat de daarin aanwezige chromosomen vrij in het celvocht (=protoplasma) komen te drijven (zie B). Doordat de beide poollichaampjes vervolgens als een soort van "magneetjes" aan de chromosomen gaan trekken, nemen de chromosomen een stand in, die precies tussen de beide poollichaampjes in ligt (zie C). Het volgende moment vindt het allerbelangrijkste van de gehele celdeling plaats. De chromosomen worden door de beide poollichaampjes over de gehele lengte doormidden getrokken, hetzelfde effekt als wanneer je een ritssluiting uit elkaar trekt (zie D). Ieder van die dan gevormde helften noemen we chromatiden.

Vervolgens drijven de poollichaampjes, ieder met hun deel van de gesplitste chromosomen - de chromatiden dus - verder uit elkaar en gaat de oorspronkelijke (moeder)cel al de vorm aannemen van twee nieuwe cellen. U moet zich deze vorm voorstellen als een zandloper (zie E). In ieder afzonderlijk deel worden de chromatiden weer samengevoegd en met een wandje tot een nieuw kernlichaam gemaakt. Hierna scheiden de beide cellen zich van elkaar en zo zijn er dus uit één cel twee nieuwe ontstaan (zie F).

Aan elke chromatide wordt vervolgens, tree voor tree (denk hierbij nog even weer terug aan de wenteltrap!), een nieuwe streng (=chromatide) opgebouwd, waarvan de bouwstoffen uit het protoplasma (=celvocht) worden gehaald. Deze nieuwe chromatide wordt zodanig opgebouwd dat zij een getrouwe kopie is van de reeds bestaande chromatide. De bestaande en de nieuw opgebouwde chromatide vormen dan samen weer een volledige chromosoom, die op zijn beurt bij de volgende celdeling weer gesplitst wordt in twee chromatiden. Dit proces (somatische celdeling) herhaalt zich vervolgens tot er zich miljoenen nieuwe cellen hebben gevormd.

2. DE REDUKTIEDELING

Het begin van de meeste levende organismen, en dus ook van onze grasparkieten, is één enkele bevruchte eicel. Zo'n bevruchte eicel wordt in de erfelijkheidsleer met een moeilijk woord zygote genoemd. Een bevruchte eicel (= een zygote) wordt gevormd door de samensmelting van een mannelijke zaadcel met een vrouwelijke eicel. Zo'n mannelijke zaadcel of vrouwelijke eicel wordt met een moeilijk woord gameet genoemd. De eicel van de pop alsmede de zaadcel van de man zijn dus gameten. Alvorens echter de gameet van de man kan samensmelten met de gameet van de pop moet er eerst een deling van de voortplantingscellen aan vooraf gaan, want het jong dat uit die bevruchting voort zal komen moet immers een precies gelijk aantal chromosomenparen bezitten als ieder van de oudervogels! Het aantal chromosomenparen bepaalde immers de soort? Het volgende voorbeeld maakt duidelijk waarom de chromosomen zich eerst moeten delen. We nemen als voorbeeld de grasparkiet die dertien paar chromosomen bezit. Wanneer een volledige mannelijke voortplantingscel zou samensmelten met een volledige vrouwelijke voortplantingscel dan zou de bevruchte eicel (=zygote) uit 13+13= 26 paar chromosomen bestaan en zou er dus, wanneer zo'n zygote tot ontwikkeling zou komen, een geheel ander wezen ontstaan. Nee, voordat de mannelijke zaadcel (=gameet) en de vrouwelijke eicel (=gameet) kunnen samensmelten moet er dus eerst een halvering (=reduktie) van het aantal chromosomen plaatsvinden.

Het proces dat hier voor zorgt is de reduktiedeling, die als volgt tot stand komt:

Zowel de mannelijke zaadcel als de vrouwelijke eicel zijn dus ontstaan uit de voortplantingscel van man en pop. De voortplantingscel van zowel de man als de pop heeft een normale structuur en bezit dan ook een poollichaampje en een kernlichaampje met daarin het "normale" aantal chromosomen. Het bijzondere van de voortplantingscel is echter dat deze zich niet op een normale wijze deelt. Dat wil zeggen dat de  celdeling van de voortplantingscel verschilt met die van de somatische celdeling. Wat gebeurd er namelijk? Net als bij de gewone (=somatische) celdeling deelt het poollichaampje zich in tweeën. Echter, integenstelling tot de gewone celdeling, waarbij de chromosomen onder invloed van de poollichaampjes in de lengterichting doormidden worden getrokken, gaan de paren chromosomen (=homologen chromosomen) naast elkaar liggen, waarbij ze onderling "deeltjes chromosomen" uitwisselen. Na deze uitwisseling van "deeltjes chromosomen" gaan de paren chromosomen (=homologen chromosomen) uit elkaar en bewegen naar de polen van de cel. Maar het resultaat is nu, dat slechts één chromosoom van elk paar één der beide uiteinden van de cel bereikt.

Van de dertien paren chromosomen bij de grasparkiet gaat er dus slechts één van elk paar naar de ene of naar de andere pool van de cel.

Hierna gaan, net als bij de gewone (=somatische) celdeling, de chromatiden uitelkaar om vervolgens weer opgebouwd te worden tot chromosomen. Op deze manier zijn er dan vier groepen chromosomen ontstaan. Vervolgens wordt elke groep omgeven door een celwand (=kernmembraan). Op deze wijze zijn er dan vier kernlichamen ontstaan met ieder de helft (13) van het oorspronkelijke aantal chromosomen. Hierna deelt het protoplasma zich en hebben zich (althans bij de man) vier geslachtscellen (=gameten) gevormd. Bij de voortplantingscel van de pop gaat de reduktiedeling op een soortgelijke manier in z'n werk. Alleen komt er bij de pop slechts één van de vier geslachtscellen tot volle ontwikkeling. De overige drie geslachtscellen lossen op. Welke van de vier vrouwelijke geslachtscellen tot volledige ontwikkeling zal komen is nooit van te voren aan te geven. Is de eicel van de pop eenmaal rijp dan kan deze door één van de vier mannelijke geslachtscellen bevrucht worden. Welke van de vier mannelijke geslachtscellen de vrouwelijke eicel zal bevruchten is ook niet van te voren aan te geven. 

Bovenstaand proces, waarbij dus de chromosomen in zowel de mannelijke zaadcel als de vrouwelijke eicel worden gereduceerd, noemen we de reductiedeling. Ter verduidelijking heb ik de reductiedeling hieronder nog eens schematisch weergegeven. In het kernlichaam staat  slechts de reduktiedeling van twee, in plaats van dertien paren homologen chromosomen weergegeven.