1.1 Cellen, celledeling og kjønnsceller

Celle uten cellekjerne: arvestoffet ligger fritt i cytoplasma, vanligvis som ett ringformet DNA-molekyl. Prokaryote celler mangler også membrankledde organeller — ingen mitokondrier, ingen Golgi, intet endoplasmatisk retikulum. De har derimot ribosomer, cellemembran og som regel en cellevegg.

Bakterier er prokaryote. Det som skiller dem fra eukaryote celler, er altså fraværet av innvendige membranrom, ikke størrelsen alene — selv om prokaryote celler også er gjennomgående mindre.

Celle med cellekjerne: arvestoffet ligger inne i en membrankledd kjerne (nucleus), og cellen har et sett membrankledde organeller — mitokondrier, endoplasmatisk retikulum, Golgi-apparat, lysosomer.

Alle menneskeceller er eukaryote, og det samme er dyre-, plante- og soppceller. Forskjellen fra prokaryote celler er ikke at eukaryote celler har DNA og de andre ikke — begge har DNA. Forskjellen er at eukaryote celler har delt cytoplasma inn i rom med hver sin funksjon.

Forklaringen på hvor mitokondriene kommer fra: en tidlig eukaryot forfedercelle slukte en fritt levende bakterie, og i stedet for å fordøye den, beholdt den bakterien inne i seg. Bakterien ble over tid til mitokondriet, og de to ble avhengige av hverandre.

Teorien er ikke en løs idé — den forklarer fire konkrete observasjoner: mitokondriene har eget DNA, de har dobbeltmembran (den indre svarer til bakteriens egen membran), de har egne ribosomer av bakterietype, og de deler seg selv i cellen i stedet for å bli bygd fra bunnen av hver gang. Hos planteceller gjelder den samme forklaringen for kloroplastene.

En celle med to komplette kromosomsett — ett arvet fra mor og ett fra far. Hos mennesket betyr det $2n = 46$ kromosomer, ordnet som 23 par.

Alle somatiske celler (kroppsceller) er diploide: hudceller, nerveceller, leverceller, muskelceller. Den befruktede eggcellen er også diploid, fordi den er summen av to haploide kjønnsceller.

En celle med ett komplett kromosomsett. Hos mennesket betyr det $n = 23$ kromosomer — ett fra hvert par.

Bare kjønnscellene er haploide: modne eggceller og sædceller. Halveringen er nødvendig for at befruktningen skal gi et diploid resultat i stedet for en dobling for hver generasjon.

Fellesbetegnelsen på eggcelle og sædcelle: den haploide cellen som dannes ved meiose, og som deltar i befruktningen.

Gametene er de eneste haploide cellene i kroppen. De dannes fra diploide forløperceller i eggstokk eller testikkel, og hver av dem bærer $n = 23$ kromosomer.

Cellen som oppstår i det øyeblikket en sædcelle og en eggcelle smelter sammen. Zygoten er diploid ($2n = 46$), fordi den har fått 23 kromosomer fra hver gamet.

Zygoten deler seg videre ved mitose, ikke ved meiose. Derfor er alle cellene som vokser ut av den, diploide — meiosen brukes bare til å lage nye kjønnsceller.

Den vanlige celledelingen: én diploid celle gir to datterceller som er genetisk like hverandre og like utgangscellen, med uendret kromosomtall ($2n \rightarrow 2n$).

Mitose brukes til vekst, vedlikehold og reparasjon av vev, og alle somatiske celler som deler seg, deler seg slik. Det skjer ingen overkryssing mellom homologe kromosomer, og det er nettopp derfor dattercellene blir like.

Reduksjonsdelingen som lager kjønnsceller: én diploid celle gir fire haploide celler ($2n \rightarrow n$), og de fire er genetisk forskjellige.

Meiosen består av to delinger etter hverandre, men DNA-et dobles bare én gang, foran den første. Det er denne ubalansen — én dobling, to delinger — som halverer kromosomtallet. Meiose skjer bare i eggstokk og testikkel.

De to utgavene av samme kromosom — den fra mor og den fra far. De har samme lengde, samme sentromerplassering og de samme genene i samme rekkefølge, men kan bære ulike varianter av genene.

Mennesket har 23 slike par. Homologe kromosomer parer seg bare i meiose I; i mitosen oppfører de seg helt uavhengig av hverandre. Det er derfor overkryssing hører hjemme i meiosen og ikke i mitosen.

De to identiske kopiene et kromosom består av etter DNA-doblingen, holdt sammen i sentromeren.

Søsterkromatider skilles i meiose II (og i mitosen). Homologe kromosomer skilles i meiose I. Å blande disse to er den vanligste enkeltfeilen i meiose-oppgaver — hold fast ved at «søster» betyr identisk kopi, mens «homolog» betyr den andre forelderens utgave.

Utvekslingen av tilsvarende DNA-biter mellom to homologe kromosomer mens de ligger parvis i meiose I.

Resultatet er kromosomer som bærer en blanding av mors og fars varianter. Sammen med den uavhengige fordelingen av homologer i meiose I er overkryssingen grunnen til at søsken ikke er like — og til at hver eneste kjønnscelle er genetisk unik.

Kroppscelle: enhver celle i organismen som ikke er en kjønnscelle. Hudceller, nerveceller, muskelceller, leverceller og blodceller er alle somatiske.

Somatiske celler er diploide ($2n = 46$ hos mennesket) og deler seg ved mitose. Begrepsparet å holde styr på er somatisk celle ↔ gamet: kroppscelle mot kjønnscelle, diploid mot haploid, mitose mot meiose.

Det membrankledde rommet som huser arvestoffet i eukaryote celler. Kjernemembranen er en dobbeltmembran gjennomsatt av porer, som slipper stoffer inn og ut på en kontrollert måte.

Kjernen er kjennetegnet som definerer eukaryote celler. Det greske karyon betyr «kjerne» og pro- betyr «før»: en prokaryot celle er en celle fra tiden før kjernen.

Den første av meiosens to delinger — den som halverer kromosomtallet fra $2n$ til $n$ ved at de homologe kromosomene skilles.

Navnet er selve hukommelsesknaggen: reduksjonen skjer i meiose I. Meiose II er en «vanlig» deling som bare skiller søsterkromatidene, og som lar kromosomtallet stå urørt.

Regelen om at det avgjøres uavhengig for hvert kromosompar hvilken av de to homologene som havner i hvilken dattercelle i meiose I.

Sammen med overkryssingen er dette kilden til den genetiske variasjonen mellom kjønnsceller fra samme person. Mekanismen forklarer hvorfor søsken ligner hverandre uten å være like — og hvorfor de eneste genetisk like søsknene er eneggede tvillinger, som stammer fra én og samme zygote.

Partikkelen som setter sammen proteiner etter oppskriften i mRNA. Ribosomer finnes i både prokaryote og eukaryote celler — de er ikke et kjennetegn som skiller celletypene.

Det som skiller, er byggemåten: bakterienes ribosomer er bygd noe annerledes enn våre. Den forskjellen er angrepspunktet for flere antibiotikagrupper, hvis virkningsmekanisme er å binde seg til bakterieribosomet og stanse proteinsyntesen der, uten å binde seg til vårt eget.

Organellen der det meste av cellens ATP lages. Den har dobbeltmembran, eget sirkulært DNA, egne ribosomer av bakterietype, og den deler seg selv i cellen.

Nettopp disse fire trekkene er belegget for endosymbioseteorien. Til eksamen er det kombinasjonen som teller: at mitokondriet lager ATP sier ingenting om opphavet, mens eget DNA og dobbeltmembran gjør det.

Et stivt lag utenfor cellemembranen. Bakterier har cellevegg med peptidoglykan; menneskeceller har ingen cellevegg.

Forskjellen er verdt å merke seg fordi den er nok et angrepspunkt: virkningsmekanismen til flere antibiotika er å hindre at peptidoglykanet kryssbindes, slik at bakterien ikke får bygd en holdbar vegg. Menneskeceller mangler strukturen og rammes ikke. Bakterieveggen behandles i dybden i blokk 3s mikrobiologidel.

Ett sammenhengende DNA-molekyl med tilhørende proteiner. Kromosomtallet telles som antall sentromerer, ikke som antall kromatider.

Praktisk regel: en celle med 46 kromosomer har 46 kromosomer både før og etter DNA-doblingen. Doblingen endrer DNA-mengden og gir hvert kromosom to søsterkromatider, men den lager ikke nye kromosomer.

Sammensmeltingen av en sædcelle og en eggcelle. To haploide gameter med $n = 23$ hver blir til én diploid zygote med $2n = 46$.

Regnestykket $23 + 23 = 46$ er hele poenget med at meiosen halverer: uten reduksjonen ville kromosomtallet doblet seg for hver generasjon. Zygoten deler seg videre ved mitose.

Skillet er en gjenganger fordi det knytter befruktning, mitose og meiose sammen i ett spørsmål: én zygote som deler seg ved mitose gir like individer, mens to uavhengige meioser og to uavhengige befruktninger gir ulike.