Celledifferentiering (teoretisk)
Hvordan kommer der da genetisk variation? I meiosen vil noget fordeles gennem Gregor Mendels love, hvilket gennem uafhængig fordeling vil skabe genetisk variation. Vi må altså skelne dette fra mitosen, hvor dattercellerne er ens med modercellen. På denne måde skabes der altså genetisk variation intraindividuelt dvs. i en art. Men hvordan skabes den så internt i individet fra en zygote?
Celledifferentiering er interindividuelle forskelle som er foregået ved ukønnet formering fra en zygote. Det er altså en bestemt ting som bliver til flere forskellige ting. En bestemt ting som bliver til flere forskellige ting må nødvendigvis dele sig. Altså skal den også hvis den ikke mængdemæssigt halveres, få tilført stof udefra.
Som vi kan se i celler der laver mitose replikeres de, dvs. at der sker en fordobling hvormed én celle bliver til to celler osv., altså kan vi nødvendigvis vide at de skal få tilført stof udefra for at kunne dele sig, og replikerer deres arvemateriale. Dette vil også sige at dattercellerne er opbygget af disse materialer. Derfor er det sådan at:
Celler der replikerer ved mitose må få tilført stof udefra for at kunne replikeres, hvilket er det dattercellerne består af.
Hvad er da årsagen til en celledifferentiering? Siden at individer intraindividuelt er målbart sammenlignelige, dvs. at deres DNA i alle deres celler er ens, så følger det at celledifferentiering sker på grund af at DNA'et aflæses ufuldstændigt. Hvad der følger af dette er at; hvis cellen har f.eks. differentieret sig til at blive en levercelle så må den heller ikke kunne gå tilbage til at blive en zygote, dog må den rumme det samme DNA som var i zygoten. Altså;
Differentiering af en zygote er et irreversibelt træk som følge af en ufuldstændig oversættelse af arvematerialet.
Oversættelse af DNA'et, er altså irreversibel, hvilket vil sige at nu mere i en celle der er oversat, nu færre forskellige celler kan den blive til. Der er således omvendt proportionalitet mellem det antal gener det er muligt for en celle at udtrykke, og det antal gener en celle allerede har udtrykt, og som ikke var udtrykt i stamcellen (zygoten).
Det som da sker inden mitose er at cellen skaber en kopi af sig selv, den fordobles. Altså er det muligt for en enkeltcellet organisme at replikerer alle dele af cellen. Dette gælder både cellevæggen, mitokondriet og cytoplasmaet og det endoplasmatiske reticulum. Altså er det ikke kun DNA som kan replikerer sig selv, det er hele cellen. Hvordan dette kan lade sig gøre, har noget at gøre med at, celler kan gro. Dette vil sige at de enten gennem fraspaltning af ilt og organisk materiale kan producere CO2 og vand og derved frigive energi exotermt fra mitokondriet, ved planteceller sker den omvendte reaktion i kloroplasteret. Hvordan har mennesker og dyr da brug for vand, og planteceller brug for næring? Det har de hvis de skal gøre den omvendte reaktion, dvs. enten opbygge organisk materiale eller nedbryde det. Hvordan sker denne reaktion? Den sker slet ikke. Dyre og menneske celler er slet ikke i stand til at lave glukoneogenese, og planteceller er slet ikke i stand til at nedbryde organisk materiale, medmindre de har mitokondrier, hvilket de fleste så har. Således laver mitokondrier glykolyse og kloroplastere glukneogenese. Men hvordan fordobles cellen da? Svaret er gennem DNA. Andre muligheder findes ikke. Ja ellers skulle fosforlipider og cellulose samt proteiner kunne syntetisere sig selv. Dette stemmer overens med at når man ser på en eukaryot celle så er det som om, at golgi apparaturet stammer fra mitokondriet, og at det endoplasmatiske reticulum stammer fra nukleus, og fordi at der findes DNA i mitokondrier og nuklues, er det altså sådan at:
DNA kan kode for fosforlipider i mennesker og dyr og cellulose i planter.
Den største fejltagelse man har gjort sig i biologiens historie udover at fastholde evolution er at bruge ordet 'gen' om det virkeliggjorte DNA-molekyle som findes i kroppens celler. Et gen er beskrivelsen af noget ikke 'noget'. Recessive og dominante gener er altså et udtryk for om der er noget bestemt eller ikke. Transmission dvs. overførsel af genmateriale til afkommet, finder altså overhovedet ikke sted, at noget nedarves vil sige at gener repartitionerer, dvs. fordeler sig på kønscellerne. Altså generelt er det sådan at celledifferentiering sker ved at: Zygoter bruger enten udefrakommende ilt og organisk materiale, eller vand og kuldioxid til at replikere hele sig selv, dvs. proteiner, fosforlipider og cellulose og DNA, gennem at DNA koder for det. Samtidig er det sådan at:
DNA benyttes kun af cellen ved celledeling, en gang.
Når altså cellen har delt sig så har den dannet de nødvendige enzymer osv. som cellen skal bruge. Hvis den da har dannet et stof som kan transportere ilt, så er det klart at den ikke har mitokondrier så den respirerer. Altså er der et differentieringshierarki. på denne måde er det altså sådan at alt hvad cellen er opbygget af, koder DNA for, og alt hvad denne celle kan nedbryde af organisk materiale 'koder' enzymer for. Hvad der da driver de forskellige reaktioner og skaber det materiale cellen er opbygget af, altså hvordan eks. at kuldioxid og vand kan blive til et færdigt cellulosemolekyle gennem fotosyntese altså kort: Hvordan en celle vokser og deler sig, kan man undersøge videre. Celler differentieres altså fordi at der opstår en forskellighed gennem at DNA'et aflæses ufuldstændigt, irreversibelt. Forskelligheden opstår således af 3 grunde. 1. at DNA kun aflæses en gang, under celledeling, 2. at der bruges udefrakommende materiale til at syntetisere cellens komponenter og 3. at alle cellens komponenter syntetiseres af DNA. Som følge af dette må vi sige at:
Celledifferentiering sker ved kemisk ufuldstændig oversættelse af arvematerialet.
En kemisk ufuldstændig oversættelse er nemlig en kemisk irreversibel nedarvelig forandring hos enkeltceller. Hvilket vil sige at det ikke er alle kemiske funktioner der overføres videre når der sker en celledifferentiering, selvom DNA'et forbliver intakt.
Regel 1: Ujævne celledelinger er nedarvelige i flercellede organismer, og ikke i encellede. Kemiske ufuldstændige oversættelser af DNA samt ufuldstændige replikationer af DNA, er nedarvelige i encellede organismer men ikke flercellede.
Min tese er altså overordnet: DNA er det som koder for de specifikke molekyler cellen er opbygget af og enzymer det som nedbryder de specifikke molekyler cellen kan nedbryde. På denne måde kan alle cellens organeller inklusiv cellevæggen opbygges ved at DNA koder for det, dette kalder man ikke en reaktion. Det hele sker altså under celledeling med en gang, hvormed manualen for hvad der skal laves er DNA.
regel 2: Hvis der ikke sker en spontan reversibel transmutation af flere legemer, så koder DNA for processen - så længe det er en anabolsk dvs. energikrævende proces. Hvis processen der ikke er en spontan reversibel transmutation af flere legemer, og det er en katabolsk proces dvs. energigivende proces, så er det en enzymatisk nedbrydelse.
En enkel måde at sige det på er at alt stof der ikke kan produceres spontant i et laboratorie, hvilket vil sige uden en celle dvs. alt stof man ikke kan danne syntetisk eller alt organisk stof, det koder DNA for. DNA er den manual der rummer information om hvilke komponenter (sammensatte eller ikke) der skal sammensættes før cellen kan blive til. Hvis manualen ikke hører med så vil det stof der skulle dannes heller ikke kunne blive dannet. F.eks. kan cellulose ikke dannes i laboratorie spontant, uanset hvilke legemer man sammensætter. DNA i planteceller rummer dog al den nødvendige information der skal til for at kunne opbygge sådan et molekyle. Eksempelvis skal vi bruge noget der kan sætte glukose molekyler sammen, hvis dette ikke kan dannes spontant i laboratorie så koder DNA for hvad der skal til for at dette kan sammensættes osv. osv.