Die Mitose
Pflanzen, Menschen und Tiere bestehen aus vielen Millionen Zellen, die zu Geweben und Organen mit unterschiedlichen Aufgaben zusammengelagert sind. Alle Zellen eines solchen Lebewesens gehen durch Zellteilung aus einer einzigen Zelle hervor, der befruchteten Eizelle.
Bereits vor Beginn der Mitose haben die Chromosomen ihre Substanz verdoppelt: Jedes Chromosomenpaar besteht aus zwei identischen Hälften, den Chromatiden.
An den Zellpolen bilden sich Apparate aus Spindelfasern. Diese Fasern wachsen in der Metaphase in Richtung des Zelläquators und heften sich an die Centromer. In der anschließenden Anaphase verkürzen sich die Spindelfasern und von jedem Chromosom wird dadurch jeweils ein Chromatid zu den Zellpolen gezogen.
In der Telophase entsteht durch Mitwirkung des Endoplasmatischen Reticulums die neuen Kernmembrane und Kernkörperchen . Damit sind zwei neue Zellkerne entstanden.
Der gesamte Vorgang dauert etwa zwei Stunden, im Verlauf von weiteren sechs bis zwölf Stunden verdoppelt sich die Substanz der Chromosomen erneut. Bei menschlichen Zellen kann der Vorgang sogar bis zu 22 Stunden andauern. Die Zellen sind nun bereit sich zu teilen. In der S-Phase, die schon vor der Mitose geschieht, werden die Chromatiden verdoppelt, dies ist sehr wichtig, da sonst keine neuen Zellen entstehen können, denn jeder der beiden Chromosomensätze bildet eine neue Zelle. Würde es nur einen Chromosomensatz geben könnte sich die Zelle nicht teilen.
Ablauf der Mitose
Den gesamten Vorgang vom Entstehen zweier Zellen aus einer Mutterzelle bis zur erneuten Teilung der beiden Tochterzellen nennt man Mitosezyklus. Man gliedert ihn in Mitose und Interphase.
Die Mitose wird in Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase gegliedert.
Prophase
- Zu Beginn liegt die Erbsubstanz noch als fädiges Knäuel vor
- Im weiteren Verlauf verändern sich die Chromatinfäden durch Aufschraubung und Faltung
- Sie verdichten und verkürzen sich
- Jedes Chromosom lässt deutlich einen Längsspalt erkennen, es besteht aus zwei Längsstrukturen, den Chromatiden
- Die Chromatide werden an den Centromern zusammengehalten
- Die Kernhülle und das Kernkörperchen ( Nukleolus ) werden aufgelöst
- An den Zellpolen bilden sich die Spindelfasern
Metaphase
- Die Chromatide erreichen die maximale Verkürzung
- Die Spindelfasern verbinden sich mit den Centromern
- Die Centromer richten sich zwischen den beiden Zellpolen auf der Äquatorialebene aus und bilden die Äquatorialplatte
Anaphase
- Die Spindelfasern verkürzen sich
- Von jedem Chromosom wird ein Chromatid als Tochterchromosom zu den Zellpolen befördert
- An jedem Zellpol befindet sich die gleiche Anzahl von Tochterchromosomen, die aber jeweils nur aus einem Chromatid bestehen
Telophase
- Die Spindelfasern verschwinden
- Die an den Polen liegenden Chromatiden entfalten und entschrauben sich zu Chromatinfäden
- Zwischen den neu entstandenen Zellkernen bildet sich ein Plasmamembram, bei Pflanzenzellen außerdem eine Zellwand
- Das Erbmaterial wird auf die entstandenen identischen, d.h. auch erbgleichen Tochterzellen zufällig verteilt
- Es werden neue Kernkörperchen gebildet
- Zwei neue Zellkerne sind entstanden
Interphase
- Den Zeitraum zwischen zwei Mitosen nennt man Interphase
- Die Erbsubstanz liegt in fädiger Form vor, leicht färbarer Strukturen, dem Choromation vor
- Man unterscheidet zwischen drei Stadien:
- G1-Stadium: Wachstum der Zelle zur teilungsfähigen Größe
- S-Stadium: Verdopplung der Erbsubstanz durch semikonservative Replikation
- G2-Stadium: Zeit zwischen Replikation und Mitose. Dauerstadium bei nicht mehr teilungsfähigen Zellen (G0-Stadium )
Störungen
- Funktionsunfähiger Spindelapparat: Chromatide werden nicht verteilt - Bildung eines neuen Kerns mit einem verdoppelten oder vervierfachten
Häufig gestellte Fragen
Was ist Mitose?
Mitose ist ein Prozess der Zellteilung, bei dem aus einer Mutterzelle zwei identische Tochterzellen entstehen. Sie ist wichtig für das Wachstum und die Reparatur von Geweben bei Pflanzen, Tieren und Menschen.
Was geschieht vor der Mitose?
Vor Beginn der Mitose verdoppeln sich die Chromosomen, sodass jedes Chromosom aus zwei identischen Hälften, den Chromatiden, besteht.
Welche Phasen umfasst die Mitose?
Die Mitose wird in vier Hauptphasen unterteilt: Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase.
Was geschieht in der Prophase?
In der Prophase verdichtet sich das Chromatin zu Chromosomen, die Kernhülle und das Kernkörperchen lösen sich auf, und es bilden sich Spindelfasern an den Zellpolen.
Was geschieht in der Metaphase?
In der Metaphase erreichen die Chromatiden ihre maximale Verkürzung, die Spindelfasern verbinden sich mit den Centromeren, und die Chromosomen richten sich in der Äquatorialebene aus.
Was geschieht in der Anaphase?
In der Anaphase verkürzen sich die Spindelfasern und ziehen jeweils ein Chromatid (Tochterchromosom) zu den Zellpolen. An jedem Pol befindet sich die gleiche Anzahl von Tochterchromosomen.
Was geschieht in der Telophase?
In der Telophase verschwinden die Spindelfasern, die Chromatiden entfalten sich zu Chromatinfäden, es bilden sich neue Kernhüllen und Kernkörperchen, und es entsteht ein Plasmamembran (bei Pflanzenzellen auch eine Zellwand) zwischen den neuen Zellkernen.
Was ist die Interphase?
Die Interphase ist der Zeitraum zwischen zwei Mitosen. Sie wird in drei Stadien unterteilt: G1-Stadium (Wachstum der Zelle), S-Stadium (Verdopplung der Erbsubstanz) und G2-Stadium (Zeit zwischen Replikation und Mitose).
Was ist der Mitosezyklus?
Der Mitosezyklus umfasst den gesamten Vorgang von der Entstehung zweier Zellen aus einer Mutterzelle bis zur erneuten Teilung der beiden Tochterzellen und gliedert sich in Mitose und Interphase.
Welche Störungen können bei der Mitose auftreten?
Eine Störung kann ein funktionsunfähiger Spindelapparat sein, wodurch die Chromatiden nicht verteilt werden und ein neuer Kern mit einem verdoppelten oder vervierfachten Chromosomensatz (Polyploidie) entsteht.
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- Anonym (Autor:in), 2000, Grundlagen der Mitose, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/101412