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Zellzyklus und Mitose

In deinem Körper teilen sich in jeder Sekunde Millionen Zellen — und keine vergisst dabei ein Chromosom.

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Der Zellzyklus

Zellen, die sich teilen, durchlaufen immer wieder denselben Kreislauf aus Arbeitsphase und Teilung.

  • Interphase:Arbeitsphase zwischen zwei Teilungen, mit G1-, S- und G2-Phase; der Kern ist intakt, die Chromosomen liegen als Chromatin vor.
  • G1-Phase:Die Zelle wächst und bildet Zellbestandteile; jedes Chromosom hat ein Chromatid.
  • S-Phase:Die DNA wird verdoppelt (Replikation); danach hat jedes Chromosom zwei Chromatiden.
  • G2-Phase:Die Zelle bereitet die Teilung vor.
  • Mitose:Kernteilung, danach Teilung des Zellplasmas; bei vielen menschlichen Zellen dauert ein Zyklus rund 24 h, die Mitose davon nur etwa 1 h.
  • G0-Phase:Nerven- und Herzmuskelzellen teilen sich nicht mehr; sie verlassen den Zyklus.

Herleitung:

\(\text{Anteil der Mitose} = \dfrac{\text{Dauer der Mitose}}{\text{Dauer des Zyklus}}\)
Ansatz

Eine Zelle braucht 24 h für einen Zyklus, davon 1 h für die Mitose.

\(\text{Anteil der Mitose} = \dfrac{1\ \text{h}}{24\ \text{h}}\)
| einsetzen

Die Einheit kürzt sich weg.

\(\text{Anteil der Mitose} \approx 0{,}04 = 4\ \%\)
Ergebnis

Deshalb zeigen im Präparat einer Wurzelspitze nur wenige Zellen Chromosomen — die meisten sind in der Interphase.

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Die Phasen der Mitose

Die Mitose ist ein fließender Vorgang; zur Beschreibung teilt man sie in vier Phasen.

  • Prophase:Die Chromosomen verdichten sich und werden sichtbar; die Kernhülle zerfällt, der Spindelapparat entsteht.
  • Metaphase:Die Chromosomen ordnen sich in der Mitte der Zelle, der Äquatorialebene, an; Spindelfasern setzen an den Zentromeren an.
  • Anaphase:Die Spindelfasern trennen die Schwesterchromatiden und ziehen sie zu den beiden Zellpolen.
  • Telophase:Die Chromatiden entdichten sich, um jede Gruppe bildet sich eine neue Kernhülle.
  • Zellteilung:Die Tierzelle schnürt sich in der Mitte durch; die Pflanzenzelle baut eine neue Zellwand, die Zellplatte.
Merke

Mitose: Prophase → Metaphase → Anaphase → Telophase. Aus einem Kern entstehen zwei Kerne mit gleicher Chromosomenzahl.

Starte den Zellzyklus mit ▶ oder gehe phasenweise vor. Vergleiche die echte Zeit mit der Zeitlupe und die Tierzelle mit der Pflanzenzelle.

Eine Zelle teilt sich

Halte fest: Vor der Mitose hat jedes Chromosom zwei Chromatiden. In der Anaphase erhält jeder Pol von jedem Chromosom genau ein Chromatid — beide Tochterzellen bekommen denselben Chromosomensatz.

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Allgemeine Hinweise

Interphase ist keine Ruhephase

In der Interphase arbeitet die Zelle am meisten: Sie wächst, bildet Stoffe und verdoppelt ihre DNA.

Eselsbrücke PMAT

Pro — Meta — Ana — Telo. Meta: Mitte; Ana: auseinander; Telo: Ende, zwei neue Kerne.

Mitose ist Kernteilung

Streng genommen teilt die Mitose nur den Kern. Die Teilung des Zellplasmas folgt danach als eigener Schritt.

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