Mitose – Zellvermehrung bei Eukaryoten

Mitose ist ein lebensnotwendiger Prozess bei Eukaryoten (die Mitose läuft ausschließlich in eukaryotischen Zellen ab), in dessen zeitlichen Ablauf aus einer (Mutter-) Zelle zwei identische Tochterzellen gebildet werden. Im Rahmen des “Zellzyklus” ist die Mitose der Prozess, bei der sich die DNA (eines Zellkerns) aufteilt und auf zwei Tochterzellen verteilt wird. Die Mitose kann dabei in vier Phasen eingeteilt werden: Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase.

Die Mitose – eine spezielle Art der Zellteilung

In der Biologie versteht man unter Mitose eine Zellkernteilung, bei der aus einer (Mutter-) Zelle, zwei identische Tochterzellen gebildet werden. Daher erklärt sich bei Eukaryonten auch die besondere Bedeutung der Mitose, da diese für die Vermehrung von Zellen mitverantwortlich ist.

Oft spricht man im Rahmen der Mitose auch von dem Zellzyklus. Die Mitose ist ein Teil der Zellzyklus, der sich in die Interphase und die Teilungsphase (der Mitose) gliedert. Daher wird auch die Interphase nicht zur Mitose gezählt. Die Interphase ist der Zeitraum zwischen zwei Mitosen. Dies ist notwendig, das sich in den vier Phasen der Mitose in den beiden Tochterzellen nur einsträngige Chromatiden befinden. Damit nach der Mitose eine weitere Mitose folgen kann, müssen die Chromosomen zweisträngig in der Zelle vorliegen.

Die Mitose wird dabei in folgende Phasen eingeteilt

• Prophase: In der Prophase ziehen sich die Chromosmoen zusammen, wobei sich die Zellorganellen zurückbilden. Dabei verdichten sich die Chromosomen und bilden ein Knäuel (ein sogenanntes Spirem). Die verdoppelten Zentrosomen wandern zu den entgegengesetzten Seiten des Nukleus.

• Prometaphase: In der sogenannten Prometaphase beginnt die Ausbildung der Spindelapparates, die zwischen den beiden Seiten des Nukleus liegen. Dabei zerfallen die Kernhülle und die Kernkörperchen.

• Metaphase: In der Metaphase ornden sich die Chromosome in der Äquatorialebene (Metaphasenplatte) an, wobei hier eine Spiralisation (Verdickung) der Choromsomen stattfindet. Die Fäden des Spindelapparates, der sich in der in der vorhergegangen Phase ausgebildet hat, binden an die Centromere der Chromosomen.

• Anaphase: In der Anaphase werden die Chromosomen (ein Chromosom besteht jeweils aus zwei Chromatiden) in die einzelnen Chromatiden aufgetrennt. Die Chromatiden werden durch die der Spindelfasern voneinander getrennt und zu den beiden entgegengesetzten Polen des Zellkerns gezogen. In dieser Phase wird auf jedern Pol der Zelle einen Chromatidensatz “verteilt”.
• Telophase: Die Chromosomen werden entspiralisiert (Dispirem). Die Zellkernmembran wird neu gebildet und der Nucleolus sichtbar. In der Telophase entspiralisieren sich die Chromatiden, während sich Kernkörperchen und Kernmembran neu ausbilden. Nach jeder der vier Phasen hat jede Tochterzelle die gleiche Anzahl von Chromosomen wie die Ausgangszelle.

Hinweis:

Wie eingangs erwähnt, gehören die Zytokinese und der Zellzyklus nicht zur Mitose. Bei der Zytokinese wird das Zytoplasma geteilt, während man unter dem Zellzyklus den gesamten Zetteulungsprozess zählt. Der Zellzyklus ist die Bildung zweier identischer Tochterzellen aus einer Mutterzelle. Dieser Zyllzyklus gliedert sich in die Interphase und die sogenannte Teilungsphase (die Mitose, die in den vier Phasen: Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase, abläuft)

Mitose – Zellvermehrung bei Eukaryoten – Testfragen/-aufgaben

1. Was bedeutet der Begriff “Mitose”?

Die Mitose ist der Prozess der Zellteilung, bei dem aus einer Mutterzelle zwei genetisch identische Tochterzellen entstehen, was zur Vermehrung von Zellen führt. Sie findet bei Eukaryoten, also bei Lebewesen mit einem echten Zellkern, statt.

2. Nennen Sie die Phasen der Mitose in chronologischer Reihenfolge.

Die Mitose besteht aus vier Phasen: Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase.

3. Was passiert während der Prophase?

In der Prophase verdichten sich die Chromosomen und die Kernhülle löst sich auf. Zudem bilden sich die Spindelfasern.

4. Beschreiben Sie die Metaphase.

Während der Metaphase ordnen sich die Chromosomen in der Äquatorialebene der Zelle an und heften sich an die Spindelfasern.

5. Was geschieht in der Anaphase der Mitose?

In der Anaphase werden die Schwesternchromatiden der einzelnen Chromosomen auseinander gezogen und wandern zu den entgegengesetzten Polen der Zelle.

6. Was bezeichnet die Telophase?

In der Telophase wird eine neue Kernhülle um die geteilten Chromosomen geformt. Es entstehen zwei Tochterkerne und die Zelle beginnt sich zu teilen.

7. Was ist der Unterschied zwischen Mitose und Meiose?

Der Hauptunterschied besteht darin, dass die Mitose zur Bildung genetisch identischer Zellen dient, während die Meiose zur Erzeugung von Keimzellen dient, welche nur die Hälfte der genetischen Information enthalten.

8. Was ist eine Zentriole und welche Rolle spielt sie in der Mitose?

Die Zentriolen sind Bestandteile der Zelle, die bei der Formation der Spindelfasern eine wichtige Rolle spielen. Sie organisieren die Bewegung der Chromosomen während der Mitose.

9. Was versteht man unter Zytokinese?

Die Zytokinese ist der letzte Schritt der Zellteilung, während welchem das Cytoplasma und die Organellen der Zelle zwischen den beiden neuen Tochterzellen aufgeteilt werden.

10. Warum ist die Mitose für das Wachstum und die Reparatur von Gewebe wichtig?

Die Mitose ist essenziell für das Wachstum und die Reparatur von Gewebe, da sie es erlaubt, neue Zellen zu produzieren, die genetisch identisch mit den bereits existierenden Zellen sind. Ohne Mitose wäre kein Wachstum möglich und der Körper könnte beschädigtes Gewebe nicht reparieren.