{"id":9562,"date":"2021-01-05T23:22:57","date_gmt":"2021-01-06T04:22:57","guid":{"rendered":"https:\/\/nebula.org\/blog\/mitose-zellteilung\/"},"modified":"2021-02-20T20:21:28","modified_gmt":"2021-02-21T01:21:28","slug":"mitose-zellteilung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nebula.org\/blog\/de\/mitose-zellteilung\/","title":{"rendered":"Mitose – Wenn sich eine Zelle in zwei Teile teilt"},"content":{"rendered":"\n

Was ist Mitose?<\/strong><\/h2>\n\n

Mitose ist die Teilung eines einzelnen Zellkerns, die zu zwei Tochterkernen mit derselben genetischen Information f\u00fchrt. Es findet in Zellen eukaryotischer Organismen statt – Prokaryoten haben keinen Zellkern – und geht normalerweise einer Teilung der gesamten Zelle voraus, aus der zwei identische Tochterzellen hervorgehen.<\/p>\n\n

Im Zellzyklus der Teilung eukaryotischer Zellen sind Kernteilung und Zellteilung miteinander gekoppelt. Mitose und Zytokinese werden daher auch zusammen als Mitose oder M-Phase bezeichnet. W\u00e4hrend der Interphase zwischen aufeinanderfolgenden Mitosen wird die DNA<\/a> Das Molek\u00fcl eines Chromosoms wird verdoppelt (Replikation), wonach jedes Chromosom aus zwei identischen Schwesterchromatiden besteht. W\u00e4hrend der Mitose werden diese Chromatiden dann getrennt und gespalten, so dass jeder Tochterkern eine identische H\u00e4lfte wie ein Tochterchromosom erh\u00e4lt. Dies bedeutet, dass eine identische Kopie des gesamten chromosomalen Genoms der Mutterzelle an zwei Tochterzellen weitergegeben werden kann.<\/p>\n\n

\"Die
Die Zelle unterliegt einer Mitose, um zwei identische diploide Zellen zu erzeugen.<\/figcaption><\/figure>\n\n

Bei der Mitose \u00e4ndert sich die Anzahl der Chromosomen nicht, der Grad der Ploidie bleibt gleich. Wenn die Elternzelle haploide war, sind auch die Kerne der Tochterzellen haploide. Wenn die urspr\u00fcngliche Zelle diploid war, sind auch die Kerne der Tochterzellen diploid.<\/p>\n\n

Mitose findet haupts\u00e4chlich in somatischen Zellen im K\u00f6rper mehrzelliger Organismen statt, w\u00e4hrend die Arten der Zellteilung in Fortpflanzungszellen als Meiose bezeichnet werden. Bei einzelligen Organismen kann Mitose als eine Form der asexuellen Fortpflanzung angesehen werden. <\/p>\n\n

Meiose kann von Mitose durch eine grundlegend andere Art der Kernteilung unterschieden werden, bei der die Schwesterchromatiden nicht in der ersten Zellteilung getrennt werden, sondern zusammen als homologe Chromosomen einem Tochterkern zugeordnet werden. Es ist in den Generationszyklus integriert und f\u00fchrt zu einer Reduktion des Chromosomensatzes und genetisch vielf\u00e4ltiger Tochterzellen.<\/p>\n\n

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Herausgegeben von Christina Swords, Ph.D.<\/em><\/p>\n\n

Funktion der Mitose<\/strong><\/h2>\n\n

Mitose erm\u00f6glicht es, die in den Chromosomen enthaltene genetische Information so zu teilen, dass zwei Tochterzellkerne wieder dieselbe genetische Information erhalten. Dazu muss das genetische Material im Zellkern einer Mutterzelle zun\u00e4chst dupliziert worden sein – w\u00e4hrend der vorangegangenen Interphase des Zellzyklus. Jedes Chromosom, das nach der Kernteilung zun\u00e4chst aus einem Chromatid besteht, hat nach der Verdopplung zwei identische Schwesterchromatiden, die am Zentromer verbunden sind. In den Mitosephasen werden diese komprimiert, befestigt, angeordnet, getrennt und auseinander bewegt, so dass zwei r\u00e4umlich unterschiedliche – aber in Anzahl und Art der Chromosomen identische – geordnete Sammlungen gebildet werden, zwischen denen dann der Kern aufgeteilt wird.<\/p>\n\n

\"Chromosomen
Chromosomen sind am Zentromer verbunden, dargestellt entlang einer gepunkteten Linie.<\/figcaption><\/figure>\n\n

Bei mehrzelligen Eukaryoten ist Mitose die Voraussetzung f\u00fcr die Bildung eines neuen Zellkerns und meist – mit wenigen Ausnahmen – auch f\u00fcr die Bildung neuer Zellen. In mehrzelligen Organismen wie dem Menschen tritt w\u00e4hrend ihrer Entwicklung nicht in allen entwickelten Zelllinien eine Zellteilung auf. Somit vermehren sich Nervenzellen und Muskelzellen nicht, sobald die Differenzierung abgeschlossen ist. Diese Zellen verlassen den Teilungszyklus postmitotisch und treten in die sogenannte G0-Phase ein, so dass die DNA \u00fcberhaupt nicht repliziert wird. Reife menschliche rote Blutk\u00f6rperchen k\u00f6nnen sich nicht mehr teilen, weil ihnen dann der Zellkern fehlt und somit keine Mitose ausgel\u00f6st werden kann. Epithelzellen im Darm und in der Haut vermehren sich dagegen viel h\u00e4ufiger als der Durchschnitt und erneuern so die Innen- und Au\u00dfenfl\u00e4che des K\u00f6rpers.<\/p>\n\n

Die eigentliche Kernteilung menschlicher Zellen dauert normalerweise etwa eine Stunde; Die Interphase des Zellzyklus der sich kontinuierlich teilenden Zellen, die zwischen den Mitosephasen stattfindet, dauert je nach Zelltyp erheblich l\u00e4nger, etwa 12 bis 24 Stunden. Bei anderen Organismen kann die Dauer der Mitose l\u00e4nger sein, wie bei der Ackerbohne mit etwa zwei Stunden, oder k\u00fcrzer, wie bei der Fruchtfliege, wo sie oft nur 9 Minuten lang ist.<\/p>\n\n

Mitose kann durch verschiedene Peptide oder Proteine, sogenannte Mitogene, stimuliert werden. Ein Beispiel ist der Reifungsf\u00f6rderungsfaktor (MPF), die Proteinstruktur von Cyclin B mit einer Kinase (CDK 1).<\/p>\n\n

Unterschied zwischen Mitose und Meiose <\/strong><\/h2>\n\n

Zur Unterscheidung von Mitoseteilung ist Meiose eine spezielle Art der Kernteilung, bei der eine Reduktion des Chromosomensatzes stattfindet und keine identischen Tochterkerne gebildet werden. Es tritt bei der Bildung von Geschlechtszellen (dh Eizellen und Spermien) zur sexuellen Reproduktion auf und kann zur Bildung von vier haploiden Zellen aus einer diploiden Startzelle in zwei Teilungsschritten f\u00fchren. <\/p>\n\n

Es gibt zwei Stadien: Meiose i und Meiose ii. In der ersten Stufe (Reduktionsteilung) wird der Chromosomensatz halbiert, w\u00e4hrend die zweite Stufe (Gleichungsteilung) ungef\u00e4hr dem Verlauf der Mitose mit einer zus\u00e4tzlichen Stufe der Telophase ii entspricht. <\/p>\n\n

Phasen einer Mitose<\/strong><\/h2>\n\n

\u00dcberblick<\/strong><\/h3>\n\n

Bevor die Mitose beginnt, wird das gesamte Genom durch a repliziert DNA-Polymerase<\/a> . <\/p>\n\n

In der Prophase der tierischen Zelle trennen sich die beiden Zentrosomen und wandern zu entgegengesetzten Polen der Zelle. Die Zentrosomen fungieren als Mikrotubuli-Organisationszentren (MTOC) und sind jeweils Ausgangspunkte f\u00fcr die Montage der Mitosespindel. In h\u00f6heren Pflanzen \u00fcbernehmen andere Zellkomponenten die Aufgabe des MTOC, da ihre Zellen keine Zentrosomen aufweisen. Die Chromosomen kondensieren und werden so unter dem Lichtmikroskop sichtbar und sind erst jetzt in der oft dargestellten X-Form sichtbar (w\u00e4hrend der Interphase liegen sie in l\u00e4nglicher Form bis zu mehreren Zentimetern L\u00e4nge als d\u00fcnne fadenartige Strukturen vor). Da die Chromosomen bereits in der Interphase dupliziert wurden, bestehen sie aus jeweils zwei identischen Schwesterchromatiden, die noch am Zentromer verbunden sind. Das Ende der Prophase ist erreicht, wenn die Kernh\u00fclle fragmentiert.<\/p>\n\n

In der Prometaphase zerf\u00e4llt die Kernh\u00fclle und die Spindelfasern des Spindelapparates dringen von beiden Polen in Richtung Zellzentrum ein. Die Chromosomen k\u00f6nnen nun mittels der anhaftenden Mikrotubuli bewegt, ausgerichtet und angeordnet werden.<\/p>\n\n

In der Metaphase werden die hochkondensierten Metaphasenchromosomen von den Mikrotubuli als Spindelfasern zwischen den Spindelpolen in der Mitte der Zelle ausgerichtet. Die Metaphase ist vollst\u00e4ndig, wenn alle Chromosomenpaare in dieser Metaphasenplatte angekommen sind, die Chromosomen in einer Reihe stehen und ihre Kinetochoren mit Mikrotubuli von beiden Polen verbunden sind.<\/p>\n\n

In der Anaphase werden die beiden Chromatiden eines Chromosoms getrennt und entlang der Spindelfasern auseinandergezogen, wobei das Zentromer zuerst in entgegengesetzten Richtungen zu den Spindelpolen hin verl\u00e4uft. Auf diese Weise wird an jedem Pol ein vollst\u00e4ndiger Satz von Chromatiden oder Tochterchromosomen gesammelt. Dies schafft die Basis f\u00fcr die beiden Tochterkerne. Die Anaphase gilt als beendet, wenn sich die Chromosomen der beiden zuk\u00fcnftigen Tochterkerne nicht mehr weiter auseinander bewegen.<\/p>\n\n

Die letzte Phase der Mitose wird als Telophase bezeichnet. Es folgt die vorhergehende Anaphase ohne \u00dcbergang. Die Kinetochorfasern brechen zusammen, die Kernh\u00fclle wird wieder aufgebaut und die Chromosomen dekondensieren. Nach Abschluss der Dekondensation wird die Gene<\/a> kann wieder abgelesen werden und der Kern hat wieder seine Arbeitsform.<\/p>\n\n

In den meisten F\u00e4llen folgt auf die Telophase eine Zytokinese, mit der die Tochterkerne dann zwei Tochterzellen zugeordnet werden k\u00f6nnen. Diese Zellteilung ist jedoch nicht Teil der Mitose.<\/p>\n\n

\"Eine
Eine visuelle Darstellung jeder Mitosephase. Von links nach rechts: Prophase, Metaphase, Anaphase, Telophase, Zellteilung. <\/figcaption><\/figure>\n\n

Prophase<\/strong><\/h3>\n\n

Chromosomenkondensation<\/strong><\/h4>\n\n

W\u00e4hrend der Interphase ist der kontinuierliche DNA-Doppelstrang eines Chromosoms an vielen Stellen lose von Verpackungsproteinen umgeben und daher zug\u00e4nglich. Zu Beginn der Prophase kondensieren und verk\u00fcrzen sich die Chromatinfilamente, aus denen ein Chromosom besteht, zunehmend, indem sie Kondensine durch Faltung und Mehrfachwindungen in Schleifen, Spulen und Doppelspulen binden. <\/p>\n\n

Aufgrund ihrer stark spiralisierten Struktur bilden sich sichtbare Strukturen, die Kernschleifen oder Chromatiden eines Chromosoms. Diese neuen Strukturen stellen eine kompaktere Form von Chromatinfilamenten dar, die f\u00fcr den Transport geeignet sind. Auch in diesem Zustand ist der DNA-Abschnitt eines Gens nicht zug\u00e4nglich und kann daher nicht exprimiert werden. Dadurch verschwindet der Nucleolus.<\/p>\n\n

Spindelfaserbildung<\/strong><\/h4>\n\n

In tierischen Zellen wurden auch zwei Zentrosomen (jeweils mit einem Paar Zentriolen) durch Verdoppelung w\u00e4hrend der Interphase gebildet. Sie wandern nun zu gegen\u00fcberliegenden Seiten des Kerns und bilden so die Pole der Spindel. Die Zentrosomen organisieren die Struktur des Spindelapparates aus Mikrotubuli. Zun\u00e4chst werden aus den Zentrosomen sternf\u00f6rmig Spindelfasern gebildet, die auch als Aster oder astrale Mikrotubuli bezeichnet werden.<\/p>\n\n

Pflanzenzellen verwenden keine Zentriolen oder Zentrosomen. Stattdessen \u00fcbernehmen andere Strukturen die Aufgabe, Mikrotubuli als Elemente der Spindelvorrichtung zu organisieren. <\/p>\n\n

Prometaphase<\/strong><\/h3>\n\n

In tierischen Zellen beginnt die Prometaphase mit dem Abbau der Kernh\u00fclle. Die Zentrosomen werden in Richtung entgegengesetzter Pole weiter auseinander gedr\u00fcckt und die Spindelfasern erstrecken sich. Die sprie\u00dfende mitotische Spindel dringt von beiden Polen in das Nucleoplasma ein, mit \u00fcberlappenden Verbindungen zwischen den Polen, die als polare Mikrotubuli bezeichnet werden. Spindelfasern binden sich an den Zentromeren der Chromosomen und bilden Kinetochoren. Diese erm\u00f6glichen die Bewegung und Ausrichtung eines Chromosoms und die anschlie\u00dfende Trennung seiner Chromatiden im Zentromerbereich.<\/p>\n\n

Metaphase<\/strong><\/h3>\n\n

Die Metaphase ist die dritte Phase der Mitose, wenn die Prometaphase als separate Phase betrachtet wird.<\/p>\n\n

Die Spindelvorrichtung ordnet die Chromosomen in der Mitte der Zelle mit ungef\u00e4hr gleichem Abstand zu den Spindelpolen an. Somit liegen die Chromosomen nebeneinander in einer Ausgangsposition, aus der die Schwesterchromatiden dann auseinandergezogen werden k\u00f6nnen. <\/p>\n\n

Diese Anordnung wird auch als Metaphasenplatte bezeichnet. Mikroskopische Bilder dieser Phase werden verwendet, um einzelne Chromosomen eines Chromosomensatzes visuell zu identifizieren, um den Karyotyp zu bestimmen.<\/p>\n\n

Ein Kontrollpunkt der Mitose f\u00e4llt ebenfalls in diese Phase: Erst nachdem Mikrotubuli an beiden Polen der Spindel angebracht wurden, kann die Bindung zwischen den Chromatiden gel\u00f6st werden. <\/p>\n\n

\"Eine
Eine Darstellung der Metaphase, bei der die Mikrotubuli die Chromosomen im Zentrum der Zelle ausrichten.<\/figcaption><\/figure>\n\n

Anaphase<\/strong><\/h3>\n\n

Die beiden Chromatiden eines Chromosoms werden getrennt und in verschiedene Richtungen bewegt. Die Schwesterchromatiden werden so zu Tochterchromosomen (Einchromatidenchromosomen), die entlang der Spindelfasern zu den entgegengesetzten Polen der Zelle transportiert werden. Bei diesem Verfahren werden die Kinetochorfasern verk\u00fcrzt. W\u00e4hrenddessen k\u00f6nnen sich die Mikrotubuli der Polfasern verl\u00e4ngern, wodurch sich die Pole voneinander entfernen.<\/p>\n\n

Man kann unterscheiden zwischen dem Auseinanderbewegen der Chromosomen – als Anaphase I – und dem Auseinanderbewegen der Spindelpolfasern – als Anaphase II.<\/p>\n\n

Telophase<\/strong><\/h3>\n\n

Wenn die Tochterchromosomen schlie\u00dflich die Spindelpole erreichen, zerfallen die zunehmend verk\u00fcrzten Kinetochorfasern weitgehend. Die polaren Fasern k\u00f6nnen sich zun\u00e4chst noch weiter verl\u00e4ngern, bis die Pole ihren maximalen Abstand voneinander erreicht haben. An diesem Punkt l\u00f6st sich die Spindelvorrichtung auf. Die Kernh\u00fclle der Tochterkerne besteht heute weitgehend aus Fragmenten der alten Kernmembran. Die Chromosomen dekondensieren wieder. Die Nukleolen erscheinen auch in jedem jeweiligen Kern wieder.<\/p>\n\n

Zytokinese<\/strong><\/h3>\n\n

In den meisten F\u00e4llen teilt sich die Zelle nach Abschluss der Kernbildung. In tierischen Zellen furcht ein kontraktiler Ring aus Aktinfasern das Zytoplasma und teilt die Zelle in zwei Tochterzellen. <\/p>\n\n

Mitose ohne Zellteilung<\/strong><\/h2>\n\n

Auf Mitose folgt manchmal keine Zytokinese. Bei mehrzelligen Tieren kann die Differenzierung von Geweben zu hochgeordneten Beziehungen f\u00fchren, in denen sich funktionstragende Zellen nicht mehr teilen. Beispielsweise sind im Gewebe des Nervensystems die meisten vernetzten Neuronen postmitotisch und k\u00f6nnen sich nicht teilen. Reife Herzmuskelzellen k\u00f6nnen sich auch nicht teilen.<\/p>\n\n

Sie k\u00f6nnen mehr \u00fcber Mitose erfahren Hier<\/a> .<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Was ist Mitose? Mitose ist die Teilung eines einzelnen Zellkerns, die zu zwei Tochterkernen mit derselben genetischen Information f\u00fchrt. Es findet in Zellen eukaryotischer Organismen statt – Prokaryoten haben keinen Zellkern – und geht normalerweise einer Teilung der gesamten Zelle …<\/p>\n

Mitose – Wenn sich eine Zelle in zwei Teile teilt<\/span> Read More \u00bb<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":18,"featured_media":6746,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"om_disable_all_campaigns":false,"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"default","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","_FSMCFIC_featured_image_caption":"","_FSMCFIC_featured_image_nocaption":"","_FSMCFIC_featured_image_hide":"","footnotes":""},"categories":[4978],"tags":[],"class_list":["post-9562","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-wissenschaft"],"yoast_head":"\nMitose - 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