Mitose und Zellzyklus

Die Mitose ist ein wichtiger Prozess der Zellteilung, bei dem aus einer Mutterzelle zwei genetisch identische Tochterzellen entstehen. Der Zellzyklus umfasst verschiedene Phasen:

1. Interphase:
   • Die Mutterzelle wächst
   • Die DNA verdoppelt sich
   • Chromosomen werden sichtbar

Definition: Die Interphase ist die längste Phase des Zellzyklus, in der die Zelle wächst und sich auf die Teilung vorbereitet.

2. Prophase:
   • Chromatinfäden verdichten sich zu Chromosomen
   • Beide Chromatiden tragen identische Erbinformation
   • Kernmembran und Kernkörperchen lösen sich auf

Highlight: In der Prophase werden die Chromosomen erstmals unter dem Mikroskop sichtbar.

3. Metaphase:

   • Chromosomen ordnen sich in der Äquatorialebene an
   • Spindelfasern verbinden sich mit den Centromeren

4. Anaphase:

   • Chromatiden werden zu den entgegengesetzten Polen gezogen
   • Chromosomen teilen sich am Centromer

5. Telophase:

   • Chromosomen entspiralisieren sich
   • Kernmembran bildet sich neu
   • Zelle beginnt sich zu teilen

Example: Bei einer menschlichen Zelle mit 46 Chromosomen entstehen durch die Mitose zwei Tochterzellen mit jeweils 46 Chromosomen.

Der Vergleich Mitose Meiose zeigt wichtige Unterschiede:

• Die Mitose erzeugt zwei identische diploide Tochterzellen
• Die Meiose produziert vier haploide Keimzellen mit reduziertem Chromosomensatz

Vocabulary: Der Chromosomensatz der Mutterzelle bei der Mitose bleibt in den Tochterzellen erhalten, während er bei der Meiose halbiert wird.

Die Mitose ist ein grundlegender Prozess für das Wachstum und die Regeneration von Geweben im Körper.

Intrachromosomale und Interchromosomale Rekombination

Die intrachromosomale Rekombination und interchromosomale Rekombination sind wichtige Prozesse, die zur genetischen Vielfalt beitragen. In einer diploiden Zelle gibt es 23 Chromosomenpaare, wobei jedes Paar aus einem mütterlichen und einem väterlichen Chromosom besteht.

Definition: Homologe Chromosomen sind Chromosomenpaare, die in Größe, Genabfolge und Gestalt übereinstimmen, sich aber in der Ausprägung der Gene unterscheiden können.

Das Crossing-over ist ein wesentlicher Mechanismus der intrachromosomalen Rekombination:

1. Es findet während der Prophase I der Meiose statt.
2. Die Chromatiden der homologen Chromosomen lagern sich parallel aneinander.
3. An Überkreuzungspunkten (Chiasma) kommt es zu Brüchen und Austausch von Genabschnitten.

Highlight: Das Crossing-over sorgt für eine erhöhte genetische Vielfalt durch den Austausch von Genabschnitten zwischen homologen Chromosomen.

Die interchromosomale Rekombination erfolgt durch die zufällige Verteilung mütterlicher und väterlicher Chromosomen während der Meiose:

• Sie geschieht im ersten Verlauf der Reifeteilung der Meiose.
• Bei 23 Chromosomenpaaren des Menschen führt dies zu 2^23 = 8 Millionen möglichen Kombinationen.

Beispiel: Bei nur zwei homologen Chromosomenpaaren können bereits vier verschiedene Kombinationen in den Keimzellen entstehen.

Diese Rekombinationsprozesse bilden die Grundlage für die genetische Verschiedenheit der Keimzellen und die genetische Variabilität von Organismen.