Mitose und der Zellzyklus

Mitose ist ein Prozess der Zellteilung, der für Wachstum, Regeneration und die Vermehrung von Körperzellen wichtig ist. Im Gegensatz dazu dient die Meiose der Bildung von Geschlechtszellen und der Erhaltung des artspezifischen Chromosomensatzes.

Vergleich von Mitose und Meiose

Wichtiger Begriff: Der Zellzyklus besteht aus der Interphase und der eigentlichen Mitose. Die Interphase macht etwa 90% der Zeit des Zellzyklus aus und dient der Vorbereitung der Zellteilung.

Die Phasen der Mitose

• Interphase:

  • Keine eigentliche Zellteilung
  • Verdopplung der Chromatiden
  • Vorbereitung auf die Teilung

• Prophase:

  • Chromatinfäden spiralisieren und verkürzen sich (Kondensation)
  • X-förmige Chromosomenstruktur bildet sich
  • Schwesterchromatiden über Centromer verbunden
  • Bildung des Spindelapparats an den Polen

• Metaphase:

  • Auflösung von Kernhülle und Nucleolus
  • Vollendung des Spindelfaserapparats
  • Chromosomen erreichen größte Dichte
  • Anordnung der Chromosomen in der Äquatorialebene

• Anaphase:

  • Trennung der Schwesterchromatiden am Centromer
  • Verkürzung der Spindelfasern
  • Ein-Chromatid-Chromosomen wandern zu den Zellpolen

• Telophase:

  • Neubildung des Zellkerns
  • Entspiralisierung der Chromosomen
  • Bildung einer Zellmembran in der Äquatorialebene
  • Jede Tochterzelle erhält 46 Ein-Chromatid-Chromosomen

Merke: Der Chromosomensatz der Tochterzellen nach der Mitose ist diploid (2n), und beide Tochterzellen haben identisches Erbgut.

Die Meiose im Detail

Die Meiose ist ein spezieller Zellteilungsprozess, der zur Bildung von Geschlechtszellen führt. Im Gegensatz zur Mitose umfasst die Meiose zwei aufeinanderfolgende Teilungen (Meiose I und Meiose II), was zu vier haploiden Tochterzellen führt.

Der Ablauf der Meiose

• Interphase:
  • Findet vor der Meiose statt
  • Verdopplung des Chromosomensatzes

Meiose I

• Prophase 1:

  • Homologe Zwei-Chromatid-Chromosomen lagern sich paarweise zusammen
  • Möglichkeit zum Crossing Over (genetische Rekombination)

• Metaphase 1:

  • Zwei-Chromatid-Chromosomen lagern sich in der Äquatorialebene an

• Anaphase 1:

  • Zwei-Chromatid-Chromosomen werden durch Spindelapparat zu den Polen gezogen

• Telophase 1:

  • Zellteilung erfolgt
  • Zwei Tochterzellen mit je einem haploiden Chromosomensatz entstehen

Wichtiger Unterschied: In der Meiose findet eine interchromosomale Rekombination während der Prophase 1 statt. Dieser Prozess, auch Crossing Over genannt, führt zu genetischer Vielfalt, die bei der Mitose nicht vorkommt.

Meiose II

• Prophase 2:

  • Aufbau eines neuen Spindelapparats in jeder Tochterzelle
  • Zwei-Chromatid-Chromosomen wandern zur Mitte

• Metaphase 2:

  • Zwei-Chromatid-Chromosomen lagern sich in der Äquatorialebene an

• Anaphase 2:

  • Trennung der Zwei-Chromatid-Chromosomen
  • Wanderung zu entgegengesetzten Polen

• Telophase 2:

  • Bildung neuer Kernmembranen
  • Aufteilung des Cytoplasmas
  • Vollständige Trennung der Zellen durch Membranen
  • Vier haploide Zellen mit zufällig verteilten Chromosomen entstehen

Essenzielles Wissen: Die Gemeinsamkeiten zwischen Mitose und Meiose sind die Verdopplung des Chromosomensatzes vor Beginn und die geordneten Phasen der Zellteilung. Der Hauptunterschied liegt im Endprodukt: Mitose erzeugt zwei diploide identische Zellen, während Meiose vier haploide genetisch unterschiedliche Zellen hervorbringt.

Merkhilfe

Um sich den Ablauf von Mitose und Meiose leichter zu merken, kann man den folgenden Satz verwenden:

"Ich poliere mein Auto täglich" steht für:

• I = Interphase
• P = Prophase
• M = Metaphase
• A = Anaphase
• T = Telophase

Dieser Merksatz hilft, sich die Reihenfolge der Phasen im Zellzyklus einzuprägen.