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Die Stadien der Mitose und Zellteilung

Mitose ist die Phase des  Zellzyklus,  in der die Chromosomen im  Zellkern  gleichmäßig auf zwei Zellen verteilt sind. Wenn der Zellteilungsprozess abgeschlossen ist, werden zwei  Tochterzellen  mit identischem genetischem Material produziert.

 

Interphase

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Bevor eine sich teilende Zelle in die Mitose eintritt, durchläuft sie eine Wachstumsphase, die als Interphase bezeichnet wird. Etwa 90 Prozent der Zeit einer Zelle im normalen Zellzyklus können in der Interphase verbracht werden.

  • G1-Phase: Die Zeit vor der DNA- Synthese . In dieser Phase nimmt die Masse der Zelle zur Vorbereitung der Zellteilung zu. Die G1-Phase ist die erste Lückenphase.
  • S-Phase: Der Zeitraum, in dem DNA synthetisiert wird. In den meisten Zellen gibt es ein enges Zeitfenster, in dem DNA synthetisiert wird. Das S steht für Synthese.
  • G2-Phase: Die Zeit nach der DNA-Synthese, jedoch vor dem Beginn der Prophase. Die Zelle synthetisiert Proteine ​​und nimmt weiter an Größe zu. Die G2-Phase ist die zweite Lückenphase.
  • Im letzten Teil der Interphase sind in der Zelle noch Nukleolen vorhanden.
  • Der Kern ist durch eine Kernhülle begrenzt und die Chromosomen der Zelle haben sich dupliziert, liegen jedoch in Form von Chromatin vor .

 

Prophase

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In der Prophase kondensiert das Chromatin zu diskreten Chromosomen. Die Kernhülle bricht zusammen und an entgegengesetzten Polen der Zelle bilden sich Spindeln . Prophase (versus Interphase) ist der erste echte Schritt des mitotischen Prozesses. Während der Prophase treten eine Reihe wichtiger Änderungen auf:

  • Chromatinfasern werden zu Chromosomen gewickelt, wobei jedes Chromosom zwei Chromatiden aufweist, die an einem Zentromer verbunden sind .
  • Die mitotische Spindel. bestehend aus Mikrotubuli und Proteinen. bildet sich im Zytoplasma .
  • Die zwei Paare von Zentriolen (gebildet aus der Replikation eines Paares in der Interphase) bewegen sich aufgrund der Verlängerung der Mikrotubuli, die sich zwischen ihnen bilden, voneinander weg zu entgegengesetzten Enden der Zelle.
  • Polare Fasern, Mikrotubuli, aus denen die Spindelfasern bestehen, reichen von jedem Zellpol bis zum Äquator der Zelle.
  • Kinetochoren. die spezialisierte Regionen in den Zentromeren von Chromosomen sind, binden an eine Art von Mikrotubuli, die als Kinetochorfasern bezeichnet werden.
  • Die Kinetochorfasern „interagieren“ mit den polaren Spindelfasern, die die Kinetochoren mit den polaren Fasern verbinden.
  • Die Chromosomen beginnen zum Zellzentrum zu wandern.

 

Metaphase

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In der Metaphase erreicht die Spindel die Reife und die Chromosomen richten sich an der Metaphasenplatte aus (eine Ebene, die gleich weit von den beiden Spindelpolen entfernt ist). Während dieser Phase treten eine Reihe von Änderungen auf:

  • Die Kernmembran verschwindet vollständig.
  • Polare Fasern (Mikrotubuli, aus denen die Spindelfasern bestehen) erstrecken sich weiterhin von den Polen bis zur Mitte der Zelle.
  • Chromosomen bewegen sich zufällig, bis sie sich (an ihren Kinetochoren) von beiden Seiten ihrer Zentromere an polare Fasern anlagern.
  • Chromosomen richten sich an der Metaphasenplatte rechtwinklig zu den Spindelpolen aus.
  • Chromosomen werden durch die gleichen Kräfte der polaren Fasern, die auf die Zentromere der Chromosomen drücken, an der Metaphasenplatte gehalten.

 

Anaphase

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In der Anaphase trennen sich die gepaarten Chromosomen ( Schwesterchromatiden. und beginnen sich zu entgegengesetzten Enden (Polen) der Zelle zu bewegen. Spindelfasern, die nicht mit Chromatiden verbunden sind, verlängern und verlängern die Zelle. Am Ende der Anaphase enthält jeder Pol eine vollständige Zusammenstellung von Chromosomen. Während der Anaphase treten die folgenden wichtigen Änderungen auf:

  • Die gepaarten Zentromere in jedem einzelnen Chromosom beginnen sich auseinander zu bewegen.
  • Sobald sich die gepaarten Schwesterchromatiden voneinander trennen, wird jedes als „volles“ Chromosom betrachtet. Sie werden als Tochterchromosomen bezeichnet .
  • Durch den Spindelapparat bewegen sich die Tochterchromosomen zu den Polen an entgegengesetzten Enden der Zelle.
  • Die Tochterchromosomen wandern zuerst durch das Zentromer und die Kinetochorfasern werden kürzer als die Chromosomen in der Nähe eines Pols.
  • Zur Vorbereitung der Telophase bewegen sich die beiden Zellpole im Verlauf der Anaphase auch weiter auseinander. Am Ende der Anaphase enthält jeder Pol eine vollständige Zusammenstellung von Chromosomen.

 

Telophase

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In der Telophase werden die Chromosomen in den entstehenden Tochterzellen in verschiedene neue Kerne abgesperrt. Folgende Änderungen treten auf:

  • Die polaren Fasern verlängern sich weiter.
  • An entgegengesetzten Polen beginnen sich Kerne zu bilden.
  • Die Kernhüllen dieser Kerne bilden sich aus Reststücken der Kernhülle der Elternzelle und aus Stücken des Endomembransystems.
  • Nucleoli tauchen ebenfalls wieder auf.
  • Chromatinfasern von Chromosomen wickeln sich ab.
  • Nach diesen Veränderungen ist die Telophase / Mitose weitgehend abgeschlossen. Der genetische Inhalt einer Zelle wurde zu gleichen Teilen in zwei geteilt.

 

Zytokinese

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Die Zytokinese ist die Teilung des Zytoplasmas der Zelle. Es beginnt vor dem Ende der Mitose in der Anaphase und endet kurz nach der Telophase / Mitose. Am Ende der Zytokinese werden zwei genetisch identische Tochterzellen produziert. Dies sind diploide Zellen, wobei jede Zelle ein vollständiges Komplement von Chromosomen enthält.

Durch Mitose produzierte Zellen unterscheiden sich von denen, die durch Meiose produziert werden  . Bei der Meiose werden vier Tochterzellen produziert. Diese Zellen sind haploide Zellen. die die Hälfte der Chromosomenzahl wie die ursprüngliche Zelle enthalten. Geschlechtszellen machen eine Meiose durch. Wenn sich Geschlechtszellen während der Befruchtung vereinigen , werden diese haploiden Zellen zu einer diploiden Zelle.

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