Mitose

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Schema der Mitose / Zellkernteilung
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Schema der Mitose / Zellkernteilung

Die Mitose ist eine Form der Zellteilung, genauer ist es die Teilung des Zellkerns. Jedes Lebewesen, das sich geschlechtlich vermehrt (es kommen also männliche und weibliche Keimzellen zu einer Vereinigung), entstammt aus einer einzigen, durch eine männliche Keimzelle befruchteten Eizelle, der Zygote. Das Wachstum erfolgt durch die Mitose sowie durch die Teilung der Zellen, man kann die Zellteilung mitsamt der Mitose also als Vermehrung der Zellen ansehen.

Mitose findet auch bei allen anderen Eukaryoten (Eucaryota) statt.

Vorgang

Wenn das aus der Vereinigung der weiblichen und männlichen Keim- oder Geschlechtszellen in einer Eizelle hervorgegangene Lebewesen wächst, baut es sich zunächst auf. Es entwickelt verschiedene Arten von Zellen, aus denen verschiedene Gewebe mit unterschiedlicher Funktion entstehen, welche dann Organe mit noch komplexeren Funktionen bilden. Die Organe bilden zusammen mit Organsystemen den Organismus, das Lebewesen. Im Laufe der Entwicklung im Mutterleib entsteht ein Lebewesen, das aus Billionen von Zellen in über 200 Typen von Zellen aufgebaut ist. Jede Zelle stellt quasi ein eigenes, einzelliges Lebewesen dar. Und dennoch bringt diese unglaubliche Zahl an kleinen "Einzellern" ein eigenständiges Lebewesen hervor, den Menschen Homo sapiens.

Das gleiche Bild zeigt sich auch bei fast allen anderen Lebewesen, welche nicht als Einzeller aufgebaut sind. Bei Einzellern stellt in der Regel die Zellteilung und Mitose gleichsam die Fortpflanzung dar.

Bei respektive zu der Bildung der verschiedenen Zelltypen, auf welche der gesamte Organismus aufgebaut ist, teilen sich die Zellen in weitere Zellen auf, ein Lebewesen wächst also auf der Basis der Zell- und Zellkernteilung. Aus einer Mutterzelle entstehen zwei Tochterzellen. Die Anzahl und Form der Chromosomen, also der Träger der Erbanlagen, in den beiden Tochterzellen muss absolut mit der in der Mutterzelle übereinstimmen. Also müssen die Chromosomen verdoppelt und auf die beiden Tochterzellen aufgeteilt werden, ohne Verlust zu machen.

Die Mitose an für sich ist die Teilung des Zellkerns und die Teilung sowie Übertragung der Chromosomen mit dem Ergebnis der Verdoppelung des Zellkerns mitsamt Chromosomen und Genmaterial (Erbanlagen) und der Zelle. Man kann den Ablauf dieses Vorgangs in verschiedene Phasen einteilen.

1. Prophase
Vor dem Eintreten der Zellteilung ist der Kern der Zelle noch deutlich als rundes Gebilde mit in ihm liegendem Kernkörperchen zu erkennen. Er wird im Kernplasma oder Karyoplasma von einem lockeren Fadengerüst durchzogen und von einer Kernhülle umschlossen. Beginnt nun die Teilung der Zelle, so verkürzen und verdicken sich die Fäden durch Aufschraubung und langsam bildet sich die Form der Chromosomen aus ihnen heraus, zu erkennen ist dann bereits, dass schon in zwei gespaltene Tochterchromosomen vorliegen, sie sind mit einem dünnen Mittelpunkt, dem Centromer, verbunden. Nun haben sich
Auschnitt einer Mikroskopie der Zellen aus der Wurzelspitze einer Küchenzwibel. Zu erkennen sind Zellen in allen Mitose- und Zellteilungsstadien.
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Auschnitt einer Mikroskopie der Zellen aus der Wurzelspitze einer Küchenzwibel. Zu erkennen sind Zellen in allen Mitose- und Zellteilungsstadien.
die Hülle der Zelle und das Zellkern-Körperchen (Nukleolus) aufgelöst und die Chromosomen haben sich mittig in der Zelle eingefunden. Die Zelle ist jetzt deutlich gepolt, von jedem Pol führen Fasern, die Spindelfasern, zu den einzelnen Tochterchromosomen.
2. Metaphase
In der jetzigen Phase ordnen sich die Chromosomen in einer Ebene, der Äquatorialebene, an. Jetzt lässt sich der Bau der Chromosomen deutlich erkennen. Jedes Metaphase-Chromosom wird aus zwei identischen Längshälften, den sogenannten Chromatiden, zusammengesetzt. Sie werden, wie bereits erwähnt, in ihrer Mitte von den Centromen zusammengehalten. Bei dieser Form der Chromosomen mit zwei Chromatiden handelt es sich um Zwei-Chromatiden-Chromosomen. Diese sind in der Prophase sowohl verdichtet, als auch unverdichtet, in der Metaphase liegen sie nur als verdichtete Zwei-Chromatiden-Chromosomen vor.
3. Anaphase
In dieser Phase verkürzen sich die Spindelfasern wobei die Chromatiden der Zwei-Chromatiden-Chromosome in Ein-Chromatid-Chromosome getrennt und zu den entgegengesetzten Polen transportiert werden, sie werden mehr oder weniger von den Spindelfasern herangezogen oder "kriechen" an ihnen entlang.
4. Telophase
Jetzt liegt an jedem Pol die gleiche Anzahl von Ein-Chromatid-Chromosomen vor. An jedem Pol bildet sich unter der Entfaltung (Entspiralisierung) der Chromosomen wieder ein das Kernplasma durchziehendes Fadenknäul. Auch werden nun wieder Kernhülle und Kernkörperchen sichtbar, die Spindelfasern sind nicht mehr zu erkennen.
Nun beginnt auch die Zelle mit ihrer Zellteilung, welche durch die Bildung von Zellwandmaterial in der Äquatorialebene eingeleitet wird, wobei es zu einer eher zufälligen Verteilung der restlichen Zellbestandteile auf die beiden Tochterzellen kommt. Dann wird der Bau der Zellwand als Querwand abgeschlossen.

Nun sind aus einer zwei identische Zellen geworden, welche vor ihrer nächsten Teilung auf die Größe der Mutterzelle heranwachsen. Auch werden die Ein-Chromatid-Chromosomen sich wieder in Zwei-Chromatid-Chromosomen umwandeln. Dieser Schritt wird in einem Zeitraum zwischen der Zellteilung und der Mitose getan und als Interphase bezeichnet. Der gesamte Vorgang einer Interphase zu einer nächsten Interphase wird als Zellzyklus bezeichnet.

Anhang

Literatur und Quellen

  • GEO Themenlexikon: Medizin und Gesundheit: Diagnose, Heilkunst, Arzneien; Teil 1 / Bd. 9 ISBN 3765394297
  • GEO Themenlexikon: Medizin und Gesundheit: Diagnose, Heilkunst, Arzneien; Teil 2 / Bd. 10 ISBN 3765394300
  • GEO Themenlexikon: Naturwissenschaften und Technik: Begriffe, Methoden, Zusammenhänge; Teil 2 / Bd. 7. ISBN 3765394270
  • B. Sombecki-Hansen, U. Beckman: Einblicke Biologie 9/10, Ernst Klett Verlag, ISBN 3-12-030730-0
  • Michael Jütte: Biologie Heute entdecken 2, Schroedel-Verlag, ISBN 3-507-86104-6
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