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Mitose

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Mitose

Die Zelle ist ein komplexes Wunderwerk der Natur. In ihr laufen nicht nur komplizierte Stoffwechselprozesse ab, sie ist auch in der Lage, sich zu teilen. In diesem Zusammenhang ist auch Zellteilung von Bedeutung.

Mehr zur Zellteilung kannst du im gleichnamigen Artikel erfahren!

Bevor sich eine Zelle komplett teilen kann, muss sich ihr Zellkern teilen. Diesen Prozess bezeichnet man auch als Mitose.

Die Mitose, oder auch Kernteilung, ist ein fundamentaler Prozess in der Biologie, welcher die Teilung des Zellkerns bei eukaryotischen Zellen beschreibt. Als Ergebnis entstehen zwei Tochterkerne, deren Erbgut identisch ist. Im Anschluss an die Mitose folgt meist die Teilung der kompletten Zelle in zwei genetisch identische Tochterzellen.

Da bei der Mitose aus einer Mutterzelle zwei genetisch identische Tochterzellen entstehen, ist die Kernteilung ein wichtiger Prozess für das Wachstum und die Regeneration des Organismus. Sie trägt, anders als die Meiose, nicht zur genetischen Vielfalt bei, da die Tochterzellen genetisch identisch sind.

Mitose – 4 Phasen

Du kannst die Mitose in vier Phasen einteilen:

  1. Prophase
  2. Metaphase
  3. Anaphase
  4. Telophase

Die Mitose steht jedoch nicht für sich allein. Sie ist im sogenannten Zellzyklus eingegliedert und wird dort als M-Phase bezeichnet.

Zellzyklus Zellteilung Mitose M-Phase StudySmarterAbbildung 1: ZellzyklusQuelle: spektrum.de

Wenn du mehr über den Zellzyklus wissen möchtest, kannst du dir den StudySmarter-Artikel zu diesem Thema anschauen.

Die Prophase der Mitose

Die Mitose beginnt mit der Prophase. In dieser Phase ziehen sich die Chromosomen so stark zusammen (Spiralisierung), dass die Schwesterchromatiden sichtbar werden. Die paarweise angeordneten Zentriolen trennen sich.

Der Spindelapparat bildet sich zwischen den Zentriolen aus. Die einzelnen Spindelfasern, aus denen sich der Apparat zusammensetzt, bestehen aus Mikrotubuli.

Etwas anders läuft der Prozess in Pflanzenzellen ab. Da diese nicht über Zentriolen verfügen, bildet sich der Spindelapparat aus der Kernmembran.

Im Anschluss lösen sich das Kernkörperchen und die Kernmembran auf.

Mitose Prophase Phasen der Mitose StudySmarterAbbildung 2: Prophase der Mitose Quelle: wikipedia.de

Mehr über die Prophase lernst du im passenden Artikel auf StudySmarter.

Die Metaphase der Mitose

In der Metaphase haben sich sowohl das Kernkörperchen als auch die Kernmembran komplett aufgelöst. Die Chromosomen sind so stark wie möglich komprimiert und gut als kompakte Strukturen sichtbar. Bei dieser typischen Chromosomenform handelt es sich um die sogenannte Transportform.

Die Chromosomen reihen sich in der sogenannten Äquatorialebene zwischen den beiden "Polen" des Spindelapparates an. Die Spindelfasern setzen in der Mitte der Chromosomen an. Der Bereich wird auch als Zentromer bezeichnet und ist die Verbindungsstelle zwischen den beiden Schwesterchromatiden.

Ausgehend von den beiden Polen des Spindelapparates bindet je eine Spindelfaser am Zentromer eines Chromosoms.

Mitose Metaphase Phasen der Mitose StudySmarterAbbildung 3: Metaphase der Mitose Quelle: wikipedia.de

Wenn du Näheres über diese Phase wissen möchtest, dann schau doch mal im Artikel Metaphase vorbei!

Die Anaphase der Mitose

In der Anaphase verkürzen sich die Spindelfasern, die in der Metaphase an die Chromosomen gebunden haben. Diese Kompression führt dazu, dass die Chromatiden, der in der Äquatorialebene aufgereihten Chromosomen, auseinandergezogen werden. Die nun separierten Chromatiden wandern zu den Polen des Spindelapparates.

Mitose Anaphase Phasen der Mitose StudySmarterAbbildung 4: Anaphase der Mitose Quelle: wikipedia.de

Auch zu dieser Phase gibt es genauere Erläuterungen im StudySmarter Artikel "Anaphase".

Die Telophase der Mitose

Sind die Chromatiden an den jeweiligen Polen angekommen, beginnen sie sich wieder aufzuwickeln – ihr Kompressionsgrad nimmt ab. Die Spindelfasern lösen sich vom Zentromer der Chromatiden und der ganze Apparat wird zurückgebildet. Eine neue Kernmembran bildet sich aus.

Telophase Mitose Zellteilung StudySmarterAbbildung 5: Telophase der MitoseQuelle: wikipedia.com

Im Anschluss an die eigentliche Mitose kommt es zur Zellteilung/Zytokinese. Die Zelle schnürt sich in der Mitte zusammen und teilt sich dadurch in zwei genetisch identische Tochterzellen.

Unterschiede zwischen Meiose und Mitose

Wie du oben bereits gelesen hast, trägt die Mitose im Gegensatz zur Meiose nicht zur genetischen Vielfalt bei, denn es findet keine Rekombination statt.

Der Begriff Rekombination beschreibt die Neuverteilung von Erbgut während der meiotischen Teilung und ist ein wichtiger Evolutionsfaktor. Die Rekombination kann sowohl intrachromosomal, in Form des Crossing-Over, als auch interchromosomal (zufällige Verteilung der Chromosomen auf beide Zellpole in der Anaphase 1) stattfinden.

Die Mitose findet in allen wachsenden Zellen statt, also dort, wo eine Veränderung des Erbguts ungünstig ist. Die Tochterzellen, die nach einer Mitose und der anschließenden Zytokinese entstehen, sind genetisch völlig identisch.

Die Meiose dagegen findet beim Menschen nur in den Geschlechtszellen statt. Hier gibt es einen fundamentalen Unterschied zur Mitose. Bei der Meiose werden nicht die Chromatiden der Zellen getrennt, sondern die intakten, homologen Chromosomen. Da in unserem Erbgut je ein Chromosom von unserer Mutter und eins von unserem Vater stammt, sind diese nicht identisch. So entstehen nach der Meiose Tochterzellen, die sich voneinander unterscheiden.

Weitere Unterschiede der Mitose und Meiose sind in folgender Tabelle für dich aufgelistet.

VergleichskriterienMitoseMeiose
FunktionVermehrung von KörperzellenHerstellung von Keim-/ Geschlechtszellen
OrtDort, wo Zellen erneuert oder für das Wachstum benötigt werdenIn den KeimdrüsenBei Frauen: EierstöckeBei Männern: Hoden
Ablaufverläuft in vier Phasen:verläuft in acht Phasen:
RekombinationNeinJa
ErgebnisZwei Tochterzellen mit diploidem Chromosomensatz (2n), welche genetisch identisch sindVier Tochterzellen mit haploidem Chromosomensatz (1n), welche genetisch unterschiedlich sind

Mitose - Das Wichtigste

  • Mitose beschreibt die Teilung des Zellkerns bei eukaryotischen Zellen – Es entstehen zwei genetisch identische Tochterzellen mit diploidem Chromosomensatz.
  • Mitose dient der Zellerneuerung und dem Wachstum.
  • Die Zellkernteilung läuft im Zellzyklus nach der Interphase ab und ist selbst in vier Phasen gegliedert:
  • Mitose findet dort, wo Zellen erneuert oder fürs Wachstum benötigt werden, statt.
  • Im Gegensatz zur Meiose trägt die Mitose nicht der genetischen Vielfalt bei, da keine Rekombination stattfindet.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Mitose

Die Mitose ist ein biologischer Prozess, in dessen Verlauf sich der Kern einer Zelle teilt. Dabei wird das im Zellkern vorkommende Erbgut im Vorfeld verdoppelt, sodass der neu entstehende Zellkern die identische Erbinformation erhält.

Die Mitose dient der Erneuerung von Zellen und dem Wachstum von Geweben, Organen und Organismen. Sie läuft zum Beispiel in der Haut und dem Darm häufig ab.

Die Mitose wird in vier Phasen unterteilt:

  1. Prophase
  2. Metaphase
  3. Anaphase
  4. Telophase

Im Anschluss an die Mitose folgt in der Regel die Zellteilung, auch Zytokinese genannt, bei der sich eine Mutterzelle in zwei Tochterzellen aufteilt.

Finales Mitose Quiz

Frage

Was ist die Mitose?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Mitose (Zellkernteilung) ist Voraussetzung für Wachstum und Regeneration eines Organismus: Aus einer diploiden Zelle entstehen zwei diploide Tochterzellen, die in ihrer genetischen Ausstattung miteinander und mit der Mutterzelle identisch sind.


Frage anzeigen

Frage

Was passiert bei der Anaphase?


Antwort anzeigen

Antwort

  • Zweichromatid-Chromosomen werden an den Zentromeren geteilt.
  • Entstandene Einchromatid-Chromosomen bewegen sich mithilfe der Spindelfasern zu den entgegengesetzten Zellpolen.
Frage anzeigen

Frage

Wie wird die Mitose noch genannt?

Antwort anzeigen

Antwort

Zellkernteilung

Frage anzeigen

Frage

Was entsteht bei der Mitose?

Antwort anzeigen

Antwort

Es entstehen aus einer diploiden Zelle zwei ebenfalls diploide Tochterzellen

Frage anzeigen

Frage

Welche Zellen sind mit welchen Zellen identisch?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Tochterzellen sind untereinander und mit der Mutterzelle in ihrer genetischen und chromosomalen Ausstattung identisch

Frage anzeigen

Frage

Für was ist die Mitose die Voraussetzung?

Antwort anzeigen

Antwort

die Voraussetzung für Wachstum und Regeneration eines Organismus

Frage anzeigen

Frage

In welche Phasen kann die Mitose unterteilt werden?

Antwort anzeigen

Antwort

  1. Prophase
  2. Metaphase
  3. Anaphase
  4. Telophase
Frage anzeigen

Frage

Was passiert in der Prophase?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Die Chromosomen ziehen sich stark zusammen (Spiralisierung)
  • die Schwesterchromatiden werden sichtbar
  • Das Zentriolenpaar trennt sich und die Zentriolen wandern zu den Polen der Zelle
  • Zwischen den beiden Zentriolen bildet sich der Spindelfaserapparat
  • Bei Pflanzenzellen entstehen die Spindelfasern aus der Kernmembran, da Pflanzenzellen keine Zentriolen haben
  • Das Kernkörperchen (Nukleolus) und die Kernmembran lösen sich auf
Frage anzeigen

Frage

Was passiert in der Metaphase?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Kernmembran und Kernkörperchen haben sich nun vollständig aufgelöst, die Chromosomen sind vollständig verkürzt und liegen nun in ihrer inaktiven Transportform vor
  • Sie ordnen sich auf der Äquatorialebene des Spindelapparats nebeneinander an
  • Die Spindelfasern heften sich an den Zentromeren der Chromosomen an
  • An jedem Chromosom heften sich zwei Spindelfasern an, je eine von jedem der beiden Spindelpole
Frage anzeigen

Frage

Was ist ein Zentromer?

Antwort anzeigen

Antwort

Ein Zentromer ist die Verbindungsstelle der zwei Chromatiden

Frage anzeigen

Frage

Was passiert in der Anaphase?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Die Spindelfasern verkürzen sich und trennen so die Chromosomen in die beiden (Schwester-)Chromatiden
  • Die Chromatiden, jetzt Einchromatid-Chromosomen genannt, werden von den Spindelfasern zu den entgegengesetzten Polen der Zelle gezogen
Frage anzeigen

Frage

Was passiert in der Telophase?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Die Chromosomen entspiralisieren sich, sie werden lang und dünn
  • Sie liegen nun in der Arbeits- oder Funktionsform vor
  • Das Zellplasma teilt sich und aus der Mutterzelle werden zwei identische Tochterzellen

  • In jeder Tochterzelle entstehen eine neue Kernmembran und ein Nukleolus

Frage anzeigen

Frage

Warum müssen Chromosomen ihre Trabsportform einnehmen?

Antwort anzeigen

Antwort

damit die Mitose ablaufen kann

Frage anzeigen
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