Inhaltsverzeichnis ▼
- Was ist die Mitose?
- Warum brauchen wir die Mitose?
- Was ist der Zellzyklus?
- Die 4 Phasen der Mitose im Detail
- Was ist die Zytokinese?
- Wie viele Chromosomen hat eine Zelle?
- Mitose vs. Meiose – was ist der Unterschied?
- Häufige Fehler bei der Mitose
- Phasen-Trainer
- Übungsaufgaben
- Karteikarten
- Erklärvideo
- Zusammenfassung
Was ist die Mitose einfach erklärt?
Die Mitose ist eine Form der Zellteilung, bei der aus einer Mutterzelle genau zwei genetisch identische Tochterzellen entstehen. Jede Tochterzelle enthält dabei denselben vollständigen Chromosomensatz wie die ursprüngliche Mutterzelle. Beim Menschen bedeutet das: aus einer Zelle mit 46 Chromosomen entstehen zwei Zellen mit je 46 Chromosomen.
Der Begriff „Mitose" kommt aus dem Griechischen: mitos bedeutet „Faden" – ein Hinweis auf die fadenartige Struktur der Chromosomen, die während der Teilung unter dem Mikroskop sichtbar wird.
Wichtig: Die Mitose bezeichnet streng genommen nur die Kernteilung (Karyokinese). Die anschließende Teilung des Zellkörpers heißt Zytokinese. Umgangssprachlich meint man mit „Mitose" aber meist den gesamten Teilungsvorgang inklusive Zytokinese.
Die Mitose findet ausschließlich bei Eukaryoten statt – also bei Lebewesen, deren Zellen einen echten Zellkern besitzen (Tiere, Pflanzen, Pilze). Prokaryoten wie Bakterien teilen sich durch eine andere Methode: die Binäre Fission.
Einige menschliche Zellen teilen sich besonders schnell: Darmepithelzellen werden alle 3–5 Tage vollständig erneuert, Hautzellen alle 2–4 Wochen. Das funktioniert nur dank ständiger Mitose.
Mitose lernen?
Warum brauchen wir die Mitose? (Bedeutung)
Ohne Mitose wäre vielzelliges Leben unmöglich. Sie ist der Mechanismus, der einem einzelligen Ei – der befruchteten Eizelle – ermöglicht, zu einem aus Billionen von Zellen bestehenden Organismus heranzuwachsen.
Die drei wichtigsten Funktionen
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1
Wachstum: Ein Neugeborenes hat ca. 2 Billionen Zellen, ein Erwachsener ca. 37 Billionen. All das Wachstum zwischen Geburt und Erwachsenenalter wird durch Mitose ermöglicht.
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2
Gewebeersatz: Manche Zelltypen leben nur kurz und werden laufend durch Mitose ersetzt. Rote Blutkörperchen z. B. leben ca. 120 Tage, dann werden sie durch neue ersetzt. Der Körper produziert täglich rund 200 Milliarden neue rote Blutzellen.
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3
Wundheilung: Bei einer Verletzung proliferieren (vermehren sich durch Mitose) die Zellen im Wundrand gezielt, um das beschädigte Gewebe zu ersetzen und die Wunde zu schließen.
Eine unkontrollierte, nicht regulierte Mitose ist die Grundlage von Krebs. Wenn die Kontrollmechanismen des Zellzyklus versagen, teilen sich Zellen unkontrolliert weiter und bilden einen Tumor.
Was ist der Zellzyklus – und wie gehört die Mitose dazu?
Die Mitose ist nur ein Abschnitt des Zellzyklus – der Gesamtheit aller Vorgänge, die eine Zelle vom Entstehen bis zur eigenen Teilung durchläuft. Der Zellzyklus besteht aus zwei Hauptphasen:
| Phase | Bezeichnung | Was passiert? | Dauer (typisch) |
|---|---|---|---|
| G1-Phase | Gap 1 / Wachstumsphase | Zelle wächst, produziert Proteine, bereitet sich auf DNA-Verdopplung vor | ca. 6–12 h |
| S-Phase | Synthesephase | DNA wird vollständig verdoppelt: aus 46 Chromosomen (je 1 Chromatide) werden 46 Chromosomen (je 2 Schwesterchromatiden) | ca. 6–8 h |
| G2-Phase | Gap 2 / Vorbereitungsphase | Zelle prüft DNA auf Fehler, bildet Proteine für die Teilung, Zentrosomen reifen | ca. 3–5 h |
| M-Phase | Mitose + Zytokinese | Kernteilung (4 Phasen) + Zellteilung: zwei Tochterzellen entstehen | ca. 1 h |
Die Interphase (G1 + S + G2) macht also ca. 90 % des Zellzyklus aus. Die Mitose selbst ist mit ca. 1 Stunde im Vergleich kurz – aber der entscheidende Schritt.
Was passiert in den 4 Phasen der Mitose?
Die Mitose läuft in vier klar definierten Phasen ab. Merke sie dir am besten als ProMeAnaTelo – wie die Anfangsbuchstaben der Phasen in der richtigen Reihenfolge.
Phase 1: Prophase – die Vorbereitung
In der Prophase beginnt die Zelle, sich auf die Teilung vorzubereiten. Die Chromosomen, die in der Interphase als langes, unsichtbares Faden-Knäuel (Chromatin) im Kern vorlagen, fangen an sich zu kondensieren – das heißt, sie wickeln sich eng auf und werden unter dem Lichtmikroskop als X-förmige Strukturen sichtbar. Jedes sichtbare Chromosom besteht zu diesem Zeitpunkt aus zwei identischen Schwesterchromatiden, die am Zentromer verbunden sind (sie wurden ja in der S-Phase dupliziert).
Gleichzeitig löst sich die Kernhülle auf, der Nucleolus verschwindet, und der Spindelapparat beginnt sich zu bilden. Die Spindelfasern (Mikrotubuli) wachsen von den Zentriolen an den beiden Polen der Zelle aus.
Pro-Phase = Pro = „Vorne" – hier fängt alles an. Chromosomen werden sichtbar, Kernhülle löst sich auf, Spindel bildet sich.
Phase 2: Metaphase – die Ausrichtung
In der Metaphase ordnen sich alle Chromosomen exakt in der Äquatorialebene (auch Metaphasenplatte genannt) – das ist die gedachte Mittellinie der Zelle, die genau zwischen den zwei Polen liegt. Dieser Schritt klingt trivial, ist aber biologisch brilliant: Er stellt sicher, dass bei der späteren Trennung jede Tochterzelle exakt einen vollständigen Chromosomensatz bekommt.
Die Spindelfasern heften sich von beiden Polen aus an die Zentromere der Chromosomen. Jede Seite eines Chromosoms wird von einem anderen Pol aus angezapft, was die spätere gleichmäßige Trennung ermöglicht.
Phase 3: Anaphase – die Trennung
In der Anaphase ziehen sich die Spindelfasern zusammen. Dabei werden die Schwesterchromatiden an den Zentromeren auseinandergerissen und wandern zu entgegengesetzten Polen. Ab diesem Moment nennt man jede Schwesterchromatide wieder ein eigenes Chromosom – die Chromosomenzahl hat sich also scheinbar verdoppelt: Am jeweiligen Pol liegen nun 46 Chromosomen vor, insgesamt also 92 in der noch ungeteilten Zelle.
Die Anaphase ist die kürzeste Phase der Mitose – sie dauert nur 2–20 Minuten – aber sie ist der kritischste Schritt: Wandert auch nur ein einzelnes Chromosom an den falschen Pol, entstehen fehlerhafte Tochterzellen.
Phase 4: Telophase – der Abschluss
In der Telophase kehrt die Zelle zum Ruhezustand zurück – aber jetzt zweimal. An beiden Polen bildet sich eine neue Kernhülle um den jeweiligen Chromosomensatz. Die Chromosomen dekondensieren wieder zu Chromatin, die Nukleolen erscheinen neu. Am Ende der Telophase hat die Zelle zwei vollwertige Kerne, die jeweils 46 Chromosomen enthalten.
Was ist die Zytokinese – und wie unterscheidet sie sich von der Mitose?
Während die Mitose den Zellkern teilt, teilt die Zytokinese den gesamten Zellkörper. Sie beginnt bereits gegen Ende der Anaphase/Telophase und schließt die Zellteilung ab, indem sie zwei eigenständige Tochterzellen mit je einer vollständigen Ausstattung (Zellkern, Organellen, Cytoplasma) bildet.
Zytokinese in Tierzellen vs. Pflanzenzellen
| Tierzelle | Pflanzenzelle | |
|---|---|---|
| Mechanismus | Einschnürung (Furche): ein Aktomyosin-Ring zieht sich zusammen und schnürt die Zelle in zwei Hälften | Zellplatte: Vesikel aus dem Golgi-Apparat verschmelzen zur neuen Zellwand in der Mitte |
| Ergebnis | Zwei Tochterzellen durch „Einschnürung" | Neue Zellwand wächst von innen nach außen |
| Zellwand | Keine Zellwand vorhanden | Neue Zellwand (Cellulose) wird gebildet |
Wie viele Chromosomen hat eine menschliche Zelle – und was ändert sich bei der Mitose?
Menschliche Körperzellen sind diploid: Sie enthalten 46 Chromosomen in 23 homologen Paaren (2n = 46). Eines aus jedem Paar stammt von der Mutter, eines vom Vater. Dieser diploide Chromosomensatz (2n) bleibt bei der Mitose in jeder Tochterzelle erhalten.
Nach der DNA-Verdopplung besteht ein Chromosom aus zwei Schwesterchromatiden, die am Zentromer zusammenhalten. Man zählt es aber noch als 1 Chromosom. Erst nach der Anaphase, wenn sie getrennt sind, gilt jede ehemalige Schwesterchromatide als eigenständiges Chromosom.
Was ist der Unterschied zwischen Mitose und Meiose?
Mitose und Meiose sind beides Zellteilungsprozesse, verfolgen aber völlig unterschiedliche Ziele. Hier der direkte Vergleich:
| Merkmal | Mitose | Meiose |
|---|---|---|
| Zweck | Körperwachstum, Reparatur, Zellerneuerung | Bildung von Geschlechtszellen (Gameten) |
| Ergebnis | 2 identische Tochterzellen | 4 genetisch verschiedene Tochterzellen |
| Chromosomensatz | Diploid (2n) → diploid (2n) | Diploid (2n) → haploid (n) |
| Beim Menschen | 2n = 46 → 2n = 46 | 2n = 46 → n = 23 |
| Teilungen | 1 Teilung | 2 Teilungen (Meiose I + II) |
| Crossing-over | Nein | Ja (genetische Rekombination) |
| Wo? | Alle Körperzellen (somatische Zellen) | Nur in Keimdrüsen (Hoden, Eierstöcke) |
Mitose → Mir gleich (zwei identische Zellen). Meiose → Mein Ich halbiert (haploid, für die Fortpflanzung).
Welche häufigen Fehler passieren bei Fragen zur Mitose?
| Fehler | Falsch | Richtig |
|---|---|---|
| Chromosomenzahl nach Mitose | „Die Chromosomenzahl verdoppelt sich" | Die Chromosomenzahl bleibt gleich (46 → 46 je Tochterzelle) |
| Mitose nur für Fortpflanzung | „Mitose = Fortpflanzung" | Mitose = Körperwachstum & Reparatur. Fortpflanzung = Meiose |
| Mitose bei Prokaryoten | „Alle Lebewesen nutzen Mitose" | Mitose nur bei Eukaryoten. Bakterien nutzen Binäre Fission |
| Schwesterchromatide = Chromosom | „Vor Anaphase: 92 Chromosomen" | Vor Anaphase: 46 Chromosomen (je mit 2 Chromatiden). Erst ab Anaphase: 92 Chromosomen |
| Phasenreihenfolge | „Metaphase → Prophase → …" | Immer: Pro → Meta → Ana → Telo (ProMeAnaTelo) |
Phasen-Trainer
Klicke auf „Nächster Schritt", um die Mitose-Phasen Schritt für Schritt durchzugehen.
Übungsaufgaben zur Mitose
Teste dein Wissen – von leicht bis anspruchsvoll.
Richtige Reihenfolge: Prophase → Metaphase → Anaphase → Telophase. Merke: ProMeAnaTelo.
Jede Tochterzelle hat 46 Chromosomen. Die Mitose erhält die Chromosomenzahl – beide Tochterzellen sind diploid (2n = 46) wie die Mutterzelle.
Die Zelle befindet sich in der Metaphase. Kennzeichen: Chromosomen sind in der Äquatorialebene (Metaphasenplatte) ausgerichtet, Kernhülle aufgelöst, Spindelapparat voll ausgebildet.
Es handelt sich um Meiose. Begründung: Keimdrüsen produzieren Geschlechtszellen (Spermien/Eizellen). Diese müssen haploid sein (n = 23), damit nach der Befruchtung wieder die diploide Zahl (2n = 46) entsteht. Das leistet nur die Meiose.
Die DNA verdoppelt sich in der S-Phase (Synthesephase) der Interphase. Danach besteht jedes Chromosom aus 2 identischen Schwesterchromatiden. Die Chromosomenzahl bleibt trotzdem 46 – denn beide Chromatiden eines Chromosoms sind noch am Zentromer verbunden und werden als 1 Chromosom gezählt. Erst in der Anaphase der Mitose werden sie getrennt und als je 1 Chromosom gezählt (→ kurzzeitig 92 Chromosomen in der Gesamtzelle).
Im normalen Zellzyklus gibt es Kontrollpunkte (Checkpoints): am G1/S-Übergang, in der S-Phase und am G2/M-Übergang. Dort prüft die Zelle, ob DNA-Schäden vorliegen und ob alle Bedingungen für eine Teilung erfüllt sind. Bei Krebszellen sind häufig die Tumorsuppressor-Gene (z. B. p53) mutiert oder Onkogene überaktiv, sodass diese Checkpoints umgangen werden. Die Folge: unkontrollierte Mitose auch bei DNA-Schäden.
Karteikarten zum Einprägen
Klicke auf die Karte zum Umdrehen – navigiere mit den Pfeilen.
Erklärvideo zur Mitose
Dieses Video von „Die Merkhilfe" erklärt den Ablauf der Mitose, den Zellzyklus und die Phasen visuell und kompakt.
Zusammenfassung: Das Wichtigste zur Mitose
Das musst du wissen
- Mitose = Kernteilung bei Eukaryoten → 1 Mutterzelle → 2 genetisch identische Tochterzellen
- Chromosomenzahl bleibt gleich: diploid (2n) → diploid (2n); beim Menschen: 46 → 46
- Zellzyklus: Interphase (G1 + S + G2) ≈ 90 % + M-Phase (Mitose + Zytokinese) ≈ 10 %
- 4 Phasen – ProMeAnaTelo: Prophase (Kondensierung), Metaphase (Ausrichtung), Anaphase (Trennung), Telophase (Neubildung)
- Zytokinese: Trennung des Zellkörpers nach der Kernteilung; in Tier- und Pflanzenzellen verschieden
- Mitose ≠ Meiose: Mitose → 2 diploide Körperzellen; Meiose → 4 haploide Keimzellen
- Funktion: Wachstum, Gewebeerneuerung, Wundheilung – aber keine Fortpflanzung