Zellteilung

9. Jan hat Hunger und will sich was zum Futtern machen. Dabei schneidet er sich böse in den finger, aber ist nicht so schlimm, wächst ja wieder zu. Nur warum eigentlich? [Musik]

Das ganze hat mit Zellteilung zu tun. Zellteilung ist ein Überbegriff und umfasst die Mitose und die Meiose. Die Mitose ist die klassische Zellkernteilung. Sie dient zum Erhalt und der Vermehrung der Zellen und damit auch zum Wachstum. Wenn ein Kind wächst oder eine Wunde an seinem Finger verheilt, dann vordergründig durch die Mitose.

Die Meiose ist auch eine Form der Zellkernteilung, wird aber auch oft einfach Reifeteilung oder Reduktionsteilung genannt. Die Meiose ist die Grundlage der geschlechtlichen Fortpflanzung und fast genau das passiert jetzt in der Mitose und der Meiose. Sein Ziel der Mitose ist die Bildung zweier identischer Tochterzellen. Sie ist Teil des sogenannten Zellzyklus, das heißt, sie gehört zum normalen Lebenszyklus einer Zelle. Der Zellzyklus wird in die Interphase, die Mitosephase und die Zytokinese unterteilt. Aber Achtung: Manche Zellen verlieren irgendwann ihre Teilungsfähigkeit; sie befinden sich dann in der Ruhephase, die auch G0-Phase genannt wird. Aber gehen wir mal von einer teilungsaktiven Zelle aus. Die Interphase ist dann jetzt mal unser Ausgangspunkt. Sie besteht aus der G1-Phase, der Synthesephase, die auch S-Phase genannt wird, und der G2-Phase. Darauf folgt die Mitosephase. Das ist die eigentliche Zellkernteilung. Die Mitosephase wird in die Pro-, Meta-, Ana- und Telophase unterteilt. Eine Merkhilfe dazu ist der Satz: Ich putze mein Auto täglich. Direkt nach der Mitosephase folgt die Zytokinese. Hier wurden die Zellkerne, alle Organellen und das vorhandene Zellplasma auf die beiden Tochterzellen aufgeteilt. Die beiden Zellen werden dann voneinander abgeschnürt. Sie ist der Abschluss der Zellteilung. Das Ergebnis sind zwei identische Tochterzellen. Sie sind diploid, haben also beide einen vollständigen, doppelten Chromosomensatz aus 46 (1 Chromatid-)Chromosomen. Und dieser Punkt ist sehr wichtig: Es werden nicht die homologen Chromosomen getrennt, sondern nur die Chromatiden der Chromosomen. Merkt euch das unbedingt! Kurz gesagt: In der Mitose findet die Zellkernteilung statt. Die Mitose ist Teil des natürlichen Zellzyklus und in verschiedene Phasen eingeteilt. Am Ende der Mitose erhält man zwei identische, diploide Tochterzellen.

Kommen wir zur Meiose. Ziel der Meiose ist die Bildung von Keimzellen oder Geschlechtszellen, das sind Spermien oder Eizellen. Dafür muss der doppelte Chromosomensatz (2n) auf einen einfachen Chromosomensatz (1n) reduziert werden. Bei der Befruchtung treffen dann ja zwei haploide Keimzellen aufeinander, was wieder zu einem doppelten Chromosomensatz führt. Damit das klappt, finden hier bei der Mutterzelle zwei Zellteilungen direkt nacheinander statt. Die nennt man erste und zweite Reifeteilung. Jetzt solltet ihr gut zuhören! In der ersten Reifeteilung werden die homologen Chromosomen getrennt. Dazu werden sie in der ersten Reifeteilung an der Äquatorialebene angeordnet und getrennt. Dann folgt die zweite Reifeteilung. Hier werden die Chromatiden der Zwei-Chromatid-Chromosomen getrennt. Aus den X-förmigen Zwei-Chromatid-Chromosomen werden also I-förmige Ein-Chromatid-Chromosomen. Das müsst ihr euch unbedingt merken! Die Phasen der Reifeteilung sind die gleichen wie in der Mitose, nur gibt es sie doppelt: also Pro-, Meta-, Ana- und Telophase 1 und Pro-, Meta-, Ana- und Telophase 2.

In der Meiose gibt es noch einen wichtigen Mechanismus, den ihr auf jeden Fall kennen solltet: Das ist die Rekombination. Bei der Rekombination werden ganze Chromosomen oder auch nur Teile davon umverteilt und neu kombiniert. Man unterscheidet zwei Formen: Die interchromosomale Rekombination findet in der ersten Reifeteilung statt. Die Silbe „inter“ bedeutet, dass hier Tausch zwischen ganzen Chromosomen stattfindet. In der Metaphase 1 werden die homologen Chromosomen an der Äquatorialebene angeordnet. Wie sie sich anordnen, ist aber rein zufällig. Je nachdem, wo ein Chromosom angeordnet wird, wird es in eine andere Zelle gezogen. Daraus ergeben sich verschiedene Kombinationen, wie die Chromosomen verteilt werden können. Die intrachromosomale Rekombination findet in der Prophase der ersten Reifeteilung statt. Wenn die homologen Chromosomen in der Prophase 1 nebeneinander liegen, dann kann es zu einem Stückaustausch kommen. Kleine Stücke an den Enden der Chromosomen können sich überlagern. Diese Überlagerung wird Chiasma genannt. Manchmal brechen die Stücke ab und binden an dem danebenliegenden Chromosom. Diesen Vorgang nennt man dann Crossing-over. Die Rekombination klingt erstmal nur nach Fehlern, aber es handelt sich hier um einen sehr wichtigen Mechanismus. Die Rekombination sorgt nämlich für eine erhöhte genetische Variabilität. Das führt häufig dazu, dass man widerstandsfähiger und anpassungsfähiger wird.

Fassen wir mal zusammen: Die Mitose ist die Zellkernteilung. Sie dient zum Erhalt und der Vermehrung von Zellen. Sie folgt dem natürlichen Zellzyklus der Zelle. Die Mitosephase wird in Pro-, Meta-, Ana- und Telophase unterteilt. Ihr Ergebnis sind zwei identische Tochterzellen. Die Meiose ist die Zellteilung zur Bildung der Keimzellen. Hier finden zwei Reifeteilungen statt. Jede Reifeteilung besteht, wie die Mitose, aus Pro-, Meta-, Ana- und Telophase. In der Meiose kann es zur Rekombination kommen. Das ist die Neuverteilung ganzer Chromosomen oder nur von Chromosomenstücken. Rekombination ist ein wichtiger evolutionärer Mechanismus. Geschafft! Haut rein und bis bald! Hey, was geht ab? Jetzt Alex und Simple Klappt. Wenn du bald Abi machst, dann musst du unbedingt unsere fertigen Abi-Lernpläne in der App abchecken. Dort haben wir dir für jedes einzelne Fach fertige Lernpläne erstellt und wir trainieren dich mit Aufgaben. Am Ende sagen wir dir sogar, wie gut vorbereitet du bist und wie du sicher navigieren kannst. Also klickt jetzt hier auf den Link und holt euch die App. Bis gleich!