Biologische Lebenszyklen und Zellteilung

Der biologische Lebenszyklus

Der biologische Lebenszyklus umfasst verschiedene Phasen im Leben eines Lebewesens. In jedem Zyklus können die meisten Organismen in drei Teile geteilt werden:

• Früh: Beginnt mit einem Ein-Zell-Stadium.
• Entwicklung: Stadium, in dem Veränderungen in Größe sowie die Differenzierung der inneren Strukturen stattfinden. Die Entwicklung ist abgeschlossen, wenn das neue Organismus Eigenschaften erreicht, die denen des Erwachsenen entsprechen.
• Reproduktion: Phase, in welcher die Organismen „Zuchteinheiten“ produzieren, die Anlass zu neuen Individuen mit den Merkmalen der Eltern geben.

Der Zellzyklus

Zellzyklus: Eine Reihe von Erscheinungen unterschiedlicher Dauer, die die Zellteilung umfassen. Er beginnt nach der:

• Interphase: Die Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Teilungen.
• Teilungsphase: In der die Zellvermehrung auftritt (dauert zwischen 5–10 % des Zellzyklus).

Fortpflanzungsarten

Asexuelle Fortpflanzung: Die Nachkommen sind genetisch identische Kopien des Elternteils.

Geschlechtliche Fortpflanzung: Die Nachkommen weisen eine neue Kombination von Merkmalen auf, die sie genetisch einzigartig macht.

Zelllinien

Somatische Linie: Nicht-spezialisierte Zellen für die Reproduktion bei Vielzellern.

Keimbahn: Spezialisierte Zellen für die Reproduktion. Es existieren zwei Arten von Keimzellen:

• Geschlechtszellen (meistens müssen sich zwei verbinden, um eine Zygote zu bilden: die Eizelle oder Spermium).
• Sporen (direkte Entwicklung ohne Verbindung mit anderen zur Entstehung eines neuen Individuums).

Mitose

Mitose:

• Prophase: Die Kernhülle desintegriert und das Chromatin kondensiert; zwischen den Zentriolen bildet sich die Spindel.
• Metaphase: Die Chromatin-Kondensation erreicht ihr Maximum; die Chromosomen sind sichtbar und bestehen aus zwei replizierten Chromatiden.
• Anaphase: Mikrotubuli verkürzen sich und ziehen jeweils eines der beiden Chromatiden zu den entgegengesetzten Polen.
• Telophase: Die Chromatiden werden zu Chromosomen, lagern sich an den Polen an, werden von einer Kernmembran umhüllt und beginnen sich zu dekondensieren.

Zytokinese

Zytokinese (zytoplasmatische Teilung):

• Bei Tieren: Es bildet sich ein Ring aus kontraktilen Filamenten, der die Zelle in der Mitte teilt.
• Bei Pflanzen: Es bildet sich ein Phragmoplast, eine Wand, die aus Vesikeln des Golgi-Apparates entsteht.

Formen der Asexuellen Fortpflanzung

Asexuelle Fortpflanzung:

• Zweiteilung: Bei einzelligen Organismen (Monera und Protoctista), bei denen die ganze Zelle das Fortpflanzungselement ist.
• Knospung: Bei Einzellern (kann als Zweiteilung betrachtet werden, bei der sich die beiden Zellen in der Größe unterscheiden) und bei Vielzellern (die Zellen trennen sich als Knospe ab und tritt bei Schwämmen, Hohltieren usw. auf).
• Fragmentierung: Spontaner Bruch des elterlichen Organismus in zwei oder mehr Fragmente, von denen jedes zu einem vollständigen Individuum heranwächst.
• Regeneration: Der Prozess, durch den einige vielzellige Organismen in der Lage sind, Körperteile wie Seesterne oder Krebse nachzubilden.
• Sporulation: Aufeinanderfolgende Teilungen des Mutterzellkerns; jeder Tochterkern wird von einem kleinen Teil des Zytoplasmas umgeben und durch eine Öffnung im Inneren der Mutterzelle isoliert.

Formen der Geschlechtlichen Fortpflanzung

Geschlechtliche Fortpflanzung:

• Isogamie: Die beiden Gametenarten sind morphologisch identisch, unterscheiden sich aber im Verhalten (tritt bei Protoctisten auf).
• Anisogamie: Besteht aus einer weiblichen (in der Regel unbeweglich) und einer männlichen (in der Regel beweglich) Keimzelle.

Gonaden sind spezialisierte Organe zur Bildung von Gameten bei Tieren.