Mitose: Der Prozess der Zellteilung und ihre Phasen

Mitose: Der Prozess der Zellteilung

Die Mitose ist der biologische Prozess, bei dem das chromosomale Material gleichmäßig auf zwei Tochterzellen verteilt wird. Dadurch wird sichergestellt, dass die für Wachstum und Zellteilung benötigte genetische Information unverändert von einer Zelle zur nächsten übertragen wird. Es handelt sich um einen kontinuierlichen Prozess, der etwa eine Stunde in Anspruch nehmen kann. Für eine bessere Untersuchung wird die Mitose in vier Hauptphasen unterteilt:

• Prophase
• Metaphase
• Anaphase
• Telophase

Prophase: Chromosomenkondensation & Spindelbildung

• Die Kernmembran beginnt sich aufzulösen.
• Die DNA kondensiert und bildet sichtbare Chromosomen, die jeweils aus zwei am Zentromer verbundenen Chromatiden bestehen.
• Die Zentriolen trennen sich und bilden neue, senkrecht zueinander stehende Strukturen. Zwischen den beiden Diplosomen (Zentrosomen) bildet sich die Teilungsspindel aus Mikrotubuli, die aus Tubulin bestehen.
• In pflanzlichen Zellen wird die Spindel aus einer dichten Zone des Zytoplasmas gebildet, die als Mikrotubuli-organisierendes Zentrum (MTOC) fungiert.
• In tierischen Zellen sind die Zentriolen an der Bildung der Spindel beteiligt, die als astrale Spindel bezeichnet wird, im Gegensatz zur anastralen Spindel bei Pflanzen.

Metaphase: Ausrichtung der Chromosomen

• Die Kernmembran ist vollständig verschwunden.
• Die Spindel ist vollständig ausgebildet.
• Die Chromosomen erreichen ihren maximalen Kondensationsgrad und präsentieren ihre zwei Chromatiden in einer X-Form.
• Neue Kinetochor-Mikrotubuli-Bündel heften sich an die Kinetochore der Chromosomen und ziehen diese in die Spindel-Äquatorialebene (auch Äquatorialplatte genannt). Die Kinetochor-Mikrotubuli reichen bis zu den Zentriolen.

Anaphase: Trennung der Schwesterchromatiden

• Die Schwesterchromatiden trennen sich scharf und bewegen sich in entgegengesetzte Richtungen.
• Jede ehemalige Chromatide wird nun als eigenständiges Chromosom betrachtet und von den Kinetochor-Mikrotubuli zu den jeweiligen Polen gezogen.

Telophase: Neubildung der Zellkerne

• Um jede Gruppe von Chromosomen an den Polen beginnt sich die Kernmembran wieder zu bilden.
• Die Chromosomen beginnen sich zu entfalten und nehmen wieder ihre Chromatin-Struktur an.
• Der Nukleolus (Kernkörperchen) erscheint wieder.

Biologische Funktion der Mitose

Die biologische Funktion der Mitose ist die Bildung genetisch identischer Zellen. Dies ist entscheidend für:

• Wachstum von Organismen.
• Ersatz von abgestorbenen oder beschädigten Zellen.
• Reproduktion bei einzelligen Organismen.