Mitose und Zytokinese: Phasen und Ablauf einfach erklärt
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Mitose und Zytokinese
Was ist Mitose?
Die Mitose (entdeckt vom Botaniker E. A. Strasburger) ist ein Prozess der Kernteilung, der ausschließlich in eukaryotischen Zellen stattfindet. Sie dient der Segregation und gleichmäßigen Verteilung der Schwesterchromatiden auf die Tochterzellen bei der Zellteilung.
Die Mitose ist eine Äquationsteilung, die den Erhalt des genetischen Materials und der Chromosomenzahl gewährleistet. So entstehen aus einer Stammzelle durch Mitose zwei Tochterzellen mit der gleichen Anzahl an Chromosomen wie die Mutterzelle und identischer genetischer Information.
Die Mitose lässt sich in fünf Phasen gliedern: Prophase, Prometaphase, Metaphase, Anaphase und Telophase.
Die Prophase
Während der Prophase sind in der Zelle folgende Änderungen zu beobachten:
- In tierischen Zellen: Die Zentrosomen duplizieren sich in der Interphase, trennen sich und wandern zu den entgegengesetzten Polen der Zelle. Von dort aus werden Mikrotubuli durch das perizentrioläre Material organisiert. Sie wachsen und bilden bis zum Ende der Prophase die mitotische Spindel (auch astrale Spindel genannt, da sie die Fasern des Asters enthält).
Die Mikrotubuli, die von den Zentrosomen organisiert werden, sind zweierlei Art:
- Polare Mikrotubuli: Sie bilden das Skelett der Spindel und erstrecken sich vom Zentrosom (Spindelpol) zum Äquator, wo sie sich stabilisieren, indem sie mit denen des gegenüberliegenden Zentrosoms überlappen.
- Astrale Mikrotubuli: Sie strahlen von den Zentrosomen in Richtung der Peripherie aus.
- In pflanzlichen Zellen: Da das Zentrosom fehlt, wird die mitotische Spindel aus dichten zytoplasmatischen Regionen organisiert, den sogenannten Mikrotubuli-Organisationszentren (MTOC). Die mitotische Spindel pflanzlicher Zellen wird als anastral bezeichnet, da an ihrer Bildung keine Aster-Filamente beteiligt sind.
Zu Beginn der Prophase kondensiert das Chromatin zu Chromosomen, die aus zwei Schwesterchromatiden bestehen, welche am Zentromer verbunden sind. Diese aus zwei Chromatiden bestehenden Chromosomen werden als Dyaden bezeichnet. Die beiden Chromatiden entsprechen identischen DNA-Molekülen, die während der S-Phase synthetisiert wurden. Zudem werden an den Zentromeren Haftstellen (Kinetochoren) organisiert.
Die Kondensation der Chromosomen führt zum Verschwinden des Nukleolus, der erst gegen Ende der Mitose mit dem Wiederauftauchen der Chromatinfasern wieder sichtbar wird.