Zellteilung: Phasen der Mitose und Zytokinese erklärt

Phasen der Zellteilung

Dieser Prozess besteht aus zwei Phasen: der Teilung des Kerns (Mitose oder Karyokinese) und der Teilung des Zytoplasmas (Zytokinese).

Kernteilung: Mitose (Äquationsteilung)

Prophase

In tierischen Zellen verdoppelt sich das Diplosom. Die pericentrioläre Matrix bildet radial angeordnete Mikrotubuli, die den Aster bilden. Zwei Astern wandern zu den entgegengesetzten Zellpolen. Das Zytoskelett wird umstrukturiert, um den Spindelapparat zu bilden. Bei Pflanzenzellen erfolgt die Spindelbildung ohne Zentriolen (anastrale Spindel). Im Kern kondensiert das Chromatin zu sichtbaren Schwesterchromatiden, die am Zentromer verbunden sind. Der Nukleolus verschwindet, und Kinetochoren bilden sich.

Prometaphase

Die Kernhülle zerfällt. Die Chromosomen kondensieren weiter, und Kinetochor-Mikrotubuli setzen an den Kinetochoren an, um die Chromosomen auszurichten.

Biologische Bedeutung der Mitose

• Genetische Ebene: Gewährleistung einer gerechten Verteilung und Identität der genetischen Information.
• Zelluläre Ebene: Ermöglicht die Fortsetzung von Zelllinien und die Koloniebildung.
• Organismische Ebene: Ermöglicht Wachstum, Entwicklung, Instandsetzung und Erneuerung von Geweben.

Metaphase

Die Chromosomen erreichen den maximalen Kondensationsgrad und ordnen sich in der Äquatorialplatte an, wobei jedes Chromatid zu einem Spindelpol weist.

Anaphase

Die Kinetochor-Mikrotubuli verkürzen sich, wodurch die Schwesterchromatiden getrennt und zu den entgegengesetzten Polen gezogen werden. Die nun als Chromosomen bezeichneten Chromatiden erreichen die Pole.

Telophase

Die Chromosomen werden von Fragmenten des endoplasmatischen Retikulums umgeben, um eine neue Kernhülle zu bilden. Das Chromatin dekondensiert, und der Nukleolus bildet sich neu.

Zytoplasmatische Teilung (Zytokinese)

Die Zytokinese unterscheidet sich je nach Zelltyp:

• Tierische Zellen: Durch Invagination der Plasmamembran und Bildung eines kontraktilen Rings aus Aktin-Polymeren wird die Zelle an der Äquatorebene eingeschnürt.
• Pflanzenzellen: Vesikel des Golgi-Apparats sammeln sich in der Äquatorebene und bilden ein Septum, den sogenannten Fragmoplasten. Dieser wächst von innen nach außen zur Zellplatte heran.

Bei Pflanzen bleiben zytoplasmatische Verbindungen, die Plasmodesmen, bestehen. Bleibt die Zytokinese nach der Mitose aus, entstehen Plasmodien – mehrkernige Strukturen innerhalb einer gemeinsamen Membran.