Mitose

Damit Leben entstehen kann, bedarf es der Vermehrung von Zellen. Dasselbe gilt bei der Wundheilung, denn ohne die Vermehrung von Zellen kann kein neues Gewebe wachsen. Für die Vermehrung von Zellen muss eine Zelle sich teilen. Die Zellteilung, bei der alle Zellen denselben Chromosomensatz enthalten, nennt man Mitose. Mitose ist oft Thema vieler Hausarbeiten, Dissertationen, Abschlussarbeiten oder Doktoarbeiten.

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Mitose - Entstehung von Zellen

Bei der Mitose entstehen also Tochterzellen, die genetisch absolut identisch sind. Das passiert dadurch, dass die Chromosomen der Zellen sich längs spalten und dadurch in jeder neu entstandenen Zelle dasselbe DNA-Muster vorhanden ist. Die Mitose ist in vier beziehungsweise fünf Phasen unterteilt, die unterschiedlich lang sein können, je nachdem um welche Art von Zelle es sich handelt. Die Mitose kommt nämlich bei Menschen, Tieren und Pflanzen gleichermaßen vor. Die Mitose ist bei allen Prokaryoten zu beobachten, die sich alle durch Zweiteilung vermehren.

Vor der Teilung findet zunächst die DNA-Replikation statt. Hierbei verdoppelt sich das einzelne ringförmige Nucleinsäuremolekül, welches an die Plasmamembran gebunden ist. Die Zelle wird größer und demzufolge entfernen sich die beiden Nucleinsäurestränge voneinander. Gleichzeitig wird die Plasmamembran eingeschnürt, wobei eine neue Zellwand gebildet wird. Daraufhin entstehen zwei neue Tochterzellen, die eine identische genetische Ausstattung haben. Diese Spaltung in zwei Zellen wird auch binäre Spaltung genannt.

Mitose bei den Menschen

Die Menschen gehören biologisch gesehen zu den Eukaryoten, bei denen ebenfalls die Mitose zu beobachten ist. Hier beginnt die Zellteilung mit der befruchteten Eizelle, aus der am Ende ein Mensch aus rund 50 Billionen Zellen entsteht. Nach der erfolgreichen Mitose ist der Chromosomensatz der einzelnen Tochterzellen identisch mit dem Chromosomensatz der Mutterzelle, aus der sie entstanden sind. Voraussetzung dafür ist, dass während der Mitose nicht ganze Chromosomen auf die Tochterzellen übertragen werden, sondern nur Chromosomenthälften, die sogenannten Chromatiden.

Je nach Lebewesen dauert die Mitose unterschiedlich lange. Dabei wird die Mitose in fünf verschiedene Phasen unterteilt, die je nach Zelltyp auch unterschiedlich lange dauern. Die einzelnen Phasen der Mitose nennt man Prophase, Prometaphase, Metaphase, Anaphase und Telophase. Oft wird auch nur von vier Phasen der Mitose gesprochen, weil sich während der Prometaphase so wenig verändert, dass sie rein rechnerisch zur ersten Phase, der Prophase hinzugezählt wird. Nach Vollendung der Mitose folgt die sogenannte Cytokinese, bei der sich das Cytoplasma teilt. Je nach Lebewesen verläuft diese Cytokinese unterschiedlich. Während sie bei tierischen Zellen als Furchung in Erscheinung tritt, bildet sich bei pflanzlichen Zellen von innen heraus eine Zellplatte.

Mitose - Chromosomen

Das ändert aber nichts daran, dass aus einer Mutterzelle zwei Tochterzellen mit einem jeweils identischen Chromosomensatz hervorgegangen sind, die genau dem Chromosomensatz der Mutterzelle entsprechen. Sofern die Tochterzellen weiterhin teilungsbereit sind, folgt zunächst die sogenannten Interphase, bevor sie sich erneut teilen. Die Phase zwischen dem Abschluss der ersten Mitose, bei der Tochterzellen ausgebildet werden bis zum Abschluss der darauf folgenden Mitose nennt man Zellzyklus. Dieser Zellzyklus ist bei allen Zellen gegeben, die sich mitotisch teilen. Dieser Zellzyklus ist wiederum in mehrere Phasen unterteilt, die eine nicht unwesentliche Rolle dabei spielen, was aus der Zelle später werden soll.

Mitose - Der Zellzyklus - die Phasen

In der ersten Phase des Zellzyklus ist bei der Zelle ein rasantes Wachstum und eine ziemlich hohe Stoffwechselaktivität zu beobachten. Diese Phase nennt man G1-Phase. Danach folgt die S-Phase, die unweigerlich die Mitose zur Folge hat. Während die Zelle sich in der S-Phase befindet, wird die DNA verdoppelt, die Chromatiden entstehen. In der G2-Phase geht die Zelle dann zur Mitose über, die wie bereits erwähnt in fünf Phasen abläuft. Nach der Mitose können die Zellen sich entweder erneut teilen oder sie gehen in die sogenannte G0-Phase über. Hier werden die entstandenen Tochterzellen zu Zellen des Dauergewebes und unterziehen sich keiner weiteren Mitose. Nur sehr selten kommt es vor, dass Zellen des Dauergewebes erneut in den Zellzyklus zurückkehren und sich mitotisch teilen.

Die erste Phase der Mitose, die Prophase dauert in der Regel am längsten. Während dieser ersten Phase der Mitose erfolgt eine Umstrukturierung der Zelle. Das im Zellkern liegende Chromatin kondensiert, woraufhin die Chromosomen in Erscheinung treten. Jedes Chromosom besteht aus zwei Chromatiden, also zwei Strängen, die absolut identisch gebaut sind. Zusammengehalten werden diese Chromosomenstränge am Centromer. Bevor die Chromosomen freigelegt werden, bildet sich im Cytoplasma ein Spindelapparat heraus und die Kernmembran verschwindet.

In der kürzesten Phase der Phasen der Mitose, der Prometaphase, ist ein deutliches Hervortreten der Chromosomen zu beobachten. Die Chromosomen ordnen sich in der Zellmitte an. Der gesamte Inhalt der Zelle wird in Bewegung gesetzt. Auf die Prometaphase folgt dann die Metaphase, während der sich das Centriol teilt. Die Centriolen bewegen sich daraufhin zu den dem Spindelapparat zugehörigen Polen. Nicht immer ist eine Zelle jedoch mit Centriolen ausgestattet. In diesem Fall entstehen sogenannte Polkappen. Die spiralförmig angeordneten Chromosomen begeben sich in die Äquatorialebene und das Centromer wird seiner eigentlichen Aufgabe, dem Verbinden von Chromatiden, enthoben. Diese Informationen sind ebenfalls häufig in Mitose Hausarbeiten, Mitose Dissertationen, Mitose Abschlussprüfungen oder Mitose Doktorarbeiten zu finden.

Mitose - Die Forschung

Biologen bevorzugen zur Untersuchung von Zellen diese Phase der Mitose, da man hier den Chromosomenbestand am besten erkennen kann. Auf die Metaphase folgt die Anaphase. Während dieser Phase der Mitose bewegen sich die Chromatiden zu den Polen, wobei die Chromatiden eines Chromosoms sich niemals an ein- und demselben Pol anordnen. Wandert ein Chromatid zu dem einen Pol, wählt das andere Chromatid den anderen Pol. Hieraus resultiert dann, dass sich an jedem Pol jeweils ein vollständiger Satz von den sogenannten Einchromatid-Chromosomen befindet. Nur so kann sichergestellt werden, dass jede der zukünftigen Tochterzellen mit der gleichen Anzahl an Chromatiden ausgestattet ist und somit die gleichen genetischen Informationen enthält. Die Chromatiden finden zu den Polen, indem sie an den Zugfasern des Spindelapparates entlang wandern.

Haben alle Chromatiden ihren Platz an dem richtigen Pol gefunden, ist die Anaphase abgeschlossen und die letzte Phase der Mitose, die Telophase beginnt. Die Chromatiden brauchen den Spindelapparat nun nicht mehr, weshalb er sich auflöst. Die Struktur der Chromosomen wird etwas aufgelockert, während gleichzeitig eine Kernhülle entsteht. Mit der Entstehung des Chromatingerüsts ist auch die Telophase abgeschossen. Handelt es sich um einzellige Lebewesen, sind nach der Mitose zwei neue Tochterzellen entstanden, die unabhängig voneinander weiter bestehen können. Während der Evolution sind aber auch schon aus einst einzelligen Lebewesen Vielzeller entstanden, wie man am Beispiel von Algen sehr gut erkennen kann. Die Zellen bleiben nach der Mitose zusammen und differenzieren sich je nach ihrem Aufgabenbereich.

Mitose - Determination

Dieser künftige Aufgabenbereich von neu gebildeten Zellen steht schon sehr früh fest. Die Entwicklungsmöglichkeiten der Zellen werden eingeschränkt. Diesen Vorgang nennt man Determination. Hierauf folgt unmittelbar die Zelldifferenzierung, bei der die Zellen auf ihre jeweilige Aufgabe vorbereitet werden. Die Erbanlagen jeder Zelle bleiben zwar erhalten, jedoch unterscheiden sich die Zellen je nach ihrer Aufgabe in ihrem Aussehen. So nehmen zum Beispiel Muskelzellen eine längliche Gestalt an, damit der Muskel sich später entsprechend dehnen kann. So hat jede Zelle das Erscheinungsbild und den Aufbau, welches der Erfüllung ihrer Aufgabe am zuträglichsten ist. Je nachdem, um welches Lebewesen es sich handelt, umso komplexer sind die Entwicklungen der aus der Mitose hervorgegangenen Zellen.
Angesichts der aktuellen Diskussion rund um das Thema Altersvorsorge und Rentenversicherung wird deutlich, dass jeder Einzelne für sein Alter eigenständig vorsorgen muss, um im Rentenalter über eine ausreichende Rente zu verfügen. Im Bereich der Rentenversicherung gibt es allerdings eine Vielzahl von Angeboten und Tarifen, so dass nur im Rahmen einer Beratung eine geeignete Rentenversicherung abgeschlossen werden sollte.