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Nur für den -privaten- Gebrauch - Copyright © Gerrit Dursch (GeroMovie.com) Bei Fragen einfach eine e-Mail an: [email protected]
Mitose (Zusatz)
Hier findest du wissenswerte Fakten zu und über die Mitose. Voraussetzung ist allgemeines Wissen über die Mitose.
1) Die Interphase kann in die G1-, S- und G2-Phase eingeteilt werden.
G1-Phase = Erholung für die Zelle S-Phase = SyntheseG2-Phase = Vorbereitung für die Zelle
Eine ausführlich beschriebene Interphase findest du im „GeroMovie-PDF des Zellzyklus und Zellteilung“ 2) Die Vorgänge innerhalb der Mitose-Phasen, Alle Vorgänge in den einzelnen Phasen der Mitose laufen parallel!
Die Reihenfolge der aufgelisteten Vorgänge ist egal, da sie parallel ablaufen!
(1) Prophase (1.2) Prometaphase (2) Metaphase (3) Anaphase (4) Telophase
Erbgut (in Form von Chromatin) kondensiert zu den bekannten Chromosomen
Zellkern bzw. Zellkernmembran löst sich auf
Chromosomen werden an der Äquatorialebene, mittels Kinteochor- bzw. Zugfasern, angeordnet
Schwester-Chromatiden werden getrennt und zu je einem Pol der Zelle gezogen
Spindelapparate lösen sich auf
Zentrosomen wandern zu den Polen der Zelle und bilden die Spindelapparate aus
Kinetochore (Ansatzpunkte) bilden sich an den Centromeren der Chromosomen
Polfasern bewahren den Abstand zwischen den Spindelapparaten
Polfasern verlängern sich bis zur maximalen Abstoßung
Zellkern bzw. Zellkernmembran wird gebildet
Kernkörperchen bzw. Nukleolus löst sich auf
Kinetochor- bzw. Zugfasern setzen sich an die Chromosomen an
Kernkörperchen bzw. Nukleolus wird neu gebildet
Chromatiden dekondensieren in ihre ursprüngliche Form (Chromatin)
WICHTIG! Nur wenn die Prometaphase als separate Phase behandelt wird, gilt das auch für die Prophase!
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3) Warum gibt es eine Prometaphase (Phase 1.2)? Die Prometaphase ist vor allem in der englischsprachigen Literatur bekannt. In der deutschsprachigen Literatur existiert sie eher selten und der Inhalt (Zellkernauflösung & Kinetochor-Ausbildung) verschiebt sich in die Prophase…
Es gibt einen großen Vorteil, wenn man die Prometaphase als separate Phase behandelt. Die Vorgänge innerhalb der Prometaphase und innerhalb der Prophase können parallel ablaufen.
Wenn der Inhalt der Prometaphase in die Prophase verschoben wird, ist die Parallelität nicht mehr gegeben.(Bsp. Ohne Spindelapparat kein „Ansetzen“ an die Chromosomen)
4) Die Aufteilung der Anaphase, Die Anaphase kann in die Anaphase1 und die Anaphase2 aufgeteilt werden.
(1) Prophase (1.2) Prometaphase
Erbgut (in Form von Chromatin) kondensiert zu den bekannten Chromosomen
Zellkern bzw. Zellkernmembran löst sich auf
Zentrosomen wandern zu den Polen der Zelle und bilden die Spindelapparate aus
Kinetochore (Ansatzpunkte) bilden sich an den Centromeren der Chromosomen
Kernkörperchen bzw. Nukleolus löst sich auf Kinetochor- bzw. Zugfasern setzen sich an die Chromosomen an
WICHTIG! Trotz der Einteilung 1 & 2 laufen diese beiden Vorgänge parallel ab!
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5) Der Transportvorgang der Spindelapparate, Der Transport der Chromatiden während der Anaphase basiert auf dem depolymerisieren der Kinetochor- bzw. Zugfasern der Spindelapparate…
Man spricht auch davon, dass ein Polymer abgebaut wird.Polymer → kleineres Polymer / Oligomer → MonomerNur zur Information: Die Verlängerung der Spindelfasern basiert auf der Polymerisation, das ist die Umkehrung der Depolymerisation!Monomer → kleineres Polymer / Oligomer → Polymer
6) Die Auflösung der Spindelapparate fängt an den Kinetochoren der Chromatiden an, sodass sich langsam die Kinteochor- bzw. Zugfasern in Richtung Spindelapparat auflösen. WICHTIG! Die Polfasern bleiben bis zum Schluss aktiv und halten die Pole auseinander. Erst nach dem die Zellmembranen fusioniert haben und zwei Tochterzellen entstanden sind, lösen sich auch diese auf.
Kinetochore
SpindelapparatChromatid
Bei der Depolymerisation werden die Kinetochor- bzw. Zugfasern
Stück für Stück abgebaut.Da Kinetochor- bzw. Zugfasern aus
Mikrotubuli (röhrenförmige Proteinfilamente) bestehen, werden
diese abgebaut.
Depolymerisation
Polymerisation
Theorie! (Unbestätigt) Die Zentrosomen teilen sich wieder in Zentriolen, sodass jede Zelle ein Zentriolenpaar besitzt.
Die Auflösung der Zentrosomen ist noch nicht vollständig verstanden! Es handelt sich um eine Theorie! Das Zentrosom könnte sich ebenfalls in Mikrotubuli teilen und die Zentriolen werden neu gebildet.
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7) Die Auflösung des Zellkerns bzw. der Zellkernmembran und die des Kernkörperchens bzw. des Nukleolus,
Das Kernkörperchen bzw. der Nukelolus dekondensiert (bzw. seine RNA’s dekondensieren) dadurch zerfällt er in kleinere Bruchstücke. Die Bruchstücke - werden zum Teil ins Cytoplasma übergehen - heften sich zum Teil an die Oberfläche der
Chromosomen und wandern mit
Der Zellkern bzw. die Zellkernmembran besteht aus 2 Membranen (Äußere & Innere)und der Kernlamina, die sich aus Laminen zusammensetzt. Lamine, bestehend aus Proteinen,haben einen komplexen Aufbau. Man unterscheidet A- und B-Lamine.Die 2 Membranen werden in kleinere Membran-Vesikel zerlegt und die Kernlamina wird wie die Mikrotubuli depolymerisiert. (B-Lamine bleiben in Kontakt mit den Membran-Vesikeln)
Bei der Bildung der neuen Zellkerne bzw. Zellkernmembranen und der neuen Kernkörperchen bzw. Nukleoli läuft der „Auflösungsvorgang“ einfach umgekehrt. Nukleolus: Dekondensation → Kondensation | Zerfall → Zusammensetzung Zellkernmembran: Membran-Vesikel → Vesikel-Fusion | Depolymerisation → Polymerisation | Phosphorylierung → Dephosphorylierung
Kondensation
Zerfall
Chromosom
Theorie! (Unbestätigt) Die Dekondensation des Nukleolus ist nur eine Theorie! Bestätigt ist der Zerfall in Bruchstücke.
Bruchstücke (RNA und Proteine)
Nur zur Information: Da der Proteinaufbau der Lamine deutlich komplexer ist als der der Mikrotubuli, müssen die Lamine durch Phosphorylierung vorbereitet werden! Dabei werden Phosphatgruppen an die Proteine der Lamine angehängt, was deren Konformation, also die räumliche Anordnung der Proteine, ändert und somit die Depolymerisation ermöglicht.
Phosphatgruppe
LamineProteine Aminosäuren
Da Proteine aus Aminosäuren bestehen, werden diese anders angeordnet und die Depolymerisation ermöglicht.
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8) Die Zellteilung (also die Mitose & Cytokinese) unterscheidet sich bei den verschiedenen Zellarten!
Die verschiedenen Zellteilungen ausführlich und detailliert beschrieben findest du im
„GeroMovie-PDF der Zellteilung (Prokaryoten und Eukaryoten)“
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9) Die Hürden der mitotischen Zellteilung laufen zum Teil auch parallel. Das heißt, dass wenn die Mitose (Kernteilung) stattfindet, sind andere Zellorganellen noch dabei sich zu verdoppeln, die Zelle ist noch am wachsen und der kontraktile Ring fängt an sich zu bilden.
10) Chromatin und Chromatinproteine, Die DNA-Stränge werden für die Kernteilung von den Chromatinproteinen (inkl. Histone) in Chromatin komprimiert bzw. platzsparend verpackt.
Bei der Komprimierung bzw. platzsparenden Verpackung werden die DNA-Stränge von den speziellen Chromatinproteinen um die Histone gewickelt. Während der Kernteilung kondensieren die Chromatine zu den bekannten Chromosomen, die Anorndung der DNA-Strängeinnerhalb der Chromosomen fällt so aus, dass je eine DNA ein Chromatid bildet, somit sind die Chromatiden des Chromosoms genetisch identisch! Nach der Kernteilung durch Mitose dekondensieren die Chromatiden wieder in Chromatin. Nun ist das Volumen der Chromatine nur noch halb so groß, da sie nur noch 1 DNA beinhalten.
Nur zur Information: Die beiden DNA’s die sich je in einem Chromatin-Bündel befinden, sind genetisch identisch, denn sie sind durch die DNA-Replikation entstanden.
DNA-Strang
Histone
Kondensation
Dekondensation
Kernteilung durch Mitose
Chromosom
Chromatid
genetisch identisch
Nur zur Information: Selbstverständlich bleiben die DNA’s während der Interphase nicht in der „Chromatin-Form“ sondern werden von denChromatinproteinen wieder entpackt. Somit sind die Zellprozesse, in denen das Erbgut involviert bzw. beteiligt ist, wieder ermöglicht.
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11) Die Dauer der mitotischen Zellteilung, Die Dauer der M-Phase (Mitose & Cytokinese) beträgt bei menschlichen Zellen etwa 1 Stunde. Die Dauert der Interphase ist länger, sie beträgt ganze 18 Stunden.Je nach Zellart und Organismus variiert die Dauer (In den meisten Fällen ist die Interphase länger als die M-Phase)
12) Die Multiple-Mitose, nach einer Mitose muss nicht zwangsläufig eine eine Cytokinese folgen. Es können mehrere Mitosen stattfinden, sodass sich mehrere Zellkerne in der Zelle befinden. Erst später werden diese, durch die Cytokinese, in mehrere Zellen geteilt, die auch noch nach Trennung mehrere Zellkern aufweisen können. Die Multiple-Mitose findet nur in bestimmten Organismen und Zellarten statt. Normalerweise folgt auf die Mitose eine Cytokinese. 13) Die ungleiche mitotische Zellteilung, durch eine mitotische Zellteilung müssen nicht zwingend zwei gleich Zellen derselbenArt entstehen, sie können sich unterscheiden.
Beim Menschen entsteht aus der Zygote (Das ist die Zelle wenn zwei Geschlechtszellen, von unterschiedlich-geschlechtigen Organismen, verschmelzen) über Monate ein mehrzelliger funktionierender Organismus, der Embryo. Dieser weist verschiedene Zellen auf.
Zellkern (Nukleus)
„normale Körperzelle“
Nervenzelle
Zygote EmbryoMuskelzelle Erythrozyt
(rotes Blutkörperchen)
Nervenzelle„normale Körperzelle“
Nur zur Information:
Die Dauer der einzelnen Mitosephasen variiert
so stark bei den unterschiedlichen Organismen
und Zellarten, dass es sinnlos ist eine
Verallgemeinerung über deren Dauer aufzustellen…
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14) Warum wird die Mitose manchmal als Synonym für die Zellteilung verwendet? Vorweg: DAS IST FALSCH! Die Mitose, im Einzelnen, steht für die Kernteilung! Es wird versehentlich die Interphase zu den Phasen der Mitose dazu gezählt, dass ist FALSCH! Die Interphase findet zwischen 2 M-Phasen statt!Da das „M“ der M-Phase für Mitose steht, wird versehentlich die M-Phase mit der Mitose gleichgesetzt, dass ist ebenfalls FALSCH! Die M-Phase steht für die Mitose & die Cytokinese!
Fachlich richtig ist es, wenn man sagt: „Die Zellen vermehren sich durch mitotische Zellteilung.“ (Denn diese steht für die Interphase, die Mitose und die Cytokinese)
15) Wie ihr bereits wisst, ist die Mitose ein Kernteilungsprozess der bei Körperzellen stattfindet. Die Meiose ist ebenfalls ein Kernteilungsprozess, jedoch findet sie nicht bei Körperzellen, sondern bei Geschlechtszellen statt.
Mitose Meiose
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Text-Quellen:
Bild-Quellen:http://www.geromovie.com - Alle Bilder wurden selbst gezeichnet.
Verwendung des GeroMovie-PDF’s:
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