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Zellteilung

Wenn Zellen sich teilen, dann sollen beide Tochterzellen genau die gleiche Erbinformation enthalten, wie die Mutterzelle. Damit das klappt, müssen die Chromosomen zunächst einmal verdoppelt werden.

Wenn Zellen sich teilen, dann sollen beide Tochterzellen genau die gleiche Erbinformation enthalten, wie die Mutterzelle. Damit das klappt, müssen die Chromosomen zunächst verdoppelt werden.

Wir haben gesehen, dass in einem Doppelstrang der DNS nur bestimmte Basen miteinander paaren können. Auch wenn nur ein Strang der DNS bekannt ist, ergibt sich daraus, wie der gegenüberliegende Strang aussehen muss. Genau diese Tatsache ist bei der Verdoppelung (Replikation) der DNSwichtig. Sie beginnt mit der Auftrennung des Doppelstrangs in zwei einzelne Stränge.

Jetzt können Enzyme genau die passenden Basen anlagern und somit zwei neue Doppelstränge erzeugen. Immer wenn die Enzyme Adenin erkennen, fügen sie auf der gegenüberliegenden Seite Thymin an. Bei Cytosin wird auf der anderen Seite Guanin eingebaut und so weiter. Die beiden DNS-Stränge, die auf diese Weise entstehen, werden Schwesterchromatiden genannt. Eigentlich sind sie sogar „Siaemesische Zwillingschromatiden“, denn sie gleichen sich wie ein Ei dem anderen und sind sogar am Zentromer miteinander verbunden. Die Phase des Zellzyklus, in der die DNS verdoppelt wird, wird Interphase genannt.Die Mitose – aus eins mach zwei

 

Die Mitose – aus eins mach zwei

Auf die Interphase folgt die Mitose, die eigentliche Kernteilung. Damit die langen DNS-Fäden dabei nicht kaputt gehen, werden sie zunächst kondensiert (verdichtet). Die Chromosomen sind dann unter dem Mikroskop als x-förmige Strukturen erkennbar. Den Mittelpunkt des X bildet das Zentromer. Als nächstes lagern sich die Chromosomen in der Äquatorialebene an, also in der Mitte des Zellkerns. Lange dünne Fäden, Spindelfasern genannt, greifen an den Zentromeren an und reißen die Schwesternchromatiden auseinander. Jeweils ein Chromatid jedes Chromosoms wird zu einem der Zellpole gezogen. Dort werden die Chromosomen wieder dekondensiert (entpackt) und es bildet sich eine neue Kernmembran aus. Anschließend teilt sich die Zelle.

 

Die Meiose – eine besondere Art der Zellteilung

Bei geschlechtlicher Vermehrung geben die Eltern Erbinformation (Chromosomen) an ihre Kinder weiter. Damit sich nicht mit jeder neuen Generation die Anzahl der Chromosomen verdoppelt, werden Keimzellen gebildet, die nur über den halben Chromosomensatz verfügen. Die meisten Organismen sind diploid und ihre Keimzellen demzufolge haploid. Der Vorgang der Keimzellbildung wird Meiose genannt.

Bei der Meiose ordnen sich die kondensierten Chromosomen paarweise in der Äquatorialebene an. Jeweils ein väterliches und ein mütterliches Chromosom liegen nebeneinander. Genau wie bei der Mitose greifen Spindelfasern an den Zentromeren an. Statt einzelner Chromatide, werden ganze Chromosomen zu den beiden Zellpolen gezogen. Anschließend findet die Zellteilung statt, wie sie oben beschrieben ist.

Erst nach der ersten Teilung werden die Chromosom in ihre beiden Schwesterchromatiden zerlegt und es folgt eine erneute Zellteilung. Aus einer diploiden Zelle sind vier haploide Keimzellen entstanden, deren Erbinformation sich zufällig aus mütterlichen und väterlichen Anteilen zusammensetzt.