Zellteilung

• beginnt mit der Zellkernteilung- Mitose- inklusive anschließender Zellteilung (Zytokinese) und endet mit der darauffolgenden Interphase (Zeit zwischen den Zellteilungen), bevor der Zellzyklus wieder von Neuem beginnt.

• aus zwei homologen Chromosomensätzen ausgestatteten (diploiden) Körperzelle, zwei genetisch idente diploide Körperzellen.

• Dieser Prozess läuft in unserem Körper jeden Tag unzählige Male ab, vor allem um alte, beschädigte Zellen zu ersetzen.

Jede der zwei neu entstandenen Zellen hat wieder 46 Chromosomen, aber nur noch mit einem Chromatid. In dieser Konstellation treten die Zellen in die Interphase ein.

• Zeitraum zwischen den Zellteilungen im Zellzyklus

• In dieser Phase verweilen die Zellen üblicherweise über 90 % der Zeit.

• drei Phasen untergliedern: die G1-, die S- und die G2-Phase.

• Wachstumphase

• die Tochterzellen bilden ihre Organelle und Zytoplasma nach. Beschädigtes Material repariert

• mRNA synthese für diverse proteine (ein Großteil der Transkriptionen läuft in dieser Phase ab)

• In der G1-Phase weisen die Chromosomen der Zelle jeweils nur ein Chromatid auf.

• Synthesephase

• Erbgut und Zentriolen wird wieder verdoppelt

• jedes Chromosom wieder aus zwei Chromatiden besteht

• Übergang zur mitose

• Zellkontakte lösen sich

• Zelle rundet sich duch Flüssigkeitsaufnahme (Pinozytose) ab

• Teilungsebende wird festgelegt

• Transkipription und Synthese zellteilungsspezidischer Proteine findet statt

• Ruhephase

• keine Proliferation

• kann unterschieldich lang sein, abhängig vom Zelltype

• z.B. Nervenzellen verbleiben während ihrer gesamten Existenz in G0

• Mitose und Zytokinese

• in der Mitose werden die Chromosomen auf die beiden Tochterzellen aufgeteilt -> beide einen vollständigen, diploiden Chromosomensatz

• Zytokinese ist der Vorgang der Teilung, wo beide Tochterzellen durch Abschnürung voneinander getrennt werden

• Wachstum und der Regeneration von Zellen

• eukaryotische, somatischen (diploider chromosomensatz) Zellen durchlaufen den Prozess

• 4 Phasen

  1. Prophase

  2. (Prometaphase)

  3. Metaphase

  4. Anaphase

  5. Telophase

• es bilder sich ein früher Spindelapparat, woduch die zentrosomen auseinanderrücken

• Erbmaterial im Zellkern, was bis zur G2-Phase als lockeres Euchromatin vorliegt, beginnt zu kondensieren

• Chromosome jeweils mit zwei Schwesterchromatide

• Nukleoli im Zellkern lösen sich auf

• Ausschnitt der frühen Metaphase

• Spindelphasern werden länger und wachsen in den Kernbereich, dessen Kernhülle zerfallen ist

• Chromosomen sind vollständig kondensiert und haben je einen Kinetochor pro Schwesterchromatid an ihren Zentromeren ausgebildet

• Manche Mikrotubuli heften sich an die Kinetochor

• Die restlichen Mikrotubuli fungieren als Pol-Mikrotubuli und treten mit ihresgleichen gegenüberliegend in Verbindung

• beide Zentrosomen erreichen die jeweiligen Pole

• Chrom. sind gleich weit auf einer Ebene von den Polen -> Äquatorialplatte

• Chrom. sind über ihr Kinetochor mit dem Spinelfasern verbunden

  
  

• Zentromere der Chrom. trennen sich und die Schwesterchromatiden werden an die Zellpole gezogen

• Kinetochormikrotubuli werden kürzer

• Pol-Mikrotubuli werden länger

• Zellpole rücken auseinander

• Verlängerund der Pol-Mikrotubuli

• Zellkernhülle der Tochterzellen bildet sich, die Nukleoli werden auf gebaut, und das Chromatin entspiralisiert

-> Zellteilung abgeschlossen

• erfolgt während der Telophase

• Zytoplasma wird durch eine Teilungsfurche getrennts

• Aktinfilamente bilden einen kontraktilen Ring, der sich zusammenschnürt und die Zellen voneinander trennen

• In Pflanze bildet sich eine Zellplate die durch Vesiklen vom Golgi-Apparat an der Äquatorialplatte verbinden

• Männer

  • bei den entstandenen Keimzellen handelt es sich um vier Spermatiden die zu Spermien reifen

• Frauen

  • eine Eizelle und drei kleine Polkörperchen

• Reduktionsteilung

• Aufgabe: aus diploiden Zellen (2n, n=23) haploide Keimzellen (1n, n23) zu erzeugen

• die Keimzellen unterscheiden sich untereinander und von ihren Ausgangszellen

• intra- und interchromosomale Rekombinationsereignisse

• Gameten in den Gonaden (diploiden Urkeimzellen) halbieren ihren Chrom.satz, um bei der Befruchtung eine diploide Zygote somit einen Embryo mit diploidem Chrom.saty hervorzubringen

• Reduktionsteilung läuft in zwei hintereinandergeschalteten Teilungsereignissen

  1. Interphase -> Chrom. verdoplung 2n,4c (schwesterchromatiden (2n,4c) von Cohesinen zusammengehalten)

  2. erste Reifeteilung (Meiose 1)

  3. zweite Reigteilung (Meisose 2)

• Chrom. kondensieren und die homologen Chrompaare legen sich nebeneinander (Synapsis)

• Einheit der gepaarte Homologen = Tetrade oder Bivalen

• Werden durch synaptonemalen Komplex zusammengehalten

• folgt eine intrachromosomale Rekombination durch ein Crossing-over -> reziproke Stückaustausch

• Kernhülle löst sich und die Kentrosomen bewegen sich zu den Zellpolen und bilden einen frühen Spinelapparat

• alle homologen Chrom.paare sind zufällig angeordnet an der Äquatorialebene bzw. Metaphaseplatte

• Anordung für die verteilung der homologen Chrom. in den entstehenden Tochterzellen veranwortlich

• homologe Chrom. werden voneinander getrennt, indem sie mitsamt ihrer rekombinierten Schwesterchromatiden an entgegengesetzte Polen gezogenwerden

• Chrom.satz wird halbiert

• aus ursprünglich diploiden Zellen entstehen zwei haploide Tochterzellen (1n,2c) mit durchmischtem gentischen Material

• nach der ersten Reifeteikung

• je nach organismus entweder Ruhephase ofer Aufbau der Kernhülle und der Nukleoli

• Keine Chromosomenverdopplung wie bei der Interphase

• zweite Reifeteilung

• vier Phasen:

  1. Prophase 2

  2. Metaphase 2

  3. Anaphase 2

  4. Telophase2

• keine neuerliche Durschmischung des Erbguts

• Zellen bilden das Spindelapparats und lösen das Zellkern und die Nukleoli auf

• alle Chrom. verbinden sich mit dem Spindelapparat

Schwesterchromatiden der einzelnen Crhom. werden an entgegengesetzte Pole gezogen und so voneinander getrennt

• resultieren vier haploide Zellen, deren Chrom. aus je einem Chromatid bestehen und unterschiedliches genetisches Material tragen

aus diploiden Urkeimzellen (2n,2c) -> Interphase mit verdopplung der Chromatiden (2n,4c) -> nach der ersten Reifeteilung zwei haploide Tochterzellen deren Chrom. aus zwei Chromatiden besteht 2x (1n,2c)-> nach der zweiten Reifeteilung vier hapoide Tochterzellen deren Chrom aus einem Chromatin besteht 4x (1n,1c)