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Zellzyklus und Zellteilung
Hauptaussage:
Durch Zellzyklus werden aus einer Mutterzelle zwei vollkommen funktionsfähige Tochterzellen gebildet.Der Zellzyklus besteht aus 2 Phasen, die sich immer wiederholen.- Interphase - M-Phase (Zellteilung)Diese setzen sich aus weiteren Phasen zusammen. Bei der Interphase: - G1-Phase (präsynthese Phase) - S-Phase (Synthesephase) - G2-Phase (postsynthese Phase)Bei der M-Phase (Zellteilung):- Kernteilung durch Mitose - Cytokinese (Cytoplasmateilung)
___________________________________________________________________________________ Nur zur Information: Je nach Zellart ist deren Zellteilung unterschiedlich, es können beispielsweise gleichgroße bzw. verschieden große Zellen, zwei oder mehrere Zellen oder unterschiedliche Zellarten gebildet werden. Dieses GeroMovie-PDF handelt von dem bekanntesten Zellzyklus, den der Körperzellteilung. Dort entstehen zwei gleich große Zellen der selben Art.
Merke!Bei der Interphase erholt sich die ganze Zelle von der Zellteilung und bereitet sich auf die nächste Zellteilung vor, dass beinhaltet das Zellwachstum, die Zellorganellen- und die Zellbestandteilbildung und die Replikation der DNA. Sie setzt sich aus der G1-, S- und G2-Phase zusammen.
Bei der Zellteilung teilt sich die Zelle, sie besteht aus der Kernteilung und der Cytokinese, der Cytoplasmateilung. Wie schon gesagt beim Zellzyklus handelt es sich bei der Kernteilung nur um die Mitose, da die Meiose nicht zyklisch ist.
WICHTIG! Bei der Kernteilung des Zellzyklus handelt es sich nur um die Mitose! NICHT um die Meiose, denn die Meiose ist nicht zyklisch
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Interphase:
G1-Phase (präsynthese Phase, postmitotische Phase), Die G1-Phase findet direkt nach der Zellteilung statt und dient der Erholung der Zelle. Die Erholung beinhaltet das Zellwachstum und die Zellorganellen- und Zellbestandteilbildung.
S-Phase (Synthesephase),
Die S-Phase betrifft nur das Erbgut, also die DNA’s innerhalb des Zellkerns. (*1) Durch die DNA-Replikation (*2) wird das Erbgut verdoppelt, zusätzlich werden Chromatinprotein, durch Proteinbiosynthese, produziert (*3).Die DNA’s bilden zusammen mit den Chromatinproteinen (die zur Hälfte aus Histonen bestehen) Chromatin. (*4)Absatz Chromatin ist eine besondere Anordnung der DNA-Stränge sie sind komprimiert und verbrauchen somit weniger Platz.
(DNA-Stränge sind mehrere Zentimeter lang und der Zellkern hat nur einen Durchmesser von wenigen Mikrometern)
Peroxisom
Mitochondrium
VesikelZentriole
Lysosom
Golgi-Apparat
Zellkern (Nukleus)
Endoplasmatisches Retikulum
Ribosom
Mikrotubulus
Kernkörperchen (Nukleolus) DNA
Chromatinproteine Chromatin
*1 *2
*3 *4
Das Endoplasmatische Retikulum hat die Fähigkeit Membran zu bilden, so kann es sich, den Zellkern und den Golgi-Apparat vervollständigen.
Die übrigen Zellorganellen können sich verdoppeln (Mitochondrium, Zentriole) bzw. werden neu produziert (Rest). *Zellbestandteile nicht in Bild vorhanden
*Ein gesunder-menschlicher Zellkern hat genau 46 DNA’s (Zur besseren Übersicht sind hier nur 2 DNA’s abgebildet)
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G2-Phase (postsynthese Phase, prämitotische Phase),
Die G2-Phase findet direkt vor der Zellteilung statt und dient ihrer Vorbereitung. Die Vorbereitung beinhaltet die Zellorganellen- & Zellbestandteilaufteilung, die Zellkontaktlösung & Zellvergrößerung und die zellteilungsspezifische Synthese.
Bei der Zellorganellen- und Zellbestandteilaufteilung fangen die Zellorganellen (bis auf den Zellkern) und die Zellbestandteile an sich gleichmäßig auf die entstehenden Tochterzellen zu verbreiten. Außerdem entstehen durch Zentriolenfusion die Zentrosomen, welche später die Spindelapparate bilden.
Bei der Zellkontaktlösung und Zellvergrößerung löst sich die Zelle von ihren Nachbarzellen (*1) und vergrößert sich durch Flüssigkeitsaufnahme. (*2)
Bei der zellteilungsspezifischen Synthese werden für die Zelle wichtige Teilungsfaktoren synthetisiert bzw. hergestellt. (Beispielsweise Kinetochore (*1) oder den synaptomalen Komplex (nur Meiose) (*2) für die Trennung des Erbguts)
Peroxisom
MitochondriumVesikel
ZentrioleLysosom
Golgi-Apparat
Zellkern (Nukleus)
Endoplasmatisches Retikulum
Ribosom
Mikrotubulus
Zentrosom
*1 *2
*1 *2
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M-phase (Zellteilung):
Kernteilung (durch Mitose),
Die Kernteilung betrifft, wie der Name schon sagt, den Kern bzw. den Zellkern der Zelle. Bei der Kernteilung wird das Erbgut auf die beiden entstehenden Tochterzellen aufgeteilt.Die DNA’s in Form von Chromatin kondensieren zu den bekannten Chromosomen, diese können aufgrund ihrer besonderen Form leichter aufgeteilt werden.
Die Spindelapparate werden mittels Zentrosomen und Mikrotubuli gebildet und die Zellkernmembran und das Kernkörperchen (Nukleolus) lösen sich auf.
Dann wird das Erbgut mittels Spindelapparate zu den Polen der Zelle gezogen. Da es sich bei der Kernteilung um Mitose handelt, werden die Chromosomen geteilt und die Chromatiden zu den Polen gezogen. Sobald sich das Erbgut an den Polen der Zelle befindet bilden sich die Zellkernmembran und die Kernkörperchen (Nukleoli) neu und die Spindelapparate lösen sich auf.
ChromatinKernkörperchen(Nukleolus)
Chromosom
Spindelapparat
Chromatid
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Cytokinese (Cytoplasmateilung),
Die Cytokinese ist die eigentliche Zellteilung, denn dort teilt sich das Plasma der Zelle, es entstehen zwei Tochterzellen.Die Cytokinese erfolgt mit der Hilfe eines kontraktilen Rings aus Aktin- und Myosinfasern, dieser verengt sich soweit, bis die Zellmembranen miteinander fusionieren.
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Wichtig!Die einzelnen Phasen des Zellzyklus laufen teils parallel, das heißt dass es keine richtigen Abgrenzungen der einzelnen Phasen gibt: Beispielsweise werden die Zentrosomen gebildet und zeitgleich werden die DNA’s repliziert.
kontraktiler Ring
Aktin
Myosin
Zellmembran
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Das Ergebnis des Zellzyklus:
Zwei funktionsfähige Tochterzellen!
Nun kann der ganze Spaß wieder von vorne beginnen, denn es ist ein Zyklus. Zusammenfassend ist zusagen, dass der Zellzyklus der Vermehrung der Zellen dient.
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MitochondriumVesikel
ZentrioleLysosom
Golgi-Apparat
Zellkern (Nukleus)
Endoplasmatisches Retikulum
Ribosom
Mikrotubulus
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http://de.wikipedia.org/wiki/Plasmodesmos http://de.wikipedia.org/wiki/Phragmoplast http://de.wikipedia.org/wiki/Interphase http://de.wikipedia.org/wiki/Chromatin http://de.wikipedia.org/wiki/Schwesterchromatid http://de.wikipedia.org/wiki/Centromer http://de.wikipedia.org/wiki/Zentromer http://de.wikipedia.org/wiki/Zentrosom http://de.wikipedia.org/wiki/MTOC http://de.wikipedia.org/wiki/Spindelapparat http://de.wikipedia.org/wiki/Plasmodium http://de.wikipedia.org/wiki/Polymerisation http://de.wikipedia.org/wiki/Muskelgewebe http://de.wikipedia.org/wiki/Muskelkontraktion http://de.wikipedia.org/wiki/Protein http://de.wikipedia.org/wiki/Separase http://de.wikipedia.org/wiki/Cohesin http://de.wikipedia.org/wiki/Tropomyosin http://de.wikipedia.org/wiki/Aktin http://de.wikipedia.org/wiki/Myosin http://de.wikipedia.org/wiki/Kinetochor http://de.wikipedia.org/wiki/Axiom http://de.wikipedia.org/wiki/Ploidiegrad http://de.wikipedia.org/wiki/Endoreplikation http://de.wikipedia.org/wiki/Duplikation http://de.wikipedia.org/wiki/Keimbahn http://de.wikipedia.org/wiki/Somatische_Zelle http://de.wikipedia.org/wiki/Gamet http://de.wikipedia.org/wiki/Gonosom http://de.wikipedia.org/wiki/Diplont http://de.wikipedia.org/wiki/Homologie_(Genetik) http://de.wikipedia.org/wiki/Homologie_(Biologie) http://de.wikipedia.org/wiki/Crossing-over
