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Biologie · Genetik, Evolution und Ökologie
Alle Phasen der Mitose von Prophase bis Zytokinese, dazu Kinetochor, Spindelkontrollpunkt, das Karyogramm aus Metaphase-Chromosomen und der Vergleich mit der Meiose.
Die Mitose verteilt kopierte DNA gleichmäßig auf zwei Tochterzellen: Getrennt werden Schwesterchromatiden, nie homologe Chromosomen.
Kopiert wird die DNA vorher, in der S-Phase der Interphase, nie in der Mitose. Eine menschliche Zelle startet mit 46 Chromosomen aus je zwei Schwesterchromatiden (2n4c, also 92 Chromatiden). Am Ende hat jede Tochterzelle 46 Chromosomen aus je einer Chromatide (2n2c). → Ausführlich in: Zellteilung
Die Zytokinese teilt den Zellleib und beginnt meist schon in der Telophase. Tierzellen schnürt ein Ring aus Aktin und Myosin durch, Pflanzenzellen bauen eine Zellplatte ein. Die Mitose im engeren Sinn (Karyokinese) teilt nur den Kern; erst die Zytokinese macht zwei Zellen daraus. Danach startet jede Tochterzelle in G1.
Das Kinetochor ist eine Proteinstruktur am Zentromer. Jede Schwesterchromatide hat ihr eigenes, und beide zeigen zu entgegengesetzten Polen. Hier heften sich die Mikrotubuli an. Zusammengehalten werden die Schwesterchromatiden nicht vom Kinetochor, sondern von einem Proteinring namens Cohesin.
Der Spindelkontrollpunkt (Metaphase-Kontrollpunkt) hält die Zelle in der Metaphase fest, bis jedes Chromosom über seine beiden Kinetochore an Fasern beider Pole hängt. Erst dann spaltet das Enzym Separase das Cohesin, und die Anaphase beginnt.
Ein nicht angeschlossenes Chromosom würde falsch verteilt. Eine Tochterzelle hätte dann ein Chromosom zu viel, die andere eines zu wenig.
Ein Karyogramm ordnet alle Chromosomen einer Zelle nach Größe und Lage des Zentromers. Man nimmt Zellen in der Metaphase, weil die Chromosomen dort am stärksten kondensiert und gut zählbar sind; das Spindelgift Colchicin hält sie dort fest. Beim Menschen zeigt es 22 Autosomenpaare und 2 Gonosomen. → Ausführlich in: Genetische Diagnostik
| Merkmal | Mitose | Meiose |
|---|---|---|
| Wo | Körperzellen | Keimzellbildung |
| Teilungen | eine | zwei |
| Ergebnis | 2 Zellen, 2n | bis zu 4 Zellen, 1n |
| Tochterzellen | genetisch identisch | genetisch verschieden |
| Crossing-over | nie | in der Prophase I |
| Anaphase trennt | Schwesterchromatiden | I: Homologe, II: Chromatiden |
| Aufgabe | Wachstum, Regeneration | Gameten, Vielfalt |
Als Äquationsteilung hält die Mitose den Chromosomensatz gleich (2n → 2n). Die Reduktionsteilung ist die Meiose I (2n → 1n), die Meiose II ist wieder eine Äquationsteilung. → Ausführlich in: Meiose
Interaktives Modell
Deine AufgabeSpiele die Mitose ab oder gehe Phase für Phase weiter: Wann zerfällt die Kernhülle, wann liegen alle Chromosomen in der Äquatorialebene, und ab welcher Phase gelten die Chromatiden als eigenständige Chromosomen?
