Zellteilung
Du fragst dich, was Zellteilung ist und wie sie abläuft? Hier erklären wir dir alle Grundlagen und Phasen der Zellteilung!
Inhaltsübersicht
Was ist Zellteilung?
Die Zellteilung ist ein Prozess, bei dem sich eine einzelne Zelle in zwei neue Zellen aufteilt. Du sagst dazu auch, dass sich eine Mutterzelle in zwei Tochterzellen aufteilt.
Du unterscheidest zwischen der Zellteilung bei Eukaryoten (Menschen, Tieren, Pflanzen, Pilzen) und der Zellteilung bei Prokaryoten (Bakterien).
- Bei Eukaryoten gibt es die Mitose und die Meiose:
Die Mitose ist die ungeschlechtliche Zellteilung. Sie ist wichtig für das Zellwachstum und die Zellreparatur, zum Beispiel bei einem Knochenbruch.
Die Meiose ist die geschlechtliche Zellteilung. Sie ist für die Fortpflanzung wichtig, da sie Eizellen und Spermien bildet.
- Bei Prokaryoten gibt es nur eine Zellteilung namens Binary Fission. Sie ist ein einfacher Prozess, der auch Zweiteilung genannt wird.
Gut zu wissen: Die Zellteilung ist für das Wachstum und die Fortpflanzung eines Lebewesens wichtig. Aber auch bei der Reparatur von Zellen spielt sie eine große Rolle.
Zellteilung bei Eukaryoten
Eukaryoten sind komplexe Organismen, die aus einer oder mehreren Zellen bestehen. Dazu zählen Menschen, Tiere, Pflanzen und Pilze.
Ihre Zellen haben einen Zellkern, in dem die DNA eingeschlossen ist, und verschiedene Zellorganellen. Die Zellteilung bei Eukaryoten kann auf zwei Arten erfolgen: durch Mitose und durch Meiose. Schauen wir uns zuerst die Mitose an.
Phasen der Mitose
Die Mitose ist eine Art der Zellteilung, bei der sich eine Mutterzelle in zwei identische Tochterzellen aufteilt. Dieser Prozess besteht aus mehreren Phasen:
| Phase | Beschreibung |
|---|---|
| Interphase |
Die Interphase findet noch vor der eigentlichen Mitose statt. Hier bereitet sich die Zelle auf die Teilung vor: Die Chromatiden im Zellkern verdoppeln sich, wodurch die Erbinformation (DNA) zweimal vorhanden ist. Dadurch kann am Ende der Mitose jede Tochterzelle eine vollständige Kopie des genetischen Materials erhalten. |
| Prophase | Jetzt kondensieren die Chromatiden zu Zwei-Chromatid-Chromosomen, die aussehen wie ein X. Die Kernhülle löst sich auf und es beginnt die Bildung des Spindelapparts, der später das Chromosom teilen wird. |
| Metaphase | Die Chromosomen ordnen sich in der Mitte der Zelle, der Äquatorialebene, an. Die Spindelfasern heften sich an die Centromere der Chromosomen. Das sind die Mittelpunkte der Chromosome, an denen die Chromatiden zusammengehalten werden. |
| Anaphase | Die Chromosomen werden auseinandergezogen und zu den entgegengesetzten Polen der Zelle bewegt. Jetzt befindet sich auf jeder Seite ein Chromosomensatz, der aus einem Ein-Chromatid-Chromosom besteht. |
| Telophase | In der Telophase bilden sich neue Kernhüllen um die Chromosomensätze. In beiden neuen Zellkernen ist nun die identische Erbinformation enthalten. Die Spindelfasern lösen sich auf. |
| Cytokinese | Die Cytokinese ist die eigentliche Zellteilung. Die Zellhülle wird in der Mitte abgeschnürt, sodass zwei getrennte Tochterzellen entstehen. |
Übrigens: Nach der Cytokinese vermehren sich die Zellorganellen wieder und bereiten sich auf eine neue Zellteilung vor. Es findet wieder die Interphase statt.
Eukaryoten: Phasen der Meiose
Die Meiose ist ein spezieller Prozess der Zellteilung bei Eukaryoten, bei dem Keim- und Geschlechtszellen produziert werden. Sie sind für die Fortpflanzung von Lebewesen wichtig.
Im Gegensatz zur Mitose entstehen bei der Meiose nicht zwei diploide Zellen, sondern vier haploide Zellen. Sie haben nur einen einfachen Chromosomensatz und sind nicht identisch zur Mutterzelle.
Gut zu wissen: Keimzellen bestehen nur aus 23 statt 46 Chromosomen. Der Grund ist, dass bei der sexuellen Fortpflanzung zwei Keimzellen miteinander verschmelzen. Sie ergeben zusammen dann einen Chromosomensatz von 46 Chromosomen.
Die Meiose besteht aus zwei Phasen: der Meiose I und der Meiose II.
Meiose I
Die Meiose I (Reduktionsteilung) ist der erste Teil der Meiose, bei dem die homologen Chromosomen getrennt werden. Hier sind die Phasen der Meiose I in einer übersichtlichen Tabelle dargestellt. Die Interphase findet ebefalls statt, ist hier aber nicht nochmal abgebildet:
| Phase | Beschreibung |
|---|---|
| Prophase I | Die homologen Chromosomen paaren sich und tauschen genetisches Material aus (Crossing-over). Dies sorgt für genetische Vielfalt. |
| Metaphase I | Die Chromosomenpaare ordnen sich in der Mitte der Zelle an. Die Spindelfasern heften sich an die Centromere. |
| Anaphase I | Die Chromosomenpaare werden getrennt und zu den entgegengesetzten Polen der Zelle gezogen. Dies unterscheidet sich von der Mitose, bei der die Schwesterchromatiden getrennt werden. |
| Telophase I | Neue Kernhüllen bilden sich um die beiden Chromosomensätze und die Zelle teilt sich. Dabei entstehen zwei Tochterzellen mit halbem Chromosomensatz. |
Meiose II
Die Meiose II (Äquationsteilung) ähnelt der Mitose und führt zur Trennung der Schwesterchromatiden. Hier sind die Phasen der Meiose II in einer übersichtlichen Tabelle dargestellt:
| Phase | Beschreibung |
|---|---|
| Prophase II | Die Zellen bereiten sich auf die zweite Teilung vor. Die Chromosomen kondensieren erneut und die Spindelfasern bilden sich. |
| Metaphase II | Die Chromosomen ordnen sich in der Mitte der Zelle an. Die Spindelfasern heften sich an die Zentromere der Chromosomen. |
| Anaphase II | Die Schwesterchromatiden werden getrennt und zu den entgegengesetzten Polen der Zelle gezogen. |
| Telophase II | Neue Kernhüllen bilden sich und die Zellen teilen sich ein letztes Mal, wodurch insgesamt vier haploide Tochterzellen entstehen. |
Wichtig: Die Meiose II sorgt dafür, dass jede der vier Tochterzellen nur einen einfachen Chromosomensatz enthält. Nur dadurch können sich Eizellen und Spermien bilden.
Prokaryoten: Zellteilung bei Pflanzenzellen
Prokaryoten, wie Bakterien, sind einzellige Organismen ohne Zellkern. Ihre DNA liegt frei im Zellplasma. Die Zellteilung bei Prokaryoten erfolgt durch einen einfacheren Prozess namens Binary Fission (Zweiteilung).
- Die Zelle macht eine Kopie ihrer DNA. Jetzt hat die Zelle ein doppeltes Erbgut.
- Die Zelle wächst und streckt sich, sodass die beiden DNA-Kopien sich voneinander entfernen können.
- Die beiden DNA-Kopien bewegen sich an entgegengesetzte Enden der Zelle.
- Die Zellmembran beginnt sich in der Mitte der Zelle einzuschnüren, um die Zelle in zwei Hälften zu teilen.
- Die Zelle teilt sich vollständig in zwei neue Zellen, die beide eine Kopie der ursprünglichen DNA enthalten.
Übrigens: Während die Zellteilung bei Eukaryoten komplexer ist und mehr Phasen umfasst, ist die Binary Fission bei Prokaryoten eine schnelle Methode. Sie ermöglicht es diesen einfachen Organismen, sich unter günstigen Bedingungen sehr schnell zu vermehren.
Warum ist die Zellteilung wichtig?
Zellteilung spielt eine wichtige Rolle im Leben aller Lebewesen. Sie sorgt unter anderem für:
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Wachstum und Entwicklung: Alle Lebewesen wachsen durch Zellteilung. Von einem einzelnen befruchteten Ei bis hin zu einem erwachsenen Organismus entsteht jede Zelle durch fortlaufende Zellteilung.
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Reparatur und Erneuerung: Wenn Zellen beschädigt werden oder absterben, müssen sie ersetzt werden. Zellteilung ermöglicht es dem Körper, verletzte Gewebe zu reparieren und alte Zellen zu erneuern.
- Fortpflanzung: Bei der sexuellen Fortpflanzung sorgt die Meiose für die Bildung von Geschlechtszellen mit halbem Chromosomensatz, was genetische Vielfalt und gesunde Nachkommen ermöglicht.
Zellteilung — häufigste Fragen
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Was ist eine Zellteilung einfach erklärt?
Die Zellteilung ist ein Prozess, bei dem aus einer Zelle zwei neue Zelle entstehen. Das passiert, indem sich die Außenhülle einer Zelle zusammenschnürt und sich in zwei neue Zellen aufteilt. Die Zellteilung ist besonders wichtig, damit der Körper wachsen und Schäden im Gewebe reparieren kann.
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Ist Zellteilung und Mitose das gleiche?
Die Mitose ist genauso wie die Meiose eine Art der Zellteilung. Die Mitose ist die ungeschlechtliche Zellteilung, während die Meiose die geschlechtliche Zellteilung beschreibt.
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Was ist die Mitose und Meiose?
Die Mitose ist die ungeschlechtliche Zellteilung und die Meiose ist die geschlechtliche Zellteilung. Bei der Mitose entstehen aus einer Mutterzelle zwei identische Tochterzellen. Bei der Meiose wird das Erbgut hingegen auf 4 Keimzellen verteilt, sie sind also nicht identisch.
Zellzyklus
Jetzt kennst du alle Grundlagen und Arten der Zellteilung. Der Zellzyklus beschreibt den gesamten Ablauf der Zellteilung. Hier erklären wir dir den Zyklus Schritt für Schritt!
