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Bei jedem lebenden Organismus müssen sich Zellen teilen, um neue Gewebe und Organe zu bilden (befruchtete Eizelle) oder abgestorbene Zellen zu ersetzen. Dieser Prozess muss streng kontrolliert sein. Man unterteilt ihn in die Interphase und die Mitosephase. Die Interphase dauert sehr lange und besteht wiederum aus den drei Abschnitten: ${\text{G}}_{\text{1}}\text{-Phase}$ (Bereitstellen der Komponenten z. B. Enzyme für die Synthese-Phase), S-Phase (Synthese von DNA und anderen Zellbestandteilen) und G₂-Phase (Vorbereitung der Zellteilung).
In allen diesen drei Teilphasen wächst die Zelle und stellt Proteine her. Außerdem vermehrt sie ihre Zellorganellen. In der S-Phase wird die DNA der Chromosomen verdoppelt; dies geschieht nur bei Zellen, die sich weiter teilen können. Fertig differenzierte Zellen verweilen in der G₁-Phase. Sie wird dann auch als ${\text{G}}_{\text{0}}\text{-Phase}$ (Ruhephase) bezeichnet. Nach der Synthesephase werden die Vorbereitungen für die Zellteilung in der ${\text{G}}_{\text{2}}\text{-Phase}$ abgeschlossen.
An diesen Vorgang schließt sich die Mitose- und damit die Zellteilungsphase an. Sie besteht aus Pro-, Meta-, Ana- und Telophase, in denen die Chromosomen des Zellkerns auf die beiden Zellhälften verteilt werden. Danach teilt sich die Zelle und bildet Abschlussgewebe um die neu entstandenen Tochterzellen (Cytokinese).
Die Dauer eines Zellzyklus ist sehr verschieden – von 8 min beim sich entwickelnden Drosophila-Ei bis zu einem Jahr bei einer Leberzelle. Die Mitose oder M-Phase dauert etwa eine Stunde.

Um das Überleben ihrer Art zu gewährleisten, vollziehen unterschiedliche Organismengruppen verschiedene Arten der Vermehrung. Bei Eukaryoten teilt sich zunächst der Kern (Mitose), dabei werden die Chromosomen repliziert und danach gleichmäßig auf die beiden Tochterzellen verteilt.
Der Vorgang der Mitose gliedert sich in 5 Phasen:

Im Zellzyklus wird über die weitere Aufgabe der Zelle entschieden.

Die Robertson-Translokation stellt eine spezielle Form der Translokationsmutation dar und kann zum dreifachen Vorhandensein der Erbinformationen des Chromosoms 21 beim Menschen führen (Chromosomenaberration). Als Folge davon entsteht das Down-Syndrom. Im Gegensatz zur freien Trisomie 21 wird hier die Krankheit über balancierte Träger weitervererbt.

Fortpflanzung kann auf ungeschlechtlichem und geschlechtlichem Weg erfolgen. Sie ist häufig mit Vermehrung verbunden.
Die ungeschlechtliche Fortpflanzung basiert auf der mitotischen Kernteilung. Zur geschlechtlichen Fortpflanzung gehören Kernverschmelzung und meiotische Teilung (Reduktionsteilung).

Fortpflanzung kann auf ungeschlechtlichem und geschlechtlichem Weg erfolgen. Sie ist häufig mit Vermehrung verbunden.
Die ungeschlechtliche Fortpflanzung basiert auf der mitotischen Kernteilung. Zur geschlechtlichen Fortpflanzung gehören Kernverschmelzung und meiotische Teilung (Reduktionsteilung).

Zellen sind Grundbausteine aller Lebewesen. Sie unterscheiden sich in Form, Größe und Funktion. Pflanzliche und tierische Zellen weisen im Bau Gemeinsamkeiten auf, wie Zellmembran, Zellplasma und Zellkern. Bei pflanzlichen Zellen sind neben den genannten Bestandteilen die Zellwand, Chloroplasten mit Chlorophyll und Vakuolen (Zellsafträume) vorhanden. Zellen ernähren sich, sie wachsen und teilen sich. Die Ernährung kann dabei autotroph (Zellen mit Chloroplasten) oder heterotroph erfolgen.

Chromosomen befinden sich im Zellkern als lang ausgestreckte Perlenketten. Die Perlen sind Proteinkomplexe, um welche die DNA gewunden ist. Am Anfang des 20. Jahrhunderts wurde die Bedeutung der Chromosomen bei der Vererbung erkannt. Seitdem spielen Chromosomen in der Genetik eine wichtige Rolle.

Die Meiose ist die Form der Kern- und Zellteilung, bei der aus einer diploiden Zelle vier Tochterzellen mit haploidem Chromosomensatz entstehen. Die Meiose tritt bei der Bildung von Geschlechtszellen auf. Durch die Meiose wird die artspezifische Chromosomenzahl bei der geschlechtlichen Fortpflanzung erhalten.

Spielten früher bei Vaterschaftsgutachten die Blutgruppen eine große Rolle, weil sie vererbt werden, werden heute dazu DNA-Analysen vorgenommen. Sie besitzen die größtmögliche Aussagekraft. Es können Erbsysteme auf den roten Blutkörperchen, im Blutserum, bei den Stoffwechselenzymen, auf weißen Blutzellen und auf den erblichen Bruchstücklängen der DNA untersucht werden. Dabei bietet die Kombination verschiedener Systeme (sogenannte „Untergruppen“) die größte Sicherheit. Da sich an die Frage der Vaterschaft sowohl Erbberechtigung wie Unterhaltsverpflichtung knüpfen, sind an den Nachweis der Vaterschaft höchste Anforderungen zu stellen.

Hier kannst du dich selbst testen. So kannst du dich gezielt auf Prüfungen und Klausuren vorbereiten oder deine Lernerfolge kontrollieren.

Multiple-Choice-Test zum Thema "Biologie - Die Zelle und ihre Funktion bei der Vererbung".

Viel Spaß beim Beantworten der Fragen!

WISSENSTEST

Die stammesgeschichtliche Entwicklung der Organismen erfolgte im Verlaufe der Erdgeschichte in ständiger Wechselwirkung mit der Umwelt. Als Ursache für diesen Prozess wurde das Zusammenwirken von Evolutionsfaktoren in den Populationen erkannt.
Ein Faktor, der die Evolution beeinflusst, indem er die Anzahl der Kombinationsmöglichkeiten der Gene erhöht, ist die durch die Sexualität bewirkte Neukombination der Gene. Bei der Keimzellbildung und Befruchtung kommt es durch die Neukombination der Gene zu einer Erhöhung der Anzahl von unterschiedlichen äußeren Erscheinungsbildern und damit zur Erhöhung der Variabilität (Veränderlichkeit) von Organismen derselben Art.