Mitose
Die Mitose ermöglicht es, aus einer einzigen Zelle ein komplexes Lebewesen, z. B. den Menschen, zu erschaffen. Dabei entstehen aus einer Mutterzelle immer zwei identische Tochterzellen, die sich dann wiederum teilen. Dabei ist ein enormes Wachstum der Zellen erkennbar. Danach können sich Zellen zu Gruppen zusammenschließen und Gewebe oder Organe bilden. Aufgrund der Mitose wachsen auch im hohen Alter noch Haare oder Nägel, z. B. Fingernägel.
Die Mitose ist die Form der Kern- und Zellteilung, in deren Ergebnis aus einer Mutterzelle zwei genetisch identische Tochterzellen hervorgehen. Mitotische Kern- und Zellteilungen finden in den Körperzellen statt. Die genetischen Informationen werden von einer Zellgeneration gleichmäßig an die nächste Zellgeneration weitergegeben. Die Mitose tritt bei der Teilung von Körperzellen auf.
Den Vorgang vom Entstehen zweier Tochterzellen aus einer Mutterzelle nennt man Zellzyklus. Dieser wird in die Interphase und die Teilungsphase, die eigentliche Mitose, gegliedert. In der Interphase liegen die Chromosomen entspiralisiert vor. In ihr erfolgt die Verdoppelung der DNS (DNA).
Der gesamte Zyklus dauert z. B. bei Säugetieren circa 24 Stunden.
Die einzelnen Phasen im Überblick
Interphase: Die Interphase, also der Zeitraum zwischen zwei Mitosen, unterteilt man in drei Stadien: G1-Stadium, S-Stadium und G2-Stadium.
Mitose: Nach der Interphase sind alle Voraussetzungen für die Mitose gegeben.
Die Mitose wird wiederum in mehrere Phasen unterteilt:
- Prophase,
- Metaphase,
- Anaphase und
- Telophase.
Die Prophase
Durch die Spiralisierung der Chromatinfäden werden die Chromosomen gut sichtbar. Die Kernmembran löst sich auf.
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Prophase
Die Metaphase
Das Zentriol teilt sich und bildet den Spindelapparat. Die Chromosomen ordnen sich in der Äquatorialebene an.
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Metaphase
Die Anaphase
Die Chromosomen trennen sich in je zwei Chromosomenhälften (Chromatiden). Diese werden mithilfe der Spindelfasern zu den Polen gezogen.
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Anaphase
Die Telophase
An den Polen erhalten die Chromosomen eine Kernmembran. Es bilden sich zwei identische Tochterkerne aus. Eine Plasmamembran wird gebildet. Durch Teilung der Mutterzelle entstehen zwei identische Tochterzellen.
Hemmung der Mitose
Durch Mitosegifte kann der Teilungsvorgang beeinflusst werden. Chemische Substanzen verhindern den regulären Ablauf der Mitose. Sie blockieren den Spindelapparat und bewirken, dass die Chromosomen nicht getrennt werden und somit die Verteilung auf die Tochterzellen gehemmt wird. Die Folge sind polyploide Zellkerne, in denen ein vielfacher Chromosomensatz vorliegt, z. B. ein dreifacher oder ein vierfacher Chromosomensatz. Eine solche chemische Substanz ist zum Beispiel Colchicin, das Gift der Herbstzeitlose (Colchicum autumnale).
Bedeutung der Mitose
Die Mitose dient der Realisierung verschiedener Lebensfunktionen. Sie ist Voraussetzung für das Wachstum der Organismen. Die ungeschlechtliche Fortpflanzung bei Bakterien, Einzellern, Polypen und auch bei höheren Pflanzen basiert auf den Vorgängen der Mitose.
Beim Regenwurm und der Planarie können verletzte Körperteile durch mitotische Kern- und Zellteilungen regeneriert (erneuert) werden. Durch Mitose erfolgt auch das Zellteilungswachstum bei Pflanzen und Tieren. Vorteile der Mitose sind die Erhaltung der Art und das Ablaufen der Fortpflanzung ohne einen Partner. Da die Verteilung der genetischen Informationen identisch erfolgt, ist die Anpassungsfähigkeit an veränderte Bedingungen sehr gering, was nachteilig ist.
Praktische Anwendungen der Mitose
In der Praxis und Forschung nutzt man die Kenntnisse über die Mitose zur Anlage pflanzlicher, tierischer und menschlicher Zell- und Gewebekulturen und damit auch für das therapeutische Klonen.
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Telophase
