Biologie · Klasse 9–10 · aktualisiert
Mitose: Ablauf, Phasen und Bedeutung einfach erklärt
Verfolge die vier Mitosephasen und erkenne, wie aus einem Zellkern zwei Kerne mit gleichem Chromosomensatz entstehen.
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Kurz gesagt
Mitose teilt einen Zellkern, nachdem die DNA verdoppelt wurde: Schwesterchromatiden gelangen in zwei neue Kerne. Bei der Wundheilung entstehen durch anschließende Cytokinese zwei Tochterzellen mit gleichem Chromosomensatz.
Die Mitose ist die Teilung eines Zellkerns. Dabei wird das zuvor verdoppelte Erbgut so verteilt, dass zwei genetisch identische Zellkerne mit demselben Chromosomensatz entstehen. Anschließend teilt die Cytokinese das Zellplasma und trennt die Zelle in zwei Tochterzellen. Auf dieser Seite lernst du, wie die Mitose vorbereitet wird, was in ihren Phasen geschieht und wie du sie von Cytokinese und Meiose unterscheidest.
Deine Lernziele
Hake ab, was du schon kannst. Löst du alle Aufgaben eines Abschnitts, hakt Mela das Ziel für dich ab.
4 Abschnitte
Zwei neue Zellkerne sollen die gleiche Erbinformation erhalten. Dafür wird die DNA schon vor der Mitose in der S-Phase der Interphase verdoppelt. Jedes verdoppelte Chromosom besteht danach aus zwei zunächst weitgehend identischen Schwesterchromatiden. Sie bleiben am Zentromer verbunden, bis die Mitose sie trennt.
Definition
Interphase
Die Interphase liegt zwischen zwei Mitosen. In ihr wächst die Zelle, verdoppelt ihr Erbgut und bereitet die nächste Kernteilung vor.
Merke: Erst verdoppeln, dann verteilen: Die DNA-Verdopplung findet in der S-Phase statt, die Trennung der Schwesterchromatiden während der Mitose.
Beispiel: Die Interphase lässt sich in drei Abschnitte gliedern
- 1G1-Phase: Die Zelle wächst und bildet Zellbestandteile sowie Proteine.
- 2S-Phase: Die DNA wird verdoppelt. Aus einem Ein-Chromatid-Chromosom entsteht ein Zwei-Chromatid-Chromosom.
- 3G2-Phase: Die Zelle wächst weiter und beendet die Vorbereitung auf die Teilung.
Teste dich
Die Mitose wird im Schulmodell in Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase gegliedert. In der Prophase verdichtet sich Chromatin zu sichtbaren Zwei-Chromatid-Chromosomen; der Spindelapparat bildet sich und das Kernkörperchen löst sich auf. Die Kernhülle löst sich im Übergang zur Metaphase auf. Manche Modelle nennen diesen Übergang Prometaphase und zählen daher fünf Phasen.
In der Metaphase ordnen sich die Chromosomen in der Äquatorialebene an. Spindelfasern sind am Zentromerbereich mit ihnen verbunden. In der Anaphase trennen sich die Schwesterchromatiden und wandern zu entgegengesetzten Polen. Jedes getrennte Chromatid gilt nun als Chromosom. In der Telophase entstehen neue Kernhüllen, der Spindelapparat wird abgebaut und die Chromosomen lockern sich. So liegen zwei Zellkerne vor.
Danach oder schon gegen Ende der Mitose folgt die Cytokinese. Sie teilt das Zellplasma. Tierzellen bilden dazu eine Teilungsfurche; Pflanzenzellen bauen zwischen den Tochterbereichen eine Zellplatte und eine neue Trennwand. Schulbücher ordnen die Cytokinese teils der Telophase oder der M-Phase zu. Entscheidend ist die Trennung von Kernteilung und Zellteilung.
Beispiel
- 1Betrachte ein verdoppeltes Chromosom mit zwei identischen Schwesterchromatiden:
- 2In der Prophase wird es kompakt und sichtbar.
- 3In der Metaphase liegt es in der Zellmitte.
- 4In der Anaphase gelangt je eine Schwesterchromatide zu einem der beiden Pole.
- 5In der Telophase wird an jedem Pol ein neuer Zellkern gebildet.
- 6Da die Schwesterchromatiden identische DNA enthalten, erhalten beide neuen Zellkerne dieselbe Erbinformation.
Definition
Cytokinese
Die Cytokinese ist die Teilung des Zellplasmas. Sie trennt die Mutterzelle räumlich in zwei Tochterzellen und folgt auf die Mitose oder beginnt bereits gegen deren Ende.
| Begriff | Bedeutung |
|---|---|
| Mitose | Teilung des Zellkerns und Verteilung der Chromosomen |
| Cytokinese | Teilung des Zellplasmas und räumliche Trennung der Tochterzellen |
Teste dich
Mitose mit anschließender Cytokinese kann die Zahl von Zellen mit gleichem Chromosomensatz erhöhen. Das ermöglicht Wachstum, Entwicklung aus einer befruchteten Eizelle, Gewebeerneuerung und Regeneration. Manche Eukaryoten vermehren sich durch Zellteilung auch ungeschlechtlich.
Mitose kommt bei Eukaryoten mit Zellkern vor. Bakterien haben keinen Zellkern; sie teilen sich auf andere Weise.
| Begriff | Bedeutung |
|---|---|
| Wachstum | Aus einer Zelle können durch wiederholte Teilungen viele Zellen entstehen. |
| Entwicklung | Aus einer befruchteten Eizelle entwickelt sich durch zahlreiche Zellteilungen ein vielzelliger Organismus. |
| Gewebeerneuerung | Abgenutzte oder abgestorbene Zellen können ersetzt werden. |
| Regeneration | Bei der Wundheilung entstehen neue Zellen, die beschädigtes Gewebe ergänzen. |
| Ungeschlechtliche Fortpflanzung | Manche Eukaryoten erzeugen Nachkommen durch Zellteilung. |
Beispiel
- 1Bei einem Schnitt in der Haut gehen Zellen verloren oder werden beschädigt.
- 2Benachbarte teilungsfähige Zellen durchlaufen den Zellzyklus.
- 3Durch Mitose entstehen neue Zellkerne; durch Cytokinese entstehen neue Zellen.
- 4Wiederholte Teilungen helfen dabei, das Gewebe zu erneuern.
Teste dich
Beide Vorgänge verteilen Chromosomen. Bei der Mitose werden nach einer DNA-Verdopplung Schwesterchromatiden in einer Kernteilung auf zwei Kerne verteilt. Mit anschließender Cytokinese entstehen im Grundmodell zwei genetisch weitgehend gleiche Zellen mit erhaltenem Chromosomensatz. Bei der Meiose gibt es zwei Teilungen: Zuerst werden homologe Chromosomen, dann Schwesterchromatiden getrennt. Der Chromosomensatz wird für Keimzellen halbiert.
| Merkmal | Mitose | Meiose |
|---|---|---|
| Hauptaufgabe | Wachstum, Entwicklung und Erneuerung | Bildung von Keimzellen |
| Zahl der Teilungen | eine | zwei |
| Ergebnis | zwei genetisch identische Zellen | vier genetisch unterschiedliche Zellen |
| Chromosomensatz | bleibt erhalten | wird halbiert |
Teste dich
Alles auf einen Blick
Mitose
Vorbereitung
Wachstum und DNA-Verdopplung in der Interphase
Prophase
Chromosomen werden kompakt, Spindelapparat entsteht
Metaphase
Chromosomen liegen in der Äquatorialebene
Anaphase
Schwesterchromatiden wandern zu entgegengesetzten Polen
Telophase
Zwei neue Zellkerne entstehen
Cytokinese
Das Zellplasma wird auf zwei Tochterzellen verteilt
Musteraufgabe · Schritt für Schritt
Eine Zwiebelwurzelzelle durch die Mitose verfolgen
- 1Eine teilungsfähige Zelle der Zwiebelwurzel hat ihre DNA vor der Mitose verdoppelt.
- 2In der Metaphase stehen ihre Zwei-Chromatid-Chromosomen in der Zellmitte.
- 3In der Anaphase wandern die getrennten Schwesterchromatiden zu entgegengesetzten Polen.
- 4Nach der Telophase liegen zwei Kerne vor. Eine Zellplatte trennt anschließend die pflanzlichen Tochterzellen.
Fehler finden
Teilung einer tierischen Gewebezelle prüfen In einer Zeile steckt ein Fehler. Tippe sie an.
Fehler in Zeile 3Richtig: In der Anaphase werden die schon verdoppelten Schwesterchromatiden getrennt. Die DNA-Verdopplung fand zuvor in der S-Phase statt.
Lückentext
Wähl in jeder Lücke das passende Wort und prüf dann deine Antworten.
In der werden die Chromosomen kompakt. In der ordnen sie sich in der Zellmitte an. Die Schwesterchromatiden werden in der getrennt. Neue Kernhüllen entstehen in der Telophase.
Karteikasten
Erst selbst überlegen, dann umdrehen.
Übung mit Feedback