Der Zellzyklus

Lebende Zellen durchlaufen eine Reihe von Stadien, die als Zellzyklus bekannt sind. Die Zellen wachsen, kopieren ihre Chromosomen und teilen sich dann, um neue Zellen zu bilden.

G1-Phase. Die Zelle wächst.
S-Phase. Die Zelle macht Kopien ihrer Chromosomen. Jedes Chromosom besteht nun aus zwei Schwesterchromatiden.
G2-Phase. Die Zelle überprüft die duplizierten Chromosomen und macht sich bereit, sich zu teilen.
M-Phase. Die Zelle trennt die kopierten Chromosomen zu zwei vollständigen Sätzen (Mitose) und die Zelle teilt sich in zwei neue Zellen (Zytokinese).
Der Zeitraum zwischen den Zellteilungen wird als ‚Interphase‘ bezeichnet.
Zellen, die sich nicht teilen, verlassen den Zellzyklus und bleiben in G0.

Mitose und Meiose

Zellen teilen sich auf zwei verschiedene Arten, um neue Zellen zu bilden.

Mitose

Mitose wird verwendet, um Tochterzellen zu produzieren, die genetisch identisch mit den Elternzellen sind. Die Zelle kopiert – oder ‚repliziert‘ – ihre Chromosomen und teilt dann die kopierten Chromosomen gleichmäßig auf, um sicherzustellen, dass jede Tochterzelle einen vollständigen Satz hat.

Meiose

Mit der Meiose werden spezielle Zellen – Samenzellen und Eizellen – hergestellt, die die Hälfte der normalen Chromosomenzahl aufweisen. Es reduziert die Anzahl von 23 Chromosomenpaaren auf 23 einzelne Chromosomen. Die Zelle kopiert ihre Chromosomen, trennt dann aber die 23 Paare, um sicherzustellen, dass jede Tochterzelle nur eine Kopie jedes Chromosoms hat. Eine zweite Abteilung, die jede Tochterzelle wieder teilt, um vier Tochterzellen zu produzieren.

Siehe unten für detailliertere Beschreibungen von Mitose und Meiose.

Mitose

Ihr Körper enthält Billionen von Zellen (Tausende von Millionen). Aber Sie haben Ihr Leben als einzelne Zelle begonnen – als befruchtete Eizelle. Diese Zelle teilte sich dann und teilte sich, um mehr Zellen durch einen Prozess namens Mitose zu bilden.
Mitose ist eine Möglichkeit, mehr Zellen herzustellen, die genetisch mit der Elternzelle identisch sind. Es spielt eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Embryonen und es ist auch wichtig für das Wachstum und die Entwicklung unseres Körpers. Mitose produziert neue Zellen und ersetzt Zellen, die alt, verloren oder beschädigt sind.In der Mitose teilt sich eine Zelle, um zwei identische Tochterzellen zu bilden. Es ist wichtig, dass die Tochterzellen eine Kopie jedes Chromosoms haben, so dass der Prozess beinhaltet, zuerst die Chromosomen zu kopieren und dann die Kopien sorgfältig zu trennen, um jeder neuen Zelle einen vollständigen Satz zu geben.
Vor der Mitose werden die Chromosomen kopiert. Sie wickeln sich dann auf und jedes Chromosom sieht aus wie ein Buchstabe X im Zellkern. Die Chromosomen bestehen nun aus zwei Schwesterchromatiden. Die Mitose trennt diese Chromatiden, so dass jede neue Zelle eine Kopie jedes Chromosoms hat.

Der Prozess der Mitose umfasst eine Reihe verschiedener Stadien. Das folgende Diagramm zeigt die Phasen und die wichtigsten Ereignisse, die in jeder Phase auftreten.

Meiose

Einige einfache Organismen – wie Bakterien – können sich vermehren, indem sie sich einfach in zwei neue Individuen teilen. Andere Organismen, einschließlich Menschen, vermehren sich durch sexuelle Fortpflanzung. Neue Individuen entstehen durch die Verbindung zweier spezieller Zellen: einer Samenzelle und einer Eizelle.Die Zellen in unserem Körper enthalten 23 Chromosomenpaare – was uns insgesamt 46 Chromosomen gibt. Samenzellen und Eizellen enthalten 23 einzelne Chromosomen, die Hälfte der normalen Anzahl, und werden durch eine spezielle Form der Zellteilung namens Meiose hergestellt.Die Meiose trennt die Paare übereinstimmender (oder ‚homologer‘) Chromosomen, so dass Samenzellen und Eizellen jeweils nur eine Kopie haben. Auf diese Weise, wenn eine Eizelle mit einer Samenzelle verschmilzt, hat die befruchtete Eizelle einen vollständigen Satz: das heißt, zwei Kopien jedes Chromosoms.
Meiose beinhaltet zwei Zellteilungen: Meiose I und Meiose II.
Meiose I trennt die passenden – oder ‚homologen‘ – Chromosomenpaare. Die Meiose II teilt jedes Chromosom in zwei Kopien (ähnlich wie die Mitose). In der Meiose I erhält jede Tochterzelle eine Mischung von Chromosomen aus den beiden Sätzen in der Elternzelle. Darüber hinaus tauschen die Chromosomen in jedem passenden Paar etwas genetisches Material aus, bevor sie in einem Prozess, der als Crossing Over bezeichnet wird, getrennt werden. Diese Prozesse erzeugen neue Kombinationen von Genen in den Samenzellen und Eizellen.
Die folgenden Diagramme zeigen die Hauptstadien der Meiose I und Meiose II bei Männern. (Ein ähnlicher Prozess bei Frauen produziert Eizellen anstelle von Samenzellen.)

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