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Folge 031 – Der Ablauf des Zellzyklus | Genetik Teil 3

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Inhalt der Folge:

  • Im heutigen Teil 3 der Genetikreihe besprechen wir den genauen Ablauf eines Zellzyklus.

Funktion der Zellvermehrung

  • Zellen entstehen durch Teilung.
  • Beim Menschen entsteht aus einer befruchteten Eizelle ein Individuum mit ca. 50 Billionen Zellen.
  • Die Zellvermehrung, in dessen Mittelpunkt die Mitose steht, ist also Grundlage für Wachstum und Regeneration von Eukaryoten.

Der Zellzyklus im Überblick

Der Zellzyklus läuft in zwei großen Schritten ab:

1. Schritt: Kern- und Zellteilung

Den ersten Schritt eines Zellzyklus bilden Kernteilung (Mitose) und die darauffolgende Zellteilung (Cytokinese).

1.1 Kernteilung (Mitose)

  • Unter dem Fachbegriff Mitose versteht man die Teilung des Zellkerns, bei der aus einem Mutterkern zwei Tochterkerne mit der gleichen genetischen Information entstehen.
  • Nach der Mitose entspricht der Chromosomensatz der zwei Tochterkerne dem des Mutterkerns.
  • Wie wir in Folge 029 gelernt haben, besitzen gesunde, menschliche Körperzellen insgesamt 46 Chromosomen bzw. 23 Chromosomenpaare.
  • Die genetische Information der beiden Chromosomen, die ein homologes Chromosomenpaar bilden, ist aber nicht exakt gleich.
  • Das liegt daran, dass eines der beiden Chromosomen von der genetischen Mutter und das andere vom genetischen Vater stammt.
  • Deshalb dürfen während der Mitose nur Chromosomenhälften (1-Chromatid-Chromosomen) und nicht ganze Chromosomen (2-Chromatid-Chromosomen) in die Tochterzellen übertragen werden!
  • Denn jedes Chromatid eines Chromosoms enthält bereits die gesamte genetische Information!

Prinzip der Mitose:

Prinzip der Mitose - Biologie Passion Podcast

1.2 Zellteilung (Cytokinese)

  • Die Cytokinese folgt direkt nach der Mitose und beschreibt den Prozess der Teilung des Cytoplasmas.
  • Bei tierischen Zellen geschieht diese Teilung als Furchung.
  • Bei pflanzlichen Zellen vom Inneren heraus durch die Ausbildung einer Zellplatte.
  • Im Anschluss gehen die beiden Tochterzellen in die Interphase über, die aus G1-Phase, S-Phase und G2-Phase besteht.

2. Schritt: Interphase

2.1 G1-Phase

  • In dieser Phase wächst die Zelle heran!
  • Sie entfaltet eine hohe Stoffwechselaktivität und produziert zusätzliche Zellorganellen.
  • In der G1-Phase findet die Determination statt und damit fällt die Entscheidung über das weitere Schicksal der Zelle.
  • Entweder bleibt sie mitotisch aktiv und geht in die S-Phase über.
  • Oder sie geht in die sogenannte G0-Phase über, in der es zur Differenzierung der Zelle kommt.
  • In der Folge 004 könnt ihr euer Wissen zu Determination und Differenzierung gerne nochmal auffrischen.

2.2 S-Phase

  • Während der S-Phase verdoppelt sich die DNA und die Centrosomen.
  • Dabei werden aus den 1-Chromatid-Chromosomen wieder 2-Chromatid-Chromosomen.
  • Hier findet die DNA-Replikation statt, die wir in einer der nächsten Folgen besprechen wollen.

2.3 G2-Phase

  • Diese Phase stellt den Übergang zur Mitose dar.
  • Die Zelle wächst weiter an und synthetisiert Proteine, die für den Teilungsprozess benötigt werden.
  • Außerdem kontrolliert die Zelle die replizierte DNA auf DNA-Schäden.

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