Mitose Mindmap

Das Thema verstehen

Die Mitose ist die Kernteilung eukaryotischer Zellen, bei der die verdoppelten Chromosomen auf zwei genetisch identische Tochterzellen verteilt werden. Sie verläuft in den Phasen Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase und wird von der Zytokinese begleitet. Mitosen ermöglichen Wachstum, Zellersatz und Wundheilung; bei Einzellern dienen sie der ungeschlechtlichen Vermehrung. Im Gegensatz zur Meiose bleibt der Chromosomensatz dabei unverändert diploid.

Ablauf der Phasen im Überblick
Die Mitose folgt einem festen chronologischen Muster. In der Prophase kondensieren die bereits in der S-Phase verdoppelten Chromosomen, sodass zwei identische Schwesterchromatiden pro Chromosom erkennbar werden. Die Kernhülle zerfällt, und der Spindelapparat aus Mikrotubuli entsteht. In der Metaphase richten sich die Chromosomen in der Äquatorialebene aus, wobei jede Chromatide über ihr Kinetochor an Spindelfasern gebunden ist. Die Anaphase trennt die Schwesterchromatiden und transportiert sie zu den Zellpolen. In der Telophase umhüllen neue Kernhüllen die Chromosomensätze, die sich wieder dekondensieren. Die anschließende Zytokinese teilt das Zytoplasma und vollendet die Zellteilung.

Mitose und Meiose im Vergleich
Mitose und Meiose werden häufig verwechselt, unterscheiden sich aber grundlegend. Die Mitose besteht aus einer einzigen Teilungsrunde und erzeugt zwei genetisch identische Tochterzellen mit unverändertem Chromosomensatz; aus einer diploiden Zelle entstehen zwei diploide Zellen. Die Meiose umfasst zwei aufeinanderfolgende Teilungen und liefert vier Zellen mit halbiertem Chromosomensatz, die zudem durch Crossing-over und unabhängige Chromosomenverteilung genetisch neu kombiniert sind. Mitosen dienen Wachstum, Gewebepflege und Reparatur, während die Meiose der Bildung von Gameten dient. Für die Vererbung ist die Meiose entscheidend, für den Körperaufbau die Mitose.

Regulation und klinische Bedeutung
Der Ablauf der Mitose wird an Kontrollpunkten des Zellzyklus überwacht. Der Spindelkontrollpunkt verhindert den Übergang zur Anaphase, solange Chromosomen nicht korrekt an den Spindelapparat angeschlossen sind; so werden Fehlverteilungen weitgehend, aber nicht vollständig, vermieden. Bleiben Kontrollmechanismen defekt, können Zellen mit falscher Chromosomenzahl entstehen, was zu Aneuploidie führen kann. Zellen, die trotz Schäden ungebremst Mitosen durchlaufen, bilden ein Grundmerkmal von Krebs. Viele Chemotherapeutika nutzen dies, indem sie den Spindelapparat stören und so stark teilende Zellen am Wachstum hindern.

Unterschiede bei Tieren und Pflanzen
Die Kernteilung verläuft bei Tieren und Pflanzen weitgehend gleich, die Zytokinese unterscheidet sich jedoch deutlich. Tierzellen schnüren sich mit Hilfe eines Aktin-Myosin-Rings an der Zellmembran ein, wobei eine sogenannte Zellfurche entsteht. Pflanzenzellen besitzen eine starre Zellwand, sodass ein Einschnüren nicht möglich ist; stattdessen bildet sich in der Mitte der Zelle eine Zellplatte aus Golgi-Vesikeln, aus der die neue Trennwand hervorgeht. Auch die Organisation des Spindelapparats unterscheidet sich: Pflanzenzellen haben keine Zentriolen, bilden aber dennoch funktionale Spindeln aus Mikrotubuli.