Mitose: Zellteilung und identische Zellen verstehen

Mitose: Zellteilung und identische Zellen verstehen

Jede Zelle lebender Organismen ist zur Mitose fähig. Mitose ist ein zellulärer Prozess, bei dem genetisches Material, DNA, dupliziert wird, gefolgt von der Zytokinese, wenn sich die Zelle teilt, um identische Zellen zu produzieren. Der Prozess ist ähnlich für einzellige Organismen, Bakterien und Protozoen sowie komplexe mehrzellige Pflanzen und Tiere. Der mitotische Prozess beginnt mit der Herstellung doppelter Kopien der DNA und wird gefolgt von der Trennung einer identischen Kopie jedes DNA-Moleküls in jede neue Zelle. Daher enthält jede Zelle, die aus der Mitose resultiert, dasselbe genetische Material, das für Überleben und Funktion notwendig ist.

Prokaryotische Zellen

Bakterien sind prokaryotische einzellige Lebensformen, die keinen echten Zellkern haben, in dem genetisches Material vom Rest der Zelle getrennt ist. Prokaryoten sind nicht zur geschlechtlichen Fortpflanzung fähig. Mitose bei prokaryotischen Organismen ist eine Form der ungeschlechtlichen Fortpflanzung. Das Endergebnis der Mitose sind zwei neu gebildete Zellen, die identisch mit der Elternzelle sind. Manchmal führen DNA-Replikationen zu Fehlern, Mutationen in einem der beiden produzierten Moleküle. In einigen Fällen schließen sich Bakterien vor der DNA-Replikation zusammen und tauschen einen Teil des genetischen Materials aus. Wenn Mutation oder Austausch auftritt, sind die neuen Zellen ähnlich, aber genetisch anders als die Elternzelle.

Eukaryotische einzellige Organismen

Protozoen sind eukaryotische einzellige Organismen, die Prokaryoten ähnlich sind, da sie sich ebenfalls ungeschlechtlich fortpflanzen. Protozoen mögen wie einfache einzellige Lebensformen erscheinen; jedoch haben sie alle notwendigen zellulären Komponenten für das Leben in vielen verschiedenen Lebensräumen entwickelt. Die Nachkommen der mitotischen Teilung sind zwei neue Protozoen, die jeweils identisch mit der Elternzelle sind. Jede Protozoen-Zelle besitzt die notwendigen zellulären Komponenten, einschließlich DNA, die für das fortgesetzte Leben und Überleben notwendig sind.

Mitose während der Entwicklung

Die Entwicklung bei mehrzelligen Organismen beginnt mit einer einzelnen Zelle, die „Eizelle“ oder „Samen“ für Pflanzen genannt wird. Zellen teilen sich durch Mitose und produzieren genetisch identische Zellen. Allerdings differenzieren sich Zellen schließlich und werden zu verschiedenen Zelltypen spezialisiert, die Gewebe bilden. Eine Gruppe von Zellen kann Lebergewebe bei Tieren werden, während andere Zellen Blätter an Pflanzen produzieren. Der Prozess ist komplex und nicht vollständig verstanden; jedoch diktiert der Kontakt mit bereits differenzierten anderen Zellen, welchen Typ eine Zelle nach der Mitose wird. Obwohl jede Zelle genetisch identisch ist, nutzen verschiedene Zelltypen nur die Gene, die für eine spezifische Funktion notwendig sind.

Mitose nach der Entwicklung

Der Prozess der Mitose setzt sich ein Leben lang bei allen mehrzelligen Organismen fort. Zellen teilen sich weiterhin, um alte, abgenutzte Zellen zu ersetzen. Allerdings, sobald sich Zellen für einen bestimmten Zweck differenziert haben, sind die Nachkommenzellen hinsichtlich des genetischen Inhalts und der Genexpression identisch mit der Elternzelle. Zellen, die die meisten Gewebe bilden, werden schließlich durch den Prozess der Mitose ersetzt.