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Kompaktlexikon der Biologie: Mitose

Mitose, Kernteilung, die der Zellteilung (Cytokinese) vorausgehende Teilung des Zellkerns (Nucleus), aus dem zwei i.d.R. genetisch identische Tochterkerne hervorgehen (Zellzyklus). Dies wird dadurch gewährleistet, dass je eine Spalthälfte eines jeden Chromosoms (Chromatid) mit Hilfe des Spindelapparates auf die Tochterkerne verteilt wird. Während der M. werden die Chromosomen, die sonst im dekondensierten Zustand des Interphasekerns eine diffuse Struktur aufweisen, sichtbar. Die Dauer der M. ist bei den einzelnen Zelltypen unterschiedlich und reicht von wenigen Minuten bis zu mehreren Stunden. Sie kann in vier Phasen unterteilt werden: ( vgl. Abb. )

Prophase. Zu Beginn der M. kondensiert das Chromatin zu distinkten Chromosomen, die als kompakte Strukturen im Cytoplasma bewegt werden können. Dabei kommt die Transkription zum Stillstand. Die beiden Chromatiden werden sichtbar, der Nucleolus löst sich auf. Im Cytoplasma kommt es zur Ausbildung des Spindelapparates entweder, indem je ein Centriolen-Paar zum zukünftigen Spindelpol wandert oder aber, indem sich wie bei centriolenlosen Samenpflanzen eine hyaline Zone um den Zellkern mit so genannten Polkappen bildet. Von den Spindelpolen aus wird die Spindel aus Mikrotubuli aufgebaut. Diese verbinden die Spindelpole mit den Spindelansatzstellen der Chromosomen, den Kinetochoren. Die Prophase endet mit dem Abbau der Kernhülle.

Metaphase. In der so genannten Prometaphase kommt es zur Anordnung der Chromosomen in der Äquatorialebene der Zelle, wobei die Chromosomenarme aus dieser heraus in Richtung der Pole zeigen. In der bewegungsarmen eigentlichen Metaphase liegen die Chromosomen am dichtesten kondensiert vor. Außerdem wird die Teilung in die beiden Chromatiden vorbereitet. So genannte Metaphase-Chromosomen werden deshalb auch bei cytogenetischen Untersuchungen verwendet.

Anaphase. Die einzelnen Chromatiden wandern zu den entgegengesetzten Polen. Sobald die Tochterchromosomensätze weit voneinander entfernt sind, wird der Spindelapparat abgebaut.

Telophase. Die Chromosomen lockern sich in ihrer Struktur auf, und um die beiden neuen Chromosomensätze bildet sich eine Kernmembran aus. In den so entstandenen Tochterkernen werden Nucleolen sichtbar. An die M. schließt sich in der Äquatorialebene die Zellteilung an. Bei manchen Zellen sind M. und Zellteilung nicht miteinander gekoppelt, sodass vielkernige Zellen entstehen (Endomitose). ( vgl. Abb. )



 Mitose: Schematische Darstellung einer Mitose mit einem Chromosomensatz von 2n = 6. Ce Centriol, Cm Centromer, Cht Chromatid, Km Kernmembran



Mitose: Mitose bei einer Pflanzenzelle. a Prophase; b Metaphase: Spindelfasern (S) greifen an den Chromosomen an; c Anaphase; d Telophase: Rekonstitution der Kerne und Bildung der neuen Zellwand (Z). Lichtmikroskopische Aufnahmen bei 780facher Vergrößerung

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Professor Dr. Walter Sudhaus, Institut für Zoologie, Freie Universität Berlin
Professor Dr. Wilfried Wichard, Institut für Biologie und ihre Didaktik, Universität zu Köln

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Thomas Birus, Kulmbach (Der globale Mensch und seine Ernährung)
Dr. Daniel Dreesmann, Köln (Grün ist die Hoffnung - durch oder für Gentechpflanzen?)
Inke Drossé, Neubiberg (Tierquälerei in der Landwirtschaft)
Professor Manfred Dzieyk, Karlsruhe (Reproduktionsmedizin - Glück bringende Fortschritte oder unzulässige Eingriffe?)
Professor Dr. Gerhard Eisenbeis, Mainz (Lichtverschmutzung und ihre fatalen Folgen für Tiere)
Dr. Oliver Larbolette, Freiburg (Allergien auf dem Vormarsch)
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Professor Dr. Wilfried Wichard, Köln (Bernsteinforschung)

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