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Immer wenn dein Körper wächst, deine Zellen ihr Lebensende erreichen oder du dich von Verletzungen erholst, finden Zellteilungen statt. Zellzyklus Phasen im Video zur Stelle im Video springen (00:23) Wenn sich eine Zelle teilt, durchläuft sie den Zellzyklus. Zu ihm gehören die Interphase und die M-Phase. Die Interphase besteht aus weiteren Phasen namens G1-Phase, bei Bedarf einer G0-Phase, S-Phase und G2-Phase. Sie bezeichnet den Zeitraum zwischen zwei Zellteilungen. Die M-Phase beschreibt die Teilung der Zelle. Sie setzt sich aus der Kernteilung (= Mitose) und der darauffolgenden Teilung der gesamten Zelle (= Cytokinese) zusammen. Zellzyklus Merke: Die Kernteilung, die beim Zellzyklus stattfindet, ist eine Mitose und keine Meiose. Transkription und Translation in Biologie | Schülerlexikon | Lernhelfer. Wenn du noch nicht weißt, was der Unterschied zwischen den beiden Kernteilungen ist, schau dir unser Video dazu an! Bei einem Menschen wird der Zellzyklus häufig in ca. 24 Stunden durchlaufen. Die Länge kann aber je nach Art der Zellen und Gewebe sehr stark variieren.
Für die Kontrolle des reibungslosen Ablaufs dieser Prozesse sind bestimmte Gene zuständig, welche Proteine produzieren, die diese Regulation übernehmen. Das Kontrollsystem der Zelle beruht auf zwei Protein-Familien. Das eine Protein ist die Cyclin-abhängige Proteinkinase = Cdk (bei Säugetieren gibt es davon verschiedene), die andere Familie besteht aus Cyclinen (ihr Name rührt daher, dass sie im Zellzyklus rhythmisch einem Auf- und Abbau unterworfen sind). Die Cycline binden an die Cdk und aktivieren sie. Vergleich zwischen Replikation und Transkription. Dadurch werden bestimmte Zielproteine aktiviert. Es gibt zwei Familien davon, die eine für die Kontrolle des Restriktionspunkts START in der G 1 -Phase und die andere für den Restriktionspunkt in der G2-Phase. In der G2-Phase wird ein MPF ( mitose promoting factor) gebildet, der schließlich explosiv aktiviert wird. Der wichtigste Kontrollpunkt im Zellzyklus ist der Eintritt in die Synthese-Phase (S-Phase), in der das Erbgut der Zelle verdoppelt wird. Ist dieser Punkt einmal überwunden, teilt sich die Zelle in jedem Fall.
Somit liegt die Kernhülle nicht mehr als Intermediärfilament (sind Strukturen der Proteine im Cytoplasma, welche die mechanische Stabilität erhöhen) vor. Die Zentrosome, die als entgegengesetzte Pole weiter auseinander geschoben sind, bilden nun die Ausgangspunkte für die Spindelfasern. Von beiden Polen aus dringt die aussprossende Spindel in das Nukleoplasma vor. Hierbei ist eine Überlappung vorhanden, durch die eine Verbindung zwischen den Polen entsteht. Man nennt sie polare Mikrotubuli. An den Centromeren der Chromosomen bilden sich dreischichtige Kinetochore (spezielle, plattenförmige und halbkugelförmige Struktur aus Proteine und DNA Abschnitten; welche bei Kernteilungsvorgängen als Ansatzstelle für die Fasern des Spindelapparats dient). Diese sind für den Transport eines Chromosomen verantwortlich. Die Metaphase: Die Chromosomen sind verkürzt. Durch Ziehen und Schieben des Spindelapparats werden die Chromosomen transportiert und somit mit ungefähr dem gleichem Abstand in die Äquatorialebene, die sich zwischen den Spindelpolen befindet, angeordnet.
Die inneren Faktoren sorgen dafür, dass die einzelnen Phasen ordnungsgemäß ablaufen. Durch äußere Faktoren sorgt der Körper unter anderem dafür, dass die Zellen nicht zu stark anwachsen. Innere Faktoren Die inneren Faktoren machen insbesondere sogenannte Kontrollpunkte aus. Die Kontrollpunkte sind Mechanismen innerhalb der Zelle. Sie sorgen dafür, dass der nächste Schritt im Zellzyklus erst startet, wenn der vorige abgeschlossen wurde. An der Kontrolle sind unter anderem Proteinkomplexe namens Cyclin-CDK beteiligt. Wenn ein Fehler am Kontrollpunkt wie zum Beispiel ein DNA-Schaden bemerkt wird, kann die Zelle den Zellzyklus unterbrechen oder den programmierten Zelltod ( Apoptose) einleiten. Äußere Faktoren Äußere Faktoren, die den Zellzyklus regulieren können, sind unter anderem die Zellgröße oder auch das Nährstoffangebot. Wenn die Zellen beispielsweise relativ groß geworden sind, liegen sie dicht aneinander. Das signalisiert der Zelle, dass nur noch wenig Platz übrig ist und die Zellen sich nicht mehr weiter teilen sollen.