Phasen der Mitose und ihre Eigenschaften

Mitose ist die Abfolge von Ereignissen, durch die eine eukaryotische Zelle (Elternzelle) zwei Tochterzellen mit der gleichen genetischen Information wie die ursprüngliche Zelle produziert. Mitose ist das Stadium des Zellzyklus, das auf die Interphase folgt, in der sich die Zelle auf den mitotischen Prozess vorbereitet.

Die Phasen der Mitose sind:

• Prophase
• Prometaphase
• Metaphase
• Anaphase
• Telophase

Als nächstes beschreiben wir jedes dieser Stadien der Mitose.

Phasen der Mitose	Charakteristisch
Prophase	Erste Stufe der Mitose Chromosomenkondensation Aufbau der mitotischen Spindel
Prometaphase	Bruch der Kernhülle Anheftung von Chromosomen an die mitotische Spindel
Metaphase	Chromosomenausrichtung
Anaphase	Chromatidentrennung Chromosomentrennung
Telophase	Rekonstruktion der Kernhülle Demontage der mitotischen Spindel Ende der Mitose

Prophase

Die erste Phase des Mitoseprozesses ist für den Aufbau der Maschinerie verantwortlich, die es den Tochterzellen ermöglicht, das ihnen entsprechende genetische Material zu besitzen.

Vor der Mitose, während der S-Phase des Zellzyklus, findet eine Duplikation der Desoxyribonukleinsäure-DNA (genetisches Material) statt, wodurch zwei identische Stränge entstehen, die miteinander verflochten sind. Das Trennen und Organisieren dieser Stränge ist eine komplizierte Aufgabe, um sicherzustellen, dass jede Zelle ihre eigene DNA-Kopie hat.

Dazu werden die DNA-Kopien verdichtet, getrennt und in Stücke geschnitten, in sogenannte Schwesterchromatiden, die im Mikroskop als X zu sehen sind. Dieser Vorgang wird als Chromosomenkondensation bezeichnet.

Gleichzeitig beginnt die Zelle mit dem Aufbau mitotische Spindel, eine spinnenartige Struktur, die aus Zentriolen und Mikrotubuli besteht. Das verantwortliche Organell ist das Zentrosom, das während des Zellzyklus dupliziert wird. Wenn die Zelle also in die Mitose eintritt, gibt es zwei Zentrosomen.

Die beiden Zentrosomen bewegen sich entlang der Kernhülle auseinander, die Mikrotubuli zwischen ihnen interkalieren und die mitotische Spindel bildet sich.

Prometaphase

Der Zusammenbruch der Kernhülle ist das Schlüsselereignis der Prometaphase. Die Zentrosomen und Mikrotubuli befinden sich im Zytoplasma, weit entfernt von den Chromosomen, die sich im Zellkern befinden, getrennt durch die Kernhülle.

Damit sich die Chromosomen an die mitotische Spindel anlagern können, zerfällt die Kernhülle in kleine Vesikel.

Um das Zentromer (Zentrum der Schwesterchromatiden) ist ein Ring aufgebaut, der als Kinetochor bezeichnet wird. Diese Struktur verhakt die Mikrotubuli der mitotischen Spindel, sodass sie zu den Polen der Zelle gezogen werden können.

Metaphase

Sobald die Chromosomen an der mitotischen Spindel befestigt sind, beginnen sie, sich am mittleren Äquator der Zelle, an der sogenannten Metaphasenplatte, anzuordnen und auszurichten. Das klassische mikroskopische Bild dieser Phase zeigt die Chromosomen in der Mitte der Zelle.

Dies ist die Phase der Mitose, die am längsten dauert, etwa die Hälfte der Zeit, und auf das Signal der korrekten Ausrichtung der Schwesterchromatiden wartet, um zur nächsten Phase überzugehen.

Anaphase

Die Anaphase beginnt, wenn sich die Chromatiden trennen, wodurch sich jedes Tochterchromosom zu entgegengesetzten Polen der Zelle bewegen kann, gezogen von der mitotischen Spindel. Dieser Schritt wird aufgerufen Chromosomentrennung.

Die Trennung der Chromosomen wird durch die mechanische Kraft der Mikrotubuli in den mitotischen Spindeln bewirkt, die als Riemenscheiben wirken.

Am Ende der Anaphase befinden sich die Tochterchromosomen an entgegengesetzten Polen der Zelle.

In dieser Phase beginnt ein paralleler Prozess des Zellzyklus, die Zytokinese, die Teilung des Zytoplasmas.

Telophase

Die letzte Phase der Mitose ist die Telophase. Das Hauptereignis dieser Phase ist die Verpackung der Tochterchromosomen in zwei verschiedene Kerne nach Zerlegung der mitotischen Spindel.

Die Chromosomen entrollen sich dann und nehmen den Interphase-Chromatin-Zustand an.

Die Zytokinese, also die Teilung des Zytoplasmas zwischen den beiden Tochterzellen, endet kurz nach der Telophase.

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Verweise

Alberts, B. et al. (2008) Molekularbiologie der Zelle. 5. Aufl. Girlandenwissenschaft. VEREINIGTES KÖNIGREICH.

McIntosh, J. R. (2016). Mitose. Perspektiven von Cold Spring Harbor in der Biologie, 8(9), a023218.