Begegnungen mit der Natur 5, Schulbuch

31 Die Bedeutung der Zellteilung M Arbeitsheft Seite 13, 14 Die Mitose ist ein Teil des Zellzyklus Unmittelbar auf die Mitose folgt die Cytokinese ( Abb. 34 F), die Zellteilung. In tierischen Zellen wird das Plasma von außen nach innen durchgeschnürt, in Pflanzenzellen entsteht von innen nach außen eine neue Zellwand. Mitose und Cytokinese bilden die so genannte M-Phase , den kürzesten Abschnitt im Zellzyklus . Auf sie folgt die G1-Phase : Die Zellorganellen vermeh- ren sich und Proteinsynthesen finden statt; die Zelle wächst. In der anschlie- ßenden S-Phase erfolgt die Reduplikation. In der G2-Phase bereitet sich die Zelle auf die Teilung vor: In Zellverbänden werden die Kontakte zu den Nach- barzellen gelöst, die Zelle rundet sich ab und vergrößert ihr Volumen durch Flüssigkeitsaufnahme. G1-, S- und G2-Phase werden gemeinsam als Interphase bezeichnet. Der Zellzyklus unterliegt einem Kontrollsystem Der Zellzyklus unterliegt einem komplizierten Kontrollsystem, das hier nur stark vereinfacht dargestellt wird: Während der einzelnen Phasen gibt es Kon- trollpunkte, an denen Signale (bestimmte Signalstoffe werden dabei wirksam) die nächste Phase einleiten. Bleiben diese Signale aus, stoppt der Zellzyklus. Eine große Bedeutung kommt hier dem so genannten, in der G1-Phase liegen- den, Restriktionspunkt (Kontrollpunkt; kritischer Punkt im Zellzyklus) zu, an dem das Signal für die S-Phase gegeben wird. Bleibt es aus, findet keine Reduplikation statt. Die Zelle geht in die G0-Phase über. Die meisten Körper- zellen befinden sich in diesem Zustand – sie teilen sich nicht mehr. Sie sind ausdifferenziert und erfüllen bestimmte Aufgaben im Körper (zB die roten Blutkörperchen, Nerven- und Muskelzellen). Adulte Stammzellen teilen sich hingegen lebenslang und ersetzen dadurch gealterte, beschädigte und abgestorbene Zellen (zB Stammzellen im Knochen- mark, in der Haut, im Darm). Des Weiteren gibt es auch Zellen, die zwar ausdifferenziert sind, bei Zellverlust allerdings von der G0-Phase wieder in die G1-Phase übergehen und sich in weiterer Folge teilen können (zB Leberzellen). Vermute, was passiert, wenn es zu Fehlern in der Steuerung des Zellzyklus kommt, zum Beispiel zu einem Ausfall der Teilungshemmung. Begründe deine Annahme. Selbst aktiv! 34  Mitose und Cytokinese (Schema) Animation nt68th  Cytokinese cytus (lat.) = Zelle, kinesis (griech.) = Bewegung  M-Phase MitosePhase  Zellzyklus Zeitspanne von der Entstehung einer Zelle bis zur Teilung in zwei Tochter­ zellen  G1-Phase, G2-Phase, G0-Phase G steht für gap (engl.) = Abstand, Lücke  S-Phase SynthesePhase  adulte Stammzellen erwachsene Stammzellen bilden zeitle­ bens durch Teilung neue spezialisierte Zellen (zB Knochenmarksstammzellen  Blutkörperchen) Anfang und Ende des Zellzyklus M-Phase G2-Phase G1-Phase S-Phase 35  Zellzyklus 33  Aufbau der DNA und Vorgang der Verdoppelung (Schema) Phosphorsäure Zucker Guanin Cytosin Adenin Thymin Bestandteile der Nukleinsäuren Nukleotide DNA-Abschnitt (Schema) Ergebnis der Verdoppelung: zwei idente Stränge Centriolen Chromatin Zellkern Nucleolus Kern- spindel Chromosom Centromer B A C D E F Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv