Das Zellzyklus besteht aus der Mitose, bei der sich Zellen teilen, und der Interphase, bei der Zellen wachsen, spezielle Funktionen ausführen und sich auf die Mitose vorbereiten.
Die Mitose ist ein schneller Prozess, der normalerweise weniger als 20 Prozent der Zeit der Zelle in Anspruch nimmt, selbst bei Zellen, die sich häufig teilen. Die meisten anderen Zellen wie Nervenzellen, Leberzellen, Nierenzellen und Lungenzellen teilen sich entweder nur sehr selten oder gar nicht. Die Zellen dieser Gewebe verbringen die meiste Zeit in der Interphase oder verlassen den Zellzyklus ganz.
Welche Zellen teilen sich und warum sie es tun
Die Zellen höherer Organismen teilen sich nur und gehen in die Mitose ein, wenn besondere Auslöser. Bei jungen Organismen muss das Gewebe beispielsweise wachsen, um seine volle Größe zu erreichen. Die Zellen teilen sich weiter, bis der Organismus ausgereift und das Gewebe ausgewachsen ist.
Zellen in den äußeren Hautschichten sterben ab und werden abgeschuppt. Als Ergebnis,
Ob Zellen eintreten Mitose hängt von diesen Auslösern und davon ab, wie spezialisiert die Zellen sind. Manche Zellen müssen sich verändern, um ihre Funktionen zu erfüllen und verlieren die Fähigkeit, sich zu teilen. Beispielsweise, Blutzellen transportieren Sauerstoff durch den Körper. Sie haben keinen Kern und können daher nicht mehr in die Mitose eintreten.
Andere Zellen wie Nervenzellen werden hochspezialisiert und bleiben während des gesamten Lebens des erwachsenen Organismus in der Interphase. Bei Geweben, in denen sich Zellen verändert haben, um spezielle Funktionen zu erfüllen, verbringen diese Zellen die meiste Zeit in der Interphase.
Die Stadien des Zellzyklus
Die Hauptteile des Zellzyklus sind Interphase und Mitose. Die drei wichtigsten Phasen der Interphase sind die folgenden:
- G1 oder Lücke 1: Die Zelle wächst und führt ihre spezialisierten Funktionen aus. Wenn es sich nicht mehr teilen kann, verlässt es den Zellzyklus und tritt in das G0-Stadium ein.
- S oder Synthese: Die Zelle hat ein Signal empfangen, das die Zellteilung auslöst und macht Kopien aller ihrer Chromosomen. Die Zelle wird versuchen, in die Mitose einzutreten, aber der Prozess könnte immer noch abgebrochen werden.
- G2 oder Lücke 2: Die Zelle überprüft, ob der DNA-Code der Chromosomen vollständig und korrekt kopiert wurde. Es prüft, ob alle für die Mitose benötigten Ressourcen zur Verfügung stehen.
Sobald die Zellenüberprüfungen von G2 erfolgreich abgeschlossen sind, geht die Zelle in die aktuelle Zellteilungsprozess der Mitose. Im Folgenden sind die Hauptstadien der Mitose:
- Prophase: Der Kern löst sich auf und eine Spindel bildet sich im Inneren der Zelle, die an den gegenüberliegenden Enden der Zelle durch zwei Zentrosomen verankert ist.
- Metaphase: Die duplizierten Chromosomen reihen sich entlang der Mitte der Spindel in der Mitte der Zelle auf.
- Anaphase: Die zwei Kopien jedes Chromosoms wandern entlang der Fasern der Spindel zu den gegenüberliegenden Enden der Zelle.
- Telophase und Zytokinese: Die Spindel löst sich auf und ein Zellkern bildet sich um die Ansammlung von Chromosomen an jedem Ende der Zelle herum. Es bildet sich eine Zelltrennwand/-membran, um zwei neue Tochterzellen zu bilden.
Wo im Zellzyklus Zellen die meiste Zeit verbringen
Zellen, die sich nicht teilen, verbringen ihre Zeit im G1-Stufe, die ein Teil von interphase ist. Zellen, die sich manchmal teilen, verbringen die meiste Zeit in den drei Phasen der Interphase und durchlaufen schnell die Mitose zur gelegentlichen Zellteilung.
Zellen, die sich teilen, verbringen oft einen Großteil ihrer Zeit in der Interphase S-Stufe, Vorbereitung auf die Mitose. Sie können auch viel Zeit in der G2-Stufe wenn DNA repariert werden muss oder zusätzliche Enzyme oder Proteine für eine erfolgreiche Mitose benötigt werden.
Das Stadien der Mitose sind immer kurz und können schnell abgeschlossen werden, da die zeitaufwändigen Vorbereitungen in den Phasen der Phasen S und G2 stattfinden. Bei der Mitose sind die erzeugten Zellen identische Kopien der Elternzelle. Die beiden Tochterzellen treten in das G1-Stadium ein, um zu wachsen und ihre Rolle in ihrem Gewebe zu übernehmen.