Jeder lebende Organismus besteht aus Zellen, die ständig wachsen, sich reparieren und reproduzieren müssen, um das Leben zu erhalten. Der menschliche Körper besteht aus Billionen von Zellen, die für Struktur sorgen, Nährstoffe aus der Nahrung aufnehmen und in Energie umwandeln und viele wichtige Funktionen erfüllen. Je nach Zelltyp kann es sich durch Mitose oder Meiose vermehren.
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Die schnellste Mitoserate tritt während Wachstumsphasen auf, wie z. B. während der Zygoten-, Embryo- und Säuglingsstadien beim Menschen und nach Phasen der Inaktivität bei Pflanzen.
Mitose versus Meiose
Zwei Arten der Zellteilung sind Mitose und Meiose. Bei der Meiose teilt sich eine Zelle auf, um neue Zellen mit der Hälfte der Chromosomenzahl der ursprünglichen Zelle zu bilden und Gameten für die sexuelle Fortpflanzung zu produzieren. Bei der Mitose teilt sich eine Zelle in zwei Tochterzellen, die untereinander und mit der ursprünglichen Mutterzelle genetisch identisch sind. Die Mitose produziert diploide Zellen mit jeweils 46 Chromosomen, während die Meiose haploide Zellen mit jeweils 23 Chromosomen produziert. Dies ist der Hauptfaktor, der Mitose von Meiose unterscheidet.
Wie Mitose funktioniert
Mitose ermöglicht die Fortsetzung der gleichen Zellfunktionen und Prozesse (hauptsächlich Wachstum und Ersatz), da sie Tochterzellen produziert, die mit der Elternzelle identisch sind. Die Mitose ist ein kontinuierlicher Prozess, der über fünf Phasen abläuft: Interphase, Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase.
Während der Interphase repliziert die Zelle ihre DNA und bereitet sich auf die Zellteilung vor. Die Chromosomen (DNA-Moleküle) bilden während der Prophase Paare und die Kernmembran beginnt sich aufzulösen. In der Metaphase ist die Kernmembran vollständig verschwunden, die gepaarten Chromosomen bilden eine Linie und zylindrische Zellorganellen, die Zentriolen genannt werden, setzen Spindelfasern frei. Die Zentriolen ziehen die Spindelfasern während der Anaphase zurück, wodurch die Chromosomen auf gegenüberliegende Seiten getrennt werden. Während der Telophase bildet sich um jeden Satz getrennter Chromosomen eine Kernmembran.
Wenn die Mitose am schnellsten auftritt
Mitose tritt auf, wenn mehr Zellen benötigt werden. Sie tritt während der gesamten Lebensdauer eines lebenden Organismus (Mensch, Tier oder Pflanze) auf, am schnellsten jedoch in Wachstumsphasen. Dies bedeutet, dass beim Menschen die schnellste Mitoserate im Zygoten-, Embryo- und Säuglingsstadium stattfindet.
Eine hohe Mitoserate ist erforderlich, um Gewebe zu wachsen und zu reparieren, beispielsweise in menschlichen Lymphknoten und im Knochenmark. Die Mitose findet in einigen Bereichen des Körpers schneller statt als in anderen, z. B. in der Dermis der Haut (da die Epidermis täglich Hautzellen verliert) und Gewebeschäden durch Wunden und Brüche Knochen.
Bei Pflanzen erfolgt die Mitose am schnellsten während Wachstumsperioden, zum Beispiel wenn sie aus Phasen der Inaktivität, wie während der Keimung und der Knospenbildung im Frühjahr, herauskommen. Die Bereiche der Pflanzen, in denen die Mitose am schnellsten stattfindet, sind die Stängel, Seitenäste und Wurzelspitzen.