Die meisten Zellen wachsen und teilen sich ständig. Ein Prozess namens Zellzyklus lässt eine Zelle wachsen, dupliziert ihre DNA und teilen. Die Zellteilung erfolgt durch einen anderen Prozess namens Mitose. Es gibt mehrere Phasen sowohl des Zellzyklus als auch der Mitose. Alle diese Phasen müssen fehlerfrei durchlaufen werden, um die Gesundheit der Zellen zu gewährleisten. Manchmal geht die Mitose jedoch schief und kann negative Folgen für die Zelle oder den ganzen Körper haben.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Der Zellzyklus ist ein Prozess, bei dem Zellen wachsen und sich teilen. Die Phasen des Zellzyklus sind die Wachstumsphase I, Synthesephase, Wachstumsphase II und Mitose. Die ersten drei Phasen werden zusammenfassend als Interphase der Mitose bezeichnet. Die Mitose ist ein Stadium der Zellteilung, das selbst mehrere Phasen hat.
Wenn der Mitoseprozess schief geht, geschieht dies normalerweise in einer mittleren Phase der Mitose, die als Metaphase bezeichnet wird. bei dem sich die Chromosomen in das Zentrum der Zelle bewegen und sich in einem Bereich ausrichten, der als Metaphasenplatte bezeichnet wird. Wenn sie nicht richtig ausgerichtet sind, können sie sich in den späteren Phasen des nicht einzeln zu entgegengesetzten Polen bewegen Mitose, und das Ergebnis ist eine Zelle mit zusätzlichen Chromosomen und eine Tochterzelle mit fehlenden Chromosomen. Diese Mutationen können zu schädlichen Folgen wie Zelltod, organischen Krankheiten oder Krebs führen.
Phasen der Phasen
Der Zellzyklus steuert das Wachstum und die Teilung von Zellen. Es umfasst Wachstumsphase I, Synthesephase, Wachstumsphase II und Mitose. Die beiden Wachstumsphasen und die Synthesephase des Zellzyklus werden oft als. bezeichnet Zwischenphase der Mitose. Während der ersten Wachstumsphase erfahren die Zellen eine hohe Stoffwechselaktivität und wachsen an Größe. In Gegenwart bestimmter Wachstumsfaktoren gelangen die Zellen in die nächste Phase des Zellzyklus, in der die DNA repliziert wird, was zu zwei DNA-Sätzen führt. Nachdem die DNA-Replikation abgeschlossen ist, durchlaufen die Zellen eine weitere Wachstumsperiode, und in Gegenwart geeigneter Wachstumsfaktoren beginnen die Zellen die Mitosephasen.
Prophase und Metaphase
Die Zellteilung beginnt während prophase der Mitose. Während der Prophase kondensiert die DNA zu Chromosomen und Fasern beginnen sich von den Centromeren auszudehnen, dem Teil des Chromosoms, der die beiden Arme oder Chromatiden verbindet. Die Kernmembran beginnt sich während der Prometaphase aufzulösen und Mikrotubuli heften sich an die Zentromere, um die Bewegung der Chromosomen zu lenken. Während Metaphase, die Chromosomen bewegen sich in die Mitte der Zelle und sind in einem Bereich ausgerichtet, der als Metaphaseplatte bekannt ist.
Anaphase und Telophase
Anaphase ist die Mitosephase, in der die Chromosomen beginnen, sich zu den gegenüberliegenden Seiten der Zelle zu bewegen. Die an den Chromosomen befestigten Mikrotubuli verkürzen sich und ziehen die Chromosomen näher an die Zentriolen an den Polen der Zelle heran. Die Chromosomen bewegen sich so zu den Zentriolen, dass sich ein Chromosom von jedem Paar zu jedem Pol hin bewegt. Während Telophase, erreichen die Chromosomen die Pole und neue Kernmembranen bilden sich um die Chromosomen herum, wodurch die Kerne für zwei neue Zellen entstehen. Die Chromosomen dekondensieren und die Zelle teilt sich in zwei Tochterzellen mit jeweils einem Zellkern.
Fehler in der Mitose
Die Phase, in der die Mitose typischerweise fehlschlägt, wird als Metaphase bezeichnet, wenn sich die Chromosomen an der Metaphasenplatte ausrichten. Wenn die doppelten Chromosomen an der Metaphaseplatte nicht richtig gepaart sind, bewegen sie sich während der Anaphase nicht richtig zu jedem Pol. Dies führt dazu, dass eine Zelle zwei Kopien des Chromosoms hat, während die andere Zelle keine hat. Diese Art von Fehler ist in der Regel fatal für die Tochterzelle, die fehlt eine Kopie eines Chromosoms. Zellen, die zwei Kopien eines Chromosoms erhalten, haben eine erhöhte Expression der Gene, die auf dem zusätzlichen Chromosom enthalten sind. Dies kann eine besonders schädliche Mutation sein, wenn die Expression der Gene die Expression einer erblichen Krankheit wie dem Down-Syndrom kontrolliert. Wenn die Gene das Wachstum verlangsamen, kann die zusätzliche Kopie für die Zelle tödlich sein. Umgekehrt, wenn die Gene das Wachstum fördern, kann die Zelle unkontrolliert wachsen und zu Krebs führen.