Bei prokaryotischen Einzellern wie Bakterien erfolgt die Zellteilung und damit die Vermehrung des gesamten Organismus in einem Prozess namens Zellteilung. Hier teilt sich die ganze Zelle, die in ihrer kurzen Lebenszeit etwas größer geworden ist, einfach in zwei Teile, einschließlich ihres gesamten Erbguts in Form von DNA.
Bei Eukaryoten sieht das Bild anders aus. Die Zellen dieser Organismen, zu denen Pflanzen, Tiere und Pilze gehören, sind komplexer und beschränken ihre DNA auf einen membrangebundenen Zellkern. Sie enthalten auch eine Reihe von spezialisierten membrangebundenen Strukturen, die Organellen genannt werden.
Die Kerne dieser Zellen und ihr Inhalt teilen sich asexuell in einem Prozess namens Mitose. Dieser Prozess unterscheidet sich in Pflanzenzellen geringfügig von anderen eukaryotischen Arten aufgrund der einzigartigen Eigenschaften der Pflanzenzellen.
Die eukaryotische Zelle
Eukaryotische Zellen haben, wie alle Zellen, eine Zellmembran um die Außenseite, a Zytoplasma (eine gelartige Matrix) im Inneren genetisches Material in Form von DNA, die in diesen Zellen in einem Zellkern sitzt und
Ribosomen, das sind proteinähnliche Strukturen, die alle Proteine in Zellen selbst herstellen.Eukaryotische Zellen haben auch membrangebundene Organellen, einschließlich Mitochondrien, die für die aerobe Atmung zuständig sind, den Golgi-Apparat und das endoplasmatische Retikulum, die Proteine und Lysosomen verarbeiten und transportieren.
Pflanzenzellen haben auch Chloroplasten, wo die Photosynthese stattfindet.
Der Zellzyklus
Wenn sich aus ihrer Elternzelle eine Tochterzelle bildet, beginnt ihr Lebenszyklus. Dies umfasst zwei große Perioden, von denen jede mehrere eigene Phasen hat. Zwischenphase ist der erste Abschnitt des Lebenszyklus und die M-Phase ist der zweite und letzte.
Zwischenphase bezieht sich auf die Zeit des Zellwachstums und der Entwicklung zwischen mitotischen Teilungen. Enthält die G1 (erste Lücke) Phase, in der die Zelle die benötigten Moleküle sammelt, die S-Phase, wenn die Zelle ihre DNA in Form von Chromosomen repliziert und die G2 Phase, in der die Zelle ihre eigene Vorarbeit überprüft und den Zellkern für die Mitose bereit macht.
Das M-Phase umfasst die fünf einzelnen Schritte der Mitose sowie die Zytokinese, die Teilung der Zelle in ihrer Gesamtheit.
Zellteilung: Die M-Phase
Die M-Phase beginnt mit der Mitose und endet mit dem Abschluss der Zytokinese. Die Zytokinese beginnt tatsächlich, bevor die Mitose abgeschlossen ist, in der dritten der vier Phasen der Mitose. Die M-Phase als Ganzes verbraucht einen erheblich geringeren Bruchteil des Zellzyklus in Bezug auf die Zeit als die Interphase, aber es ist eine arbeitsreiche Zeit.
Pflanzenzellen teilen sich im Allgemeinen auf die gleiche Weise wie tierische Zellen, aber das Vorhandensein einer Zellwand in Pflanzen erfordert einen etwas anderen Mechanismus. Dies beinhaltet die Bildung einer Struktur namens a Zellplatte. Die Zellplatte wird während der Telophase der Mitose gebildet, wie unten erläutert.
Mitose-Arbeitsblatt: Schritte
- Prophase: Doppelte Chromosomen (genannt Schwesterchromatiden) beginnen sich im Zellkern zu verdichten und sind nun unter dem Mikroskop leicht zu erkennen. Es bildet sich die mitotische Spindel, die letztendlich die Chromatiden auseinanderzieht.
- Prometaphase: Die Chromosomen werden mit Fasern der mitotischen Spindel verbunden und beginnen, in Richtung der Mittellinie der Zelle zu wandern.
- Metaphase: Die Chromosomen richten sich in der Zellmittellinie entlang der Metaphaseplatte aus, mit einem Chromatid auf jeder Seite, um sicherzustellen, dass jeder Tochterkern jeweils ein identisches Chromatid erhält.
- Anaphase: In diesem relativ dramatischen Schritt werden die Chromatiden zu gegenüberliegenden Polen (Enden) der Zelle auseinandergezogen. Die Zytokinese beginnt normalerweise während der Anaphase.
- Telophase: In diesem Schritt laufen die Ereignisse der Prophase mehr oder weniger umgekehrt ab. Um jeden neuen Satz von Chromatiden bildet sich eine Kernmembran, und die Zytokinese setzt sich weiter entfernt entlang der Zellmembran fort.
Telophase und Zytokinese in Pflanzenzellen
In tierischen Zellen beginnt die Zytokinese durch ein einfaches Einklemmen der Zellmembran und des Zytoplasmas im Inneren durch einen sogenannten kontraktilen Ring. Im Pflanzenzellendie Anwesenheit einer Zellwand, die den meisten Eukaryoten jedoch fehlt, verhindert dies.
Stattdessen bildet sich entlang der Metaphaseplatte eine Zellplatte, die von den Seiten der rechteckigen Pflanzenzelle nach innen wächst. Wenn sie abgeschlossen ist, bildet sich entlang jeder Seite der Zellplatte ein neuer Teil der Zellmembran, und die nun vollständigen Tochterzellen trennen sich. Wenn die Zytokinese abgeschlossen ist, treten die beiden neuen Tochterzellen in die Interphase ein.