Zellteilungsprozesse

Zellteilungsprozesse umfassen die Mechanismen, durch die Zellen sich vermehren. Sie ermöglichen Wachstum, Entwicklung, Gewebereparatur und Fortpflanzung. Grundsätzlich unterscheiden sich prokaryotische und eukaryotische Zellen in den Abläufen: Prokaryoten wie Bakterien verwenden die einfache binäre Teilung, bei der eine Zelle sich verdoppelt und zwei genetisch identische Tochterzellen entstehen. Eukaryotische Zellen teilen sich durch komplexe Prozesse, die den Zellzyklus, die Kernteilung und die Zytokinese einschließen.

Der Zellzyklus umfasst Interphase (G1, S, G2) sowie Phasen der Kernteilung und der Zytokinese. In der Interphase wird DNA repliziert (S-Phase) und der Zellaufbau erfolgt. Die Mitose teilt den Zellkern in Prophase, Prometaphase, Metaphase, Anaphase und Telophase, gefolgt von der Zytokinese, die das Zytoplasma trennt und zwei Tochterzellen hervorbringt. Bei Pflanzen erfolgt die Zytokinese durch Bildung einer Zellplatte, die sich zu einer Trennwand ausdehnt; bei Tieren bildet sich eine kontraktile Ringfurche, die das Cytoplasma trennt.

Meiose, vor allem in Keimzellen, besteht aus zwei Teilungen (Meiose I und Meiose II) und reduziert den Chromosomensatz von diploid auf haploid. In der Meiose I findet Crossing-over statt, wodurch genetische Variation entsteht. Meiose II ähnelt der Mitose und führt zu vier haploiden Tochterzellen.

Regulation erfolgt durch Kontrollpunkte: G1/S, G2/M und der Spindelcheck. Fehler in den Teilungen können zu Genominstabilität und Krebs beitragen. Insgesamt ermöglichen Zellteilungsprozesse organismische Stabilität, Differenzierung und Vermehrung auf zellulärer Ebene.