Eine der wichtigsten Prozesse in Leben einer Zelle ist die Zellteilung, bei der aus einer Mutterzelle zwei Tochterzellen entstehen. Dieser Vorgang wird Mitose genannt.
Interphase
Prophase
Metaphase
Anaphase
Telophase
Zytokinesis
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Bei der Mitose teilt sich der Kern einer Zelle zuerst in zwei identische Zellkerne. Daraufhin teilt sich die Mutterzelle in zwei Tochterzellen. Am Ende der Mitose liegen zwei der Mutterzelle genetisch identische Tochterzellen vor.
Die folgenden Abschnitte beschreiben den Vorgang der Mitose aufgegliedert in die Ruhephase zwischen den Zellteilungen (Interphase), die eigentliche Kernteilung (Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase), sowie die Teilung der Zelle selbst (Zytokinesis) im Detail.
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Während der Interphase, der Zeit zwischen zwei Zellteilungen, ruht die Zelle nicht, sondern ist in verschiedener im Mikroskop nicht sichtbarer Hinsicht aktiv: Das genetische Material, die DNA repliziert sich, damit für die nächste Zellteilung genügend DNA vorhanden ist; neue Organellen werden geformt; die Zentriolen werden repliziert; die Energiereserven der Zelle für die nächste Mitose aufgestockt.
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In der frühen Prophase verdichteten sich die während der Interphase im Lichtmikroskop unsichtbaren Chromatinfäden der DNA zu sichtbaren Chromosomen. — Chromosomen bestehen aus zwei Strängen, den sogenannten Chromatiden, die an einer Stelle durch das Zentromer verbunden sind. Die Anzahl der Chromosomen einer Zelle ist artabhängig. — Gleichzeitig beginnt das Zellkernkörperchen zu schrumpfen.
Danach verdoppeln sich die Chromosomen und es formen sich Spindelfasern im Zellplasma mit einem Äquator und einen Paar von Zentriolen an den beiden Polen. Die Zellkernmembran und das Zellkernkörperchen verschwinden beide.
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Während der frühen Metaphase liegen die Chromosomen auf der Äquatorebene der Spindelfasern, die Chromatidenpaare den beiden Polen zugewandt. Die einzelnen Chromosomen sind durch ihre Zentromeren mit den Spindelfasern verbunden.
In einem zweiten Schritt teilen sich die Zentromeren und beginnen in entgegengesetzte Richtungen zu den Polen hin auseinander zu wandern. Die Chromatidenpaare werden durch diesen Vorgang ebenfalls auseinandergezogen.
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Während der Anaphase werden die Chromatidenpaare durch eine Verkürzung der Spindelfasern zu den entgegengesetzten Polen gezogen.
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Die Chromatiden formen sich an den Polen angelangt zu neuen Chromosomen und die Spindelfasern verschwinden. Die Zellkernhülle wird um die Chromosomen wieder aufgebaut und das Zellkernkörperchen tritt wieder in Erscheinung. Danach nehmen die Chromosomen wieder ihre im Mikroskop nicht sichtbare fädige Struktur an. Damit sind die den Zellkern betreffenden Prozesse der Mitose abgeschlossen.
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Während der Zytokinesis formt sich eine Einschnürung an der Äquatorebene der Zelle. Dadurch wird die Zelle in zwei neue Tochterzellen gespalten und der Mitosezyklus vollendet. In der nachfolgenden Interphase bereitet sich die Zelle für die nächste Teilung vor.
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Matthias Giger, Oktober 1999 (Update: 15.02.2002)