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Zellteilung: Prüfungsfragen für Heilberufe

die Zellteilung gehört zu den wichtigsten biologischen Vorgängen eines vielzelligen Organismus. Jeder vielzellige Organismus ist aus der befruchteten Eizelle durch Zellteilung hervorgegangen.

Wenn Sie die Fragen zur Mitose im Prüfungs-Modus beantworten wollen, so können Sie durch Anklicken der unten stehenden Schaltfläche zunächst alle Antworten verbergen:

 

Sie lesen im Zusammenhang mit der Zellteilung den Begriff Mitose. Was versteht man genau unter einer Mitose?  

 Unter dem Begriff Mitose versteht man die Teilung des Zellkerns. Bei einer Mitose entsteht aus einem Zellkern (Mutterzellkern) zwei Tochterzellkerne mit gleicher genetischer Information.

Im Zusammenhang mit der Zellteilung liest man häufig das Wortpaar Mitose und Meiose. Sie haben in der vorherigen Frage gelernt, dass bei einer Mitose aus einem Zellkern zwei genetisch identische Tochterzellkerne entstehen.

Was ist dann eine Meiose?

Die Meiose ist eine Reduktionsteilung. Der deutsche Begriff Reduktionsteilung für die Meiose wurde gewählt, weil es bei der Meiose zur Reduzierung des Chromosomensatzes kommt. Sie könnten auch sagen, bei der Meiose halbiert sich der Chromosomensatz.

Nochmals zur Wiederholung: was ist ein haploider Chromosomensatz und was ist ein diploider Chromosomensatz?

Beim diploiden Chromosomensatz sind alle Chromosomen als Chromosomenpaare in einem Zellkern gelegen. Beim haploide Chromosomensatz liegen die einzelnen Chromosomen ohne dass entsprechende Partnerchromosom im Zellkern.
Anders ausgedrückt:
in einer haploiden menschlichen Zelle findet man im Zellkern 23 Chromosomen. In einer diploiden menschlichen Zelle findet man im Zellkern 23 Chromosomenpaare.

 

 

Drücken Sie mit den Begriffen haploid und diploid aus, was eine Mitose und was eine Meiose ist!

  • Bei einer mitotischen Zellteilung entstehen aus einem diploiden Zellkern zwei neue Zellkerne, mit ebenfalls diploiden Chromosomensatz.

  • Bei einer meiotischen Zellteilung entstehen (in einem 1. Schritt) aus einer diploiden Mutterzelle zwei haploide Tochterzellen.  

Sie haben gelernt, dass bei der Mitose sich eine sogenannte Mutterzelle in zwei erbgleiche Tochterzellen teilt. Dies erfordert, dass sich die Erbsubstanz der Mutterzelle – also die in den Chromosomen enthaltene DNA – zuvor verdoppelt.

Wie wird die Lebensphase einer Zelle bezeichnet, in der schon vor der eigentlichen Mitose die Verdopplung der DNA stattfindet?

Die Lebensphase einer Zelle zwischen zwei Zellteilungen wird Interphase genannt.

Weil dies so wichtig ist: beschreiben Sie noch einmal unter Verwendung der Begriffe Chromosom und Chromatide, was in der Interphase einer Zelle passiert!

In der Interphase einer Zelle verdoppelt sich die DNA (das Erbgut) eines jeden Chromosoms. Dabei entsteht aus einem Chromosom zwei Chromatide. (Schwesterchromosomen). Auch das Zentriolenpaar, aus dem das jeweilige Zentromer gebildet wird, verdoppelt sich.

 

Bei einer mitotischen Zellteilung werden die in der Interphase gebildeten Chromatide auf zwei neue Zellkerne verteilt. Beim Vorgang der Mitose werden 4 Phasen der Kernteilung unterschieden.

Nennen Sie in der richtigen Reihenfolge diese 4 Phasen der mitotischen Kernteilung!

Die 4 Phasen der Kernteilung einer Mitose nennt man:

Prophase,
Metaphase,
Anaphase,
Telophase.

Sie haben oben gelernt, dass die 1. Phase der mitotischen Kernteilung die Prophase ist.

Was kennzeichnet die Prophase?

In der Interphase sind die Chromosomen nicht sichtbar. In der Prophase verkürzen sich die Chromosomen und werden nun auch im Lichtmikroskop sichtbar.  (blauer Pfeil in der Abb. unten).
In der Prophase kann man erkennen, dass jedes Chromosom in seiner doppelten Form vorliegt. Dabei sind die zusammen gehörigen Chromatide am Zentromer verbunden.
Prophase

In der Prophase rücken die Zentriolenpaare (rote Pfeile) auseinander und wandern zu den gegenüberliegenden Enden der Zelle.
Man kann es auch so ausdrücken: die beiden Zentriolenpaare wandern zu den gegenüberliegenden Zellpolen.
Die Prophase endet mit der Auflösung der Membran des Zellkerns.

 

 

Was kennzeichnet die 2. Phase der mitotischen Zellteilung und wie heißt diese 2. Phase der Mitose?

Die 2. Phase der mitotischen Zellteilung nennt man die Metaphase. In der Metaphase ordnen sich die zusammengehörigen Chromatide in der Mittelebene einer Zelle an (in der Äquatorialebene der Zelle).

Metaphase der Mitose
Etwas anders ausgedrückt: in der Metaphase ordnen sich die verdoppelten Chromosomen (blauer Pfeil) in der Äquatorialebene der Zelle zwischen den beiden Spindelpolen an.

Wie heißt die 3. Phase der mitotischen Zellteilung und was passiert in dieser 3. Phase der mitotischen Zellteilung?

  • Die 3. Phase der mitotischen Zellteilung heißt Anaphase.

  • In der Anaphase werden die Chromatide eines Chromosoms am Zentromer voneinander getrennt.

  • Die Chromatide (rote Pfeile) bewegen sich dann zu den jeweils entgegengesetzten Zellpolen.

    Anaphase der Mitose

  • Nach der Trennung der beiden identischen Chromatide liegt nun wieder ein einfaches Chromosom vor.

Wie heißt die letzte Phase der mitotischen Zellteilung und was geschieht in dieser letzten Phase der Mitose?

Die letzte Phase der mitotischen Zellteilung wird als Telophase bezeichnet. In der Telophase konzentrieren sich die Chromosomen an den jeweiligen Polen der sich teilenden Zelle.
Die Chromosomen werden an ihrem jeweiligen Zellpol nun von einer neuen Kernhülle umschlossen. (Abb. unten)

Telophase der Mitose
Danach verlieren die Chromosomen ihre Spiralform (Abb.oben) und werden wieder unsichtbar. Damit ist die Kernteilung (die eigentliche Mitose) abgeschlossen.

Ist mit der Kernteilung (Mitose) auch die Zellteilung abgeschlossen?

Nein! Gleichzeitig zur Kernteilung kommt es in der Anaphase und in der Telophase zu Veränderung an der Zellmembran:

Zytokinese
Gegen Ende der Anaphase und während der Telophase schnürt sich die Zellmembran der Mutterzelle zunehmend ein. (Abb. oben)

Am Ende der Telophase wird der jeweils neue Zellkern von Zytoplasma und dem im Zytoplasma befindlichen Zellorganellen umgeben.
Am Ende der Zellteilung sind aus einer Mutterzelle etwa zwei gleich große Tochterzellen entstanden.

 

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Nennen Sie zur Wiederholung noch einmal die beiden möglichen Formen der Kernteilung bei einer eukaryoten Zelle.

Mitose und Meiose (Reduktionsteilung).

Im Zusammenhang mit der Zellteilung taucht immer wieder der Begriff Zentrosomen (Centrosom) auf.

Was versteht man unter einem Zentrosom?

Das Zentrosom wird auch als das Zentralkörperchen bezeichnet. Das Zentralkörperchen (Zentrosom) ist ein spezielles in der Zelle vorkommende Organell, dass für die Bildung der Mitosespindel verantwortlich ist.
Im Zentrosom werden dabei eine erhebliche Anzahl von kleinen fadenartigen Strukturen (Mikrotubuli) gebildet. Diese fadenartigen Strukturen bauen den charakteristischen mitotischen Spindelapparat.

Sie haben oben im Einzelnen die Phasen der mitotischen Zellteilung kennengelernt. (Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase).

Wie nannte sich im Lebenszyklus einer Zelle jene Phase zwischen 2 mitotischen Zellteilung und was passierte in dieser Phase?

Die Lebensphase einer Zelle zwischen 2 Mitosen wird Interphase genannt. (Zu deutsch etwa Zwischenphase).
In der Interphase verdoppeln sich die Chromosomen und aus einem Chromosom werden zwei Chromatide.
Auch das jeweilige Paar aus Zentralkörperchen (Zentrosomen) verdoppelt sich in der Interphase.

 

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