(6) Cytologie - member

1H / BMb (6 Cytologie) 12/18
30.08.08 © C.N.
6.4. Der Zellzyklus:
Als Zellzyklus bezeichnet man die Abfolge von
bestimmten Entwicklungsschritten im Leben
einer Zelle. Als deutliche Abschnittsgrenzen
dienen dabei zwei aufeinander folgende
Teilungen. Zwischen zwei Zellteilungen
durchläuft die Zelle eines Einzellers, oder in
einem sich wiederholt teilenden Gewebe eine
nicht umkehrbare Aufeinanderfolge von
charakteristischen physiologischen Zuständen.
Die zeitliche Abfolge hängt zum Teil von den
Umweltbedingungen ab, ist vor allem aber
genetisch gesteuert, weil zu bestimmten
Zellzyklusabschnitten bestimmte Gene aktiviert und andere stillgelegt werden müssen. Im
Verlauf des Zellzyklus erfolgt also mehrfach eine Umstellung der Genexpression, weil
unterschiedliche Stoffwechselaktivitäten gebraucht werden.
Die auf die Mitose (Chromosomenteilung) und Cytokinese(Zellmembranbildung) folgende
Interphase wird wie folgt unterteilt:
1. G1-Phase: Wachstum, daher Synthese der durch die Cytokinese aufgeteilten
Plasmabestandteile, RNA- und Proteinsynthese.
2. S-Phase: Reduplikation der DNA und ihrer Begleitproteine, incl. Centriolen
3. G2-Phase: weiteres Zellwachstum und anschließend
4. Mitose (M) und Cytokinese (Z).
Verliert eine Zelle ihre Teilungsaktivität indem sie differenziert oder in einen Ruhezustand
übergeht, so wird der Zellzyklus vor der S-Phase gestoppt, die Zelle tritt in die G0-Phase
ein. In der G0-Phase kommt die Zellentwicklung aber nicht zum Stillstand, sondern führt
nur zu einer immer weitergehenden Spezialisierung (Zelldifferenzierung). Bei manchen
Geweben geht das soweit, dass keine Rückkehr zu einer Teilungsphase mehr möglich ist.
Solches Gewebe kann sich nicht regenerieren, sondern kann nur aus primitiveren
Stammzellen erneuert werden (z.B. Nervengewebe).
Es sind chemische Signale, die am Genom einer ausdifferenzierten Zelle deutliche
Markierungen auslösen, damit keine Regeneration mehr möglich ist. Durch Mutationen
kann diese Blockierung aufgehoben werden und derart veränderte Zellen entziehen sich
dann der Kontrolle und können bösartig werden (Tumorzellen).
Stammzellen sind wegen ihrer vielfältigen Möglichkeiten sich in unterschiedliche Zelltypen
weiter zu entwickeln besonders für die Medizin interessant.
6.4.1. Die Zellteilungen (Mitose und Meiose):
d Lebensmerkmale !
Eine Zellteilung ist ein ganz eindeutiges Lebenszeichen, da es viele Phänomene, die das
Leben zeigen kann gleichzeitig vorführt:
Stoffwechsel, Bewegung, Wachstum und Vermehrung
Während der Zellteilung ist von diesen Vorgängen der Stoffwechsel nur indirekt
beobachtbar, während das Cytoskelett zum Spindelapparat umgebaut wird. Eine
Zellteilung sonst ist ein wunderbares biologisches Schauspiel, das jedoch nur recht kurz
dauert und „live“ im Mikroskop schwer zu finden ist.
Eine Zellteilung erfolgt meist in zwei gleich große Tochterzellen (außer bei Hefe) und
geschieht beim Vielzeller in bestimmten Geweben. Wenn bei höheren Organismen
unterschiedlich große Tochterzellen entstehen, (inäquale Teilung) wird vor allem bei