Der Zellkern hat eine zentrale Bedeutung für die Zelle. Im Zellkern befindet sich das genetische Material, auf dem alle Informationen gespeichert sind, die eine Zelle braucht, um ihre Aufgabe zu erfüllen. Mithilfe des genetischen Materials steuert der Kern die Aktivitäten der Zellen und gibt zum Beispiel auch das Kommando zur Teilung der Zelle. Geschützt wird der Kerninhalt durch eine Kernhülle aus zwei Membranen. Die Kernhülle besitzt unzählige Kernporen, über die ein reger Stoffaustausch zwischen dem Zellkern und dem Zellplasma herrscht.
1. Äussere Kernhülle 2. Innere Kernhülle 3. Kernpore
Die Teilung und das Wachstum einer Zelle laufen in einem immer wiederkehrenden Zyklus ab, dem Zellzyklus. Der Zellzyklus kann in verschiedene Phasen unterteilt werden.
| Interphase | Weitaus längste Phase des Zellzyklus. Die Zelle wächst bis zur Grösse ihrer Mutterzelle heran und ihre Stoffwechselaktivität ist hoch. Viele Zellen verharren in dieser Phase und verlieren ihre Teilungsfähigkeit. Bleibt die Zelle teilungsfähig, so verdoppelt sie ihr genetisches Material. |
| Prophase | Das genetische Material verdichtet sich und wird als Doppelchromosomen sichtbar. Ein Doppelchromosom besteht aus zwei identischen Teilen, den Einzelchromosomen oder Chromatiden. Die Verbindungsstelle der Einzelchromosomen wird Zentromer genannt. |
| Metaphase | Ein Spindelapparat aus fadenförmigen Proteinen bildet sich und verbindet sich mit den Zentromeren der Chromosomen. Die Chromosomen werden auf einer Ebene, der Äquatorialebene, angeordnet. |
| Anaphase | Die beiden Einzelchromosomen werden voneinander getrennt. Und je ein Chromosom gelangt mithilfe des Spindelapparats auf eine Seite der Zelle. Am Ende der Anaphase befindet sich auf beiden Seiten der Zelle je eine Hälfte eines Doppelchromosoms. |
| Telophase | Der Spindelapparat löst sich auf und das Zellplasma halbiert sich. Durch die Bildung einer neuen Zellmembran entstehen zwei genetisch identische Tochterzellen. Beide Tochterzellen treten nach der Telophase wieder in die Interphase ein. |
Neben dem genetischen Material werden auch alle Zellorganellen verdoppelt und auf die beiden Tochterzellen aufgeteilt. Die Kernhülle und damit der Zellkern löst sich während der Zellteilung auf und wird in beiden Tochterzellen neu aufgebaut.
1. Übergang von Interphase zu Prophase, Verdoppelung des genetischen Materials 2. Prophase 3&4. Metaphase 5. Anaphase 6. Telophase 7. Zwei identische Tochterzellen; A: Spindelapparat B: Doppelchromosomen in der Äquatorialebene
Beim Wachstum eines Lebewesens verändert sich nicht die Grösse der Zellen, sondern ihre Anzahl. Darum besitzt ein erwachsener Mensch viel mehr Zellen als ein kleines Kind. Die meisten differenzierten Zellen haben jedoch ihre Teilungsfähigkeit verloren. Darum gibt es spezielle Zellen, deren Aufgabe es ist, sich zu teilen und Nachschub an neuen Zellen bereitzustellen. Diese Zellen werden Stammzellen genannt. Jedes Gewebe hat seine eigenen Stammzellen, um zu wachsen und abgestorbene oder alte, nicht mehr funktionsfähige Zellen zu ersetzen. Beim Knochen liegen diese Stammzellen in den Wachstumsfugen und sorgen dort für Zellnachschub, was zu einer Verlängerung des Knochens führt.
Die Zelle verdoppelt ihr genetisches Material und ihre Zellorganellen und verteilt sie gleichmässig auf beide Tochterzellen. Der Kern löst sich auf und wird in der Tochterzelle neu gebildet.
Die Zellteilung macht aus einer Zelle zwei identische Kopien.
Nein. Die meisten differenzierten Zellen haben die Fähigkeit zur Zellteilung verloren.
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