Der Zellzyklus

Zellen sterben und müssen ständig neu gebildet werden

Unser Körper besteht aus 100 Billionen Zellen[2]. Das ist eine Eins mit 14 Nullen! 100 000 000 000 000. Jede Sekunde verlieren ca. 2 Millionen rote Blutkörperchen (Erythrozyten) ihre Funktion. Jeden Tag sterben 100 000 Nervenzellen in unserem Gehirn ab[2]. Unser Körper muss deshalb ständig unglaublich viele Zellen nachbilden, die absterben oder ihre Funktion verlieren. Dabei müssen die neuen Zellen wiederum die gleichen Aufgaben erfüllen und damit auch die gleichen genetischen Informationen besitzen. Damit die Tochterzellen genetisch identisch zur Mutterzelle sind, muss einiges in festgelegter Abfolge passieren:

  • Alle nötigen Zellbestandteile müssen in ausreichender Zahl vorhanden sein.
  • Die Erbinformation (DNA) muss verdoppelt werden.
  • Die Erbinformation muss gleichmäßig auf beide Zellen verteilt werden.
  • Die Mutterzelle teilt sich in zwei Tochterzellen.

Diese Phasen laufen immer und immer wieder ab, sie wiederholen sich. Deshalb nennt man diese Abfolge wiederkehrender Ereignisse den Zellzyklus.

Der Zellzyklus

Übung 01: Ordne die Textbausteine den richtigen Phasen des Zellzyklus zu.

Quelle H5P-Inhalt: eigene Erstellung

Die Phasen des Zellzyklus

PhaseBeschreibung der Phase
G1In der G1-Phase liegt die DNA in einfacher Form vor. Jedes Chromosom besteht aus nur einem DNA-Molekül. Die Länge der G1-Phase variiert von Zelltyp zu Zelltyp und von Organismus zu Organismus. Sie kann den Großteil des Zellzyklus ausmachen. In der G1-Phase wächst die Zelle heran und synthetisiert wichtige Zellbestandteile.
SIn der S-Phase wird die DNA durch den Vorgang der Replikation verdoppelt. Jedes Chromosom besteht anschließend aus zwei identischen DNA-Molekülen. Sie werden durch spezielle Proteine zusammengehalten. Die S-Phase wird auch Synthese-Phase genannt.
G2Die sich an die S-Phase anschließende G2-Phase bereitet die Mitose vor. Hier werden alle wichtigen Enzyme hergestellt, die für die Mitose benötigt werden.
MIn der M-Phase – das M steht für Mitose – wird die DNA auf beide zukünftigen Tochterzellen aufgeteilt. Die Erbinformation muss dabei so aufgeteilt werden, dass beide Tochterzellen die identischen Informationen erhalten.
G0Die G0-Phase ist eine Art Ruhezustand, in den eine Zelle eintreten kann. Der Zellzyklus wird dabei nicht weiter durchlaufen. Ein Fortsetzen des Zyklus ist jederzeit möglich.
Quelle: [1]

Literatur

[1] Markl, J., Sadava, D., Hillis, D. M., Heller, H. C., & Hacker, S. D. (2019). Purves Biologie. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg.

[2] Spektrum: Wie viele Zellen hat der Mensch? – Spektrum der Wissenschaft (Abgerufen am 22.04.2023)

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