Mitose

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 8. März 2024

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Die Mitose ist eine von zwei Arten der Zellteilung bei Eukaryoten. Sie dient der Reproduktion von Körperzellen, wobei aus einer alten Zelle zwei neue mit identischem DNA-Satz entstehen.

Was ist die Mitose?

Bei der Mitose geschieht Zellteilung mit dem Ziel, aus einer alternden Zelle zwei neue, junge Zellen mit identischem DNA-Satz zu reproduzieren.

Bei der Mitose geschieht Zellteilung mit dem Ziel, aus einer alternden Zelle zwei neue, junge Zellen mit identischem DNA-Satz zu reproduzieren. Mitose geschieht in vier Phasen, bei denen sich zunächst die DNA in der Mitte spaltet. Das fehlende Stück wird reproduziert, es sind im Zellkern zwei genau gleiche DNA-Stränge enthalten.

Danach spaltet sich die Zelle selbst in zwei neue Zellen. Die Zellorganellen werden dank der DNA neu produziert und es liegen zwei identische Zellen vor. Die Mitose ist der Kernbestandteil der Reproduktion von Körpersubstanz.

Je nach Zelltyp haben menschliche Zellen eine Lebensdauer von Stunden bis Tagen oder Wochen, danach sind sie alt und müssen durch neue ersetzt werden. Mitose geschieht auch bei der Wundheilung, wobei ebenfalls neue Körpersubstanz aufgebaut werden muss, um die verletzte Substanz zu ersetzen.

Die Mitose ist zu unterscheiden von der Meiose, bei der Fortpflanzungszellen produziert werden. Außer bei Ei- und Spermazellen ist die Zellteilung immer mitotischer Natur und produziert die Ausgangszelle in zweifacher Ausführung neu, um alternde Körpersubstanz zu ersetzen.

Funktion & Aufgabe

Es gibt nur wenige Ausnahmen von Zellen, die nicht durch die klassische Mitose entstehen, bei der aus einer alten Zelle heraus eine identische neue entsteht. Rote Blutkörperchen beispielsweise verenden nach ihrer durchschnittlichen Lebensdauer und werden (mitotisch) vom Knochenmark nachgebildet.

Allerdings sind im Knochenmark Stammzellen vorhanden. Diese sind dazu in der Lage, durch Mitose jeden Zelltyp nachzubilden, auch wenn dieser nicht genau die gleiche Funktion ausübt wie sie selbst, somit also auch rote Blutkörperchen. Muskel- und Nervenzellen werden auf ähnliche Weise gebildet. Alle diese Zelltypen haben keinen eigenen Zellkern, der jedoch Voraussetzung für die Mitose ist, da im Zellkern die DNA steckt.

Besonders wichtig sind mitotische Teilungsprozesse bei Kindern, die sich im Wachstum befinden. In diesem Fall muss die Mitose nicht nur alternde Zellen ersetzen, sondern mehr Körpermasse über Jahre hinweg aufbauen. Deswegen ist eine gesunde Ernährung gerade für Kinder sehr wichtig, da sie bei schnellerer Zellteilung als bei erwachsenen Menschen einen hohen Bedarf aufgrund ihres Wachstums haben.

Krankheiten & Beschwerden

Bedingt durch Strahlung, chemische Stoffe oder andere Umwelteinflüsse, die geeignet sind, die DNA epigenetisch zu beeinflussen, zu verändern oder sie in ihrem Teilungsprozess zu unterbrechen, kann es zu Fehlern bei der DNA-Spaltung während der Mitose kommen.

Es entsteht ein fehlerhafter DNA-Satz in einer oder zwei Zellen, diese entarteten Zellen teilen sich fort und können sich in sehr schnellem Tempo weiterentwickeln. Es entstehen gut- oder bösartige Tumore, die entweder selbst Giftstoffe aussenden oder Druck auf lebenswichtige Organe ausüben, was tödlich enden kann.

Diese schwerwiegende Art von Fehlern bei der Mitose ist vergleichbar mit Fehlern in der Meiose, die zu fehlerhaften Fortpflanzungszellen und somit zu angeborenen Erbkrankheiten führen.

Aufgrund von Verschiebungen in der DNA, die nicht schädlich sind und von Natur aus vorkommen (z.B. Crossing-Over), kann es zu Mutationen kommen. Dies sind "Experimente" der Natur, wodurch beispielsweise in der Tierwelt verschiedene Fellfarben bei der gleichen Tierart entstanden sind.

Die weiße Variante des Hasen, der Schneehase, überlebte beispielsweise eher in kalten Regionen der Erde, während der braune Hase in südlicheren Breiten bessere Überlebenschancen hat - ohne Mutationen hätte sich die unterschiedliche Fellfarbe jedoch nicht entwickelt. Mutationen entstehen fortwährend, was sich aber erst in der nächsten Generation bemerkbar macht.

Durch Mutationen bei der Mitose entstehen verschiedene Erkrankungen oder Andersartigkeiten, die jedoch nicht immer eine Erkrankung darstellen müssen. Dadurch, dass sich die DNA verändert, produziert die Zelle auch andere Proteine. Diese Proteine werden wiederum wie gewohnt in den Aufbau neuer Körpersubstanz und Stoffe eingebracht, jedoch entsteht nicht das übliche Produkt, für dessen Herstellung die Zelle eigentlich verantwortlich ist.

Ein Beispiel ist die Sichelzellenanämie, bei der die roten Blutkörperchen eine sichelartige Form annehmen. In Malaria-Gebieten ist das ein Vorteil, denn mit der Sichelzellenanämie geht eine Resistenz gegen Malaria einher. Für Nordeuropäer dagegen wäre diese Mutation ein Nachteil, da durch die Sichelform der roten Blutkörperchen nicht mehr so viel Sauerstoff wie bei der normalen Form transportiert werden kann.

Dieses Beispiel beweist am Menschen, wie experimentell Mutationen bei der Mitose sein können und dass sie der Beweis für das Vorhandensein der Evolution sind - denn was hierzulande als Krankheit angesehen würde, ist in anderen Teilen der Welt ein Schutz gegen eine dort herrschende Erkrankung.

Quellen

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