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Zellzyklus – (Basiswissen) 04:17 min

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Transkript Zellzyklus – (Basiswissen)

Hallo, ich bin Katia. Nachdem ich im letzten Video "Mitose" und "Cytokinese" erklärt hab, geht es heute um "die Phasen des Zellzyklus". Die Dauer von einer Zellteilung bis zur nächsten hängt vom Zelltyp ab. Die Zellen im menschlichen Organismus teilen sich mit äußerst unterschiedlicher Geschwindigkeit. Nerven und Muskelzellen eines Erwachsenen teilen sich fast nie, Leberzellen etwa 1 Mal im Jahr und Zellen der Darmwand, die durch die Verdauung sehr stark beansprucht werden, mindestens 1 Mal pro Tag. Kommt die Zellteilung vollständig zum Erliegen, zum Beispiel weil die DNA durch Röntgenstrahlung stark geschädigt wurde, muss das Individuum innerhalb weniger Tage sterben. Die Phasen des Zellzyklus, die wir schon besprochen haben, sind die Kernteilung, die Mitose, und die Teilung des Zellkörpers, die Cytokinese. Die Phasen der Mitose sind die Pro-, Meta-, Ana- und Tilophase. Anschließend wird in der Cytokinese der Zellkörper geteilt. Die Mitose und die Cytokinese zusammen werden als M-Phase bezeichnet. Die Dauer der M-Phase beträgt in der Regel weniger als 1 Stunde. Die Zeitspanne zwischen 2 M-Phasen wird Inter-, also Zwischenphase genannt. Sie erscheint bei der Beobachtung durch's Mikroskop irrtümlicher Weise als relativ ereignisloses Stadium, bei dem die Zelle lediglich an Größe gewinnt. Allerdings ist die Interphase für die meisten Zellen die Phase, in der sie ihre eigentliche Funktion ausüben. Während der gesamten Interphase setzt die Zelle die Transkription von Genen, die Synthese von Proteinen und die Massenzunahme fort und bereitet sich auf die nächste Teilung vor. Die Interphase setzt sich wiederum aus 3 Phasen zusammen. Als erstes die G1-Phase. G steht für "gap", englisch = "Lücke". Besser wäre jedoch die Bezeichnung "grows" wie "Wachstum". In der G1-Phase werden durch Transkription und Translation neue Proteine synthetisiert. Zum Beispiel auch die Proteine, die zur Replikation der DNA notwendig sind. Außerdem werden neue Organellen produziert und das Volumen des Zytoplasmas vergrößert sich. In der S-Phase wird die Kern-DNA der Zelle verdoppelt. Es wird also neue DNA synthetisiert. Das S steht für "Synthese". Am Ende dieses Abschnitts besteht jedes Chromosom wieder aus 2 Chromatiden. Auch die Zentriolen werden verdoppelt. Die Replikation der DNA ist die Voraussetzung für eine weitere Zellteilung. Wenn die G1- und die S-Phase erfolgreich abgeschlossen sind, tritt die Zelle in die G2-Phase ein. In dieser Phase wächst die Zelle erneut. Wenn sich die Zelle erst mal nicht weiter teilt, braucht sie natürlich auch ihre DNA nicht zu verdoppeln und geht von der G1- direkt in die G0-Phase über, noch bevor die S-Phase beginnt. Die G0-Phase wird auch als verlängerte G1-Phase betrachtet und deshalb als Ruhe-Phase bezeichnet. Beispiele für Zellen, die sich nicht mehr teilen, sind Nerven- und Muskelzellen. Auch wenn nicht genug Nährstoffe vorhanden sind, kann die Zelle in der G0-Phase verharren. Durch bestimmte Signale von außen, wie Wachstumsfaktoren, kann die Zelle von der G0-Phase wieder in den Zellzyklus, also in die S-Phase, eintreten. In allen Phasen des Zellzyklus gibt es sogenannte Checkpoints. Dabei wird kontrolliert, ob die DNA intakt ist und die Zelle normal funktioniert. Wird bei der Überprüfung ein Fehler registriert, wird der Zellzyklus gestoppt, bis der Fehler behoben ist. Wenn das nicht möglich ist, wird eine Art Selbstzerstörung eingeleitet: die Apoptose. Dadurch wird verhindert, dass entartete oder nicht funktionstüchtige Zellen sich weiter vermehren. Wenn das doch passiert, kann zum Beispiel Krebs entstehen. Normale Körperzellen sind während des gesamten Zellzyklus diploid; das heißt, es sind immer alle Chromosomen-Paare vorhanden, auch wenn nach der Mitose jedes Chromosom nur noch aus einem Chromatid besteht, das erst wieder verdoppelt werden muss. Nur bei der Meiose wird die Anzahl der Chromosomen halbiert und die Zelle haploid. Damit ist der Kurs über die Zelle, die Zellteilung und den Zellzyklus abgeschlossen. Ich hoffe, die Videos haben euch weiter geholfen. Vielen Dank für's Zuschauen. Tschüss!

11 Kommentare
  1. Bitte ein video dazu auf lk niveau

    Von Paolo O., vor etwa 4 Jahren
  2. Wirklich sehr gut, verständlich und anschaulich erklärt!!
    Bitte mach weiter so :)

    Von Praxis 6, vor fast 5 Jahren
  3. Hallo :)

    Der Zellzyklus beschreibt ja den ganzen Verlauf einer Zelle (Teilung, Wachstum, Arbeitsphase). Alle Prozesse die in der Zelle stattfinden laufen irgendwann innerhalb dieses Zellzyklus ab. Die Interphase im Zellzyklus beschreibt grob die "Arbeits- und Wachstumsphase" der Zelle. Hier übt die Zelle ihre hauptsächliche Funktion aus, und hier findet auch die Proteinbiosynthese statt.

    Von Marcel Schenke, vor fast 5 Jahren
  4. Also findet die Proteinbiosynthese im zellzkylus statt , denn ich dachte es wäre eigeinständiger Prozess ?

    Von Esmasultan0606, vor fast 5 Jahren
  5. Wachstumsfaktoren sind bestimmte Proteine, die vom Körper produziert werden und bestimmte Zellen zur Teilung anregen können.

    Von Dicty, vor mehr als 5 Jahren
  1. (kommt nach 3:06 minuten vor dieses wachstumsfaktor)

    Von Fabri, vor mehr als 5 Jahren
  2. was meinen sie mit wachstumsfaktoren?

    Von Fabri, vor mehr als 5 Jahren
  3. Ein sehr gutes, verständliches Video. Aussprache, Schnelligkeit alles sehr gut. Mach bitte weiter so!

    Von Murks, vor mehr als 7 Jahren
  4. Also ich muss wirklich mal danke sagen ich bin hier zwar noch nicht lange aber wirklcih ich verstehe alles sofort nicht erst nach dem 100 ersten mal oder so
    Wirklich Tollllllll *daumen hoch*

    Von Lars M., vor mehr als 7 Jahren
  5. Sehr gut erklärt, danke (:

    Von Chrischanp, vor etwa 8 Jahren
  6. Ein weiterer Meilenstein in Biologie. Glückwunsch.

    Von Björn G., vor mehr als 9 Jahren
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Zellzyklus – (Basiswissen) Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Zellzyklus – (Basiswissen) kannst du es wiederholen und üben.

  • Benenne die Phasen des Zellzyklus.

    Tipps

    Die M-Phase unterteilt man in 5 weitere Phasen.

    Die Interphase ist deutlich länger als die M-Phase.

    Lösung

    Der Zellzyklus lässt sich grob in zwei Phasen einteilen, die M-Phase und die Interphase.

    In der M-Phase findet die Mitose & Zytokinese statt.
    Sie lässt sich somit in fünf weitere Phasen unterteilen (Prophase, Metaphase, Anaphase, Telophase und die Zellkörperteilung).

    In der Interphase wächst die Zelle und bereitet sich auf die nächste Zellteilung vor.
    Auch die Interphase besteht aus drei weiteren Phasen.
    In der G1-Phase wächst die Zelle.
    In der folgenden S-Phase (Synthese) repliziert die Zelle die DNA.
    In der anschließenden G2-Phase wächst die Zelle erneut.

  • Benenne die Zellen, die sich in der G0-Phase des Zellzyklus befinden.

    Tipps

    Die Haut erneuert sich ständig.

    Rote Blutkörperchen haben keinen Zellkern.

    Lösung

    Muskel- und Nervenzellen teilen sich fast nie wieder, wenn sie sich fertig entwickelt haben.
    Auch rote Blutkörperchen können sich nicht teilen, da sie keinen Zellkern haben, der die Mitose koordinieren kann.

    Dagegen teilen sich Leber-, Darm- und Hautzellen regelmäßig, damit die entsprechenden Gewebe und Organe funktionsfähig bleiben.

  • Beschreibe die Vorgänge, die in den jeweiligen Phasen des Zellzyklus ablaufen.

    Tipps

    Die M-Phase umfasst die Mitose und Zytokinese.

    Das „S“ der „S-Phase“ steht für „Synthese“.

    Die G2-Phase findet kurz vor der Mitose statt.

    Lösung

    In der M-Phase findet die Kern- und Zellkörperteilung statt.

    Die Zelle wächst in der G1-Phase und neue Proteine werden gebildet. Die Chromosomen bestehen aus einem Chromatid, weil die DNA noch nicht verdoppelt wurde.

    In der S-Phase wird die DNA verdoppelt.

    In der darauf folgenden G2-Phase bestehen die Chromosomen aus zwei Schwester-Chromatiden. Außerdem wächst die Zelle in dieser Phase weiter und die Proteinbiosynthese findet erneut statt.
    Danach folgt die Prophase der Mitose.

    Von der G1-Phase aus können Zellen in die G0-Phase übergehen. In dieser Ruhephase teilt sich die Zelle nicht.

  • Bewerte die folgenden Aussagen zum Zellzyklus.

    Tipps

    In der M-Phase wird das Erbgut auf zwei Tochterzellen aufgeteilt.

    Chromatin bezeichnet das Material im Zellkern, das aus Proteinen und darauf aufgewickelter DNA besteht.

    Aufgelockerte DNA kann besser gelesen und kopiert werden.

    Lösung

    Die Ruhephase (G0-Phase) kann während der G1-Phase eintreten. Wachstumsfaktoren zum Beispiel können die Zelle wieder zurück in die G1-Phase und damit in den gewöhnlichen Zellzyklus bringen. Dieser läuft immer nur nach einem bestimmten Ablauf ab, aber niemals rückwärts.

    Der Zellzyklus wird an bestimmten Punkten überwacht. Diese Checkpoints oder Kontrollpunkte sorgen dafür, dass der Zellzyklus wie vorgesehen abläuft und die Zellen auch nach der Teilung einwandfrei funktionieren.

    In der M-Phase liegen die Chromosomen erst als Zwei-Chromatid-Chromosomen vor. In der Metaphase werden die Chromosomen auf die Tochterzellen aufgeteilt.
    In der Interphase bestehen die Chromosomen deshalb erst aus einem Chromatid. In der S-Phase wird das Erbgut verdoppelt, die Chromosomen bestehen dann aus zwei Chromatiden.

    In der Interphase ist das Chromatin aufgelockert, damit die Replikation und Proteinbiosynthese stattfinden können. Nur wenn das Chromatin aufgelockert ist, können Enzyme an die DNA heran, um die Basenabfolge richtig abzulesen und sie zu kopieren.
    In der Metaphase findet keine Proteinbiosynthese oder Replikation statt. Das Chromatin liegt eng zusammen, also in kondensierter Form vor. So kann das Chromatin in dieser Phase der Mitose besser auf die Tochterzellen aufgeteilt werden.

  • Erkläre die Funktion der Checkpoints im Zellzyklus.

    Tipps

    In welcher Phase heften sich die Spindelfasern an die Chromosomen?

    Lösung

    Während des Zellzyklus gibt es mehrere Checkpoints. Sie überprüfen, ob die Vorgänge in den Phasen korrekt ablaufen. Sonst kann die Zelle funktionsunfähig werden und absterben oder unkontrollierbar werden. So können Krebszellen entstehen, die sich unkontrolliert teilen.

    Die Zelle kann den programmierten Zelltod (Apoptose) einleiten, wenn im Zellzyklus ein schwerwiegender Fehler auftritt.

    An den Checkpoints übernehmen zum Beispiel Proteine die Reparaturmaßnahmen. Sie können den Zellzyklus verlangsamen, die DNA reparieren und die Entstehung von Krebszellen verhindern.

    Während der Metaphase (nicht S-Phase!) wird die Funktion des Spindelapparates überwacht, damit die Spindelfasern sich richtig an die Chromosomen heften können.
    Der Kontrollmechanismus der Mitose kann den Start der Anaphase so lang verzögern, bis alle Fasern an den richtigen Stellen anhaften.

  • Vergleiche die M-Phase mit der Interphase.

    Tipps

    Die Interphase ist die Zeitspanne zwischen zwei Kernteilungen.

    Aus der M-Phase gehen zwei Zellen hervor.

    Lösung

    Die Interphase dauert deutlich länger als die M-Phase.

    In der M-Phase findet die Kern- und Zellteilung statt.
    Dabei werden nur wenige Proteine synthetisiert und es gibt keine Ruhephase.

    In der Interphase wächst die Zelle.
    Es findet eine intensive Proteinbiosynthese in der G1- & G2-Phase statt und die DNA wird in der S-Phase verdoppelt.
    In der G0-Phase kann die Zelle in einen Ruhemodus verfallen.