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Molekularbiologie der Zelle Teil 17: Zelltod und Krebs

Wir wissen wie Zellen sich vermehren. Sie können aber auch sterben.

Zellen eines vielzelligen Lebewesens können auf zwei Weisen absterben. Die erste Art von Zelltod ist die Nekrose (unkontrollierter Zelltod); sie tritt auf, wenn Zellen oder Gewebe durch Gewalteinwirkung, Gift, Sauerstoffmangel oder Nährstoffmangel geschädigt werden. Nekrotische Zellen schwellen häufig an und platzen, sodass ihr Inhalt in den Extrazellularraum freigesetzt wird und eine Entzündung hervorrufen kann.

Die Apoptose (programmierter Zelltod) ist eine genetisch vorgegebene Abfolge von Ereignissen, die im Verlauf normaler Entwicklungsprozesse, aber auch in erwachsenen (adulten) Geweben stattfinden.

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Molekularbiologie der Zelle Teil 14: Meiose, Rekombination und Kernphasenwechsel

Im letzten Beitrag befassten wir uns mit der Mitose, bei dem das genetische Material gleichmäßig auf die Tochterzellen weitergegeben wird.

Wir erinnern uns: Menschen haben 46 Chromosomen: 44 Autosomen und die zwei Gonosomen, auch Geschlechtschromosomen genannt (Bei Frauen XX und beim Mann XY). Genauer gesagt haben wir 23 homologe Chromosomenpaare, d. h. jedes Chromosom kommt doppelt vor. Man spricht von diploid. Die Ausnahme stellt natürlich das Y-Chromosom des Mannes dar, welches nicht homolog zum X-Chromosom ist; dennoch bilden beide das Paar der Geschlechtschromosomen. Der diploide Chromosomensatz kommt zustande, weil bei der sexuellen Vermehrung Eizelle und Spermazelle miteinander verschmelzen, ein Vorgang den man als Befruchtung bezeichnet. Eizelle und Spermazelle sind die Keimzellen und diese haben nur einen halben Chromosomensatz, man spricht von haploid. Wie dieser halbe Chromosomensatz entsteht, wird in diesem Beitrag geklärt.

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Molekularbiologie der Zelle Teil 13: Mitose und Zellzyklus

Mitose und Zellzyklus

Wir wissen nun wie unsere DNA vermehrt wird über einen Prozess, der sich Replikation nennt. Hier werden wir uns mit der Vermehrung von Zellen befassen.

Grundsätzlich: Alle Zellen stammen von Zellen ab. Die Zellteilung ist bei allen Lebewesen Grundvoraussetzung für die Reproduktion (Fortpflanzung) und bei vielzelligen Organismen zudem für Wachstum, Regeneration und Reparatur. Für eine jede Zellteilung sind vier Ereignisse erforderlich:

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Molekularbiologie der Zelle Teil 9: DNA-Replikation

Wir werden alle älter, das ist nicht zu verhindern. Dass wir älter werden, hat z. T. auch mit unserer DNA zu tun, bzw. ihrer Vermehrung, mit der wir uns hier befassen werden.

Wenn sich eine Zelle teilt, so muss ihr Genom auch an die Tochterzellen weitergegeben werden. Damit dies geschehen kann, muss die DNA verdoppelt werden. Als Replikation bezeichnet man einen zellulären Vorgang, bei dem eine DNA-Doppelhelix mithilfe spezifischer Enzyme identisch verdoppelt wird. Nur unter dieser Voraussetzung entstehen bei einer nachfolgenden Zellteilung Tochterzellen mit gleicher genetischer Ausstattung.

 

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Mars versus Venus? Teil 2: Warum gibt es zwei Geschlechter?

Die Frage, warum es eben nur zwei Geschlechter geben kann, hat mit ihrer biologischen Funktion zu tun. Hierbei geht es um Sex, Chromosomenzahl und Keimzellenbildung.

Sexualität, bzw. sexuelle Fortpflanzung erschöpft sich nicht nur in der Vermehrung der Individuenzahl, sondern beruht auf der ständigen Neukombination des elterlichen Erbgutes. Damit ist eine gewisse Variabilität der Organismen gesichert. Sex bezeichnet die Gesamtheit aller Phänomene, die in diesen Dienst gestellt werden. Über die Ursprünge und Bedeutung der Sexualität hat schon der Biologe August Weismann hingewiesen (WEISMANN 1883, 1886). Über die Ursprünge und Evolution der sexuellen Fortpflanzung hat LANE (2009) ein Kapitel gewidmet; MARGULIS & SAGAN (1986) haben hierzu ebenfalls ein wunderbares Buch geschrieben (wenn auch teilweise betagt). Für visuell orientierte Menschen empfehle ich folgendes Video, außerdem noch folgendes

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