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Botanik (Subject) / Zellzyklus: (Lesson)
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- Wozu dient die Mitose? Dienst zum Aufbau von Körperzellen, aus einer Zelle entstehen 2 idente Tochterzellen, bildet Zellen für Wachstum, Geweberegeneration und Ausbildung eines größeren Organismus. Unterschied zur Meiose: Chromosomensatz bleibt gleich.
- In welcher Phase der Mitose sind die Chromosomen am stärksten kontrahiert? In der Metaphase --> Verwendung für cytogenetische Untersuchungen
- Woraus besteht ein Chromosom und welcher Teil von bzw. an ihm ist für eine perfekte Aufteilung in der Anaphase wichtig? Ein Chromosom ist ein langer, kontinuierlicher DNA Strang, der sich um einen Vielzahl von Histonen wickelt. Das Centromer ist eine Einschnürungsstelle wo die beiden Chromatiden zusammenhängen bis sie in der am Beginn der Anaphase getrennt werden, wichtig für Bewegung der Chromatiden während Mitose
- Welche Elemente des Cytoskeletts steuern die Mitose und wie? Mikrotubuli: bauen die Kernspindeln/Kernspindelapparat auf, über welche die Chromatiden zu den Zellpolen gezogen werden
- Wie unterscheidet sich die Cytokinese von pflanzlichen und tierischen Zellen? bei Tieren: Furchung durch Ring aus Aktin- + Myosinfasern bei Pflanzen: Dies geschieht durch Verschmelzung von Golgi-Vesikeln in der Teilunsebene von innen nach außen fortschreitend über eine vesikuläre Zwischenstufe, dem Phragmoplasten. Parallel zur Zellwand wird dabei eine neue Zellmembran angelegt. In beiden bleiben jedoch kleine Lücken, die Plasmodesmen, erhalten, durch welche alle Zellen der Pflanze im sogenannten Symplasten miteinander verbunden bleiben und eine Stoffverteilung durch alle Zellen hindurch möglich ist.
- Wodurch ist der Zellzyklus gekennzeichnet? Wechsel von Mitosen und Interphase - Mitosephase: meist kürzester Abschnitt Interphase: Zeitraum zwischen Mitosen --> Zelle wächst, kopiert Chromosomen --> Vorbereitung auf die Mitose G1 Phase: Wachstumsphase der Zelle S-Phase: Synthesephase + Chromosomenverdoppelung G2 Phase: abschließende Wachstums- und Synthesephase vor der Mitose
- Wie wird der Zellzyklus kontrolliert? Kontrollsystem von verschiedenen chemischen signalen in G1, G2 und Mitose Phase Innere Signale: Regulatorische Proteine --> Proteinkinase - Cycline: cdK = cyclin- dependent kinase --> Am wichtigsten: MPF - Mitose Promotor Faktor: Kontrollpunkt in G2 Sorgt dafür, dass Zelle G2 überwindet und in die Mitose eintritt Äußere Signale: Wachstumsfaktoren: Proteine - abgegeben von Zellen des Organismus --> regt andere Zellen zur Teilung an --> Dichteabhängige Hemmung: Vermehrungsstopp bei Zellen in zu dichter Kultur
- Was unterscheidet Mitose und Zellzyklus von tierischen und pflanzlichen Zellen? Tier: Centrosome mit Centriolen organisieren Mikrotubuli Cytokinese durch Fruchung mittels kontraktilem Ring aus Aktin- und Myosinfasern ständig Mitosen und permanente Erneuerung bestimmter Körperzellen Körperzellen sind anfälliger für Proliferation --> Krebsentstehung selten Polyploidie (z.B bei Fischen) Pflanzen: Meist MTOC´s = Mikrotubuli- organisierende Zentren Cytokinese durch Bildung des Phragmoplasten und anschließender Querwandbildung Wachstum durch Streckung der Zellen und Mitosen sind räumlich voneinander getrennt--> Mitosen sind auf teilungsfähige Gewebe (=Meristeme) beschränkt Körperzellen sind weniger anfällig für Proliferation häufig Polyploidie vom Menschen gefördert bei Nutzpflanzen
- Warum ist Polyploidie bei Pflanzen vom Menschen erwünscht? Polyploidie: Besitzen mehr als 2 Chromosomen pro Zelle. Größere, ertragreichere, widerstandsfähigere Pflanzen
- Beschreiben Sie das Prinzip der Meiose. Was entsteht durch Meiose? Meiose: Reduktionsteilung--> Halbierung zygotischen Chromosomenzahl Prozess umfasst zwei verschiedene aufeinanderfolgende Teilungsschritte - Prophase I + II, Metaphase I + II, Anaphase I II, Telophase I+ II Teilung- zuerst Paarung, dann crossing over, Trennung der homologen Chromosomen/Aufteilung auf zwei Kerne --> je ein Chromosomensatz (1 aus zwei Chromatiden) Teilung - durch mitoseähnlichen Teilungsschritt- aus beiden Zellen mit haploider Chromosomenzahl insgesamt vier haploide Zellen. Reduktion des Chromosomensatzes, Bildung von Geschlechtszellen, genetische Variabilität -> Evolution
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- Was bedeutet der Begriff "Rekombination" und wann findet Rekombination statt? Neukombination der verschiedenen väterlichen und mütterlichen Chromosomen, durch den reziproken Austausch von genetischem Material zwischen homologen Chromosomen Während erster meiotischer Teilung: Cross over - Stückaustausch --> für Evolution wichtig
- Was versteht man unter dem Kernphasenwechsel? Wechsel zwischen Diplo-/Haplophase der Zellkerne im Lebenszyklus eines Organismus immer mit Sexualität, Syngamie und Meiose verbunden Zeitpunkt - verschiedene Typen: Zygotisch: mitotische Zellteilung in Haplophase, Meiose: vor Keimung der Zygote, Haplonten Intermediär: mitotische Zellteilung in Diplo-/Haplophase Gametisch: mitotische Zellteilung nur in Diplophase, Meiose: unmittelbar vor Gametenbildung, Diplonten Jedes Lebenwesen hat einen Kernphasenwechsel
- Der Mensch hat einen gametische Kernphasenwechsel, was bedeutet das? Mensch: einziges haploides Stadium --> Ei-, Spermazellen Mitosen nur in Diplophase --> gametischer Kernphasenwechsel Pflanzen: bilden meist nicht sofort Geschlechtszellen - Umweg Mitosen in Haplo- Diplophase --> intermediärer Kernphasenwechsel
- Die meisten Pflanzen haben einen intermediären Kernphasenwechsel, was bedeutet das? In Sporenbehältern --> zunächst keine Geschlechtszellen (meist Diplohaplonten; Mitose in Diplo- + Haplophase)
- Was entsteht bei den Pflanzen zunächst durch die Meiose? Was ist der Gametophyt und was der Sporophyt? Wieso besitzen Pflanzen einen Generationswechsel der Mensch aber nicht? bilden nicht sofort Geschlechtszellen - machen einen "Umweg" aus n-Spore durch Mitose --> Gametenpflanze - Gametophyt - mehrzelliges n - Gebilde Gametophyt: bildet genetisch unterschiedliche, n Geschlechtszellen Sporophyt: junge Farnpflanze - 2n- Sporenpflanze- diploide Generation bei Organismen mit Generationswechsel --> bilden haploiden Typ Mitosen: in Haplo-/Diplophase --> intermediärer Kernphasenwechsel meiste Pflanzen zusätzlich: Generationswechsel- Generation: mehrzelliges diploides haploides Gebilde - Geschlechtszellen stellen keine Generation dar
- Wo werden bei den Pflanzen und Pilzen nach der Meiose die haploiden Sporen gebildet? in Sporenbehältern --> zunächst keine Geschlechtszellen (meist Diplohaplonte; Mitose in Diplo- + Haplophase)
- Was ist Sexualität und was Syngamie? Sexualität: Syngamie + Meiose Syngamie: Verschmelzung geschlechtsverschiedener haploider zellen (aus Gametangien) meist Gameten --> dadurch entsteht Zygote 2 N = 46 (diploid: doppelter Chromosomensatz)