Der Zellzyklus beschreibt die wiederkehrende Abfolge von Wachstums- und Teilungsprozessen einer Zelle. Er besteht aus der Interphase und der Mitose. Während der Interphase bereitet sich die Zelle auf die Teilung vor. In der G1-Phase wächst die Zelle und bildet Organellen. Die anschließende S-Phase dient der Verdopplung der DNA. In der G2-Phase findet die Kontrolle der Replikation statt, bevor die Mitose beginnt. Manche Zellen treten aus dem Zyklus in die G0-Phase ein, in der sie dauerhaft oder vorübergehend nicht mehr proliferieren.
Die Mitose ist die eigentliche Zellteilung, bei der zwei genetisch identische Tochterzellen entstehen. Der Chromosomensatz (2n) und die DNA-Menge (C) verändern sich im Verlauf des Zyklus: Von 2n2C in G1 über 2n4C nach der S-Phase bis zurück zu 2n2C nach Abschluss der Mitose. Kontrollpunkte in G1 und G2 gewährleisten, dass die Teilung nur bei intakter DNA erfolgt. So wird die genetische Stabilität der Zellen sichergestellt.
Zusammenfassung
Zellzyklus
- Geordnete, zyklisch wiederkehrende Abfolge biologischer Prozesse, durch die eine Zelle wächst, ihre DNA repliziert und sich schließlich in zwei Tochterzellen teilt
- Besteht aus:
- Interphase (G1, S, G2, ggf. G0)
- Mitose (M-Phase)
Chromosomensatz & DNA-Menge
Phasen des Zellzyklus
G1-Phase („Gap 1“)
- Funktion: Zellwachstum, Aufbau von Zellorganellen, Synthese von Enzymen und Proteinen
- Die DNA liegt als aufgelockerte Chromatinstruktur im Zellkern vor (2n2C)
→ 2n = diploider Chromosomensatz
→ 2C = noch nicht replizierte DNA - G1-Kontrollpunkt prüft:
- Zellgröße
- Energie- und Nährstoffverfügbarkeit
- Unversehrtheit der DNA
- Schlüsselprotein für G1-Kontrollpunkt: p53 (aktiviert bei DNA-Schäden)
Quellen
Heinrich PC, Müller M, Graeve L, Koch H-G, eds. Löffler/Petrides Biochemie und Pathobiochemie. 10th ed. Berlin: Springer; 2022. doi:10.1007/978-3-662-60266-9.
Lüllmann-Rauch R, Asan E. Taschenlehrbuch Histologie. 6th ed. Stuttgart ; New York: Georg Thieme Verlag; 2019. doi:10.1055/b-006-163361.
Welsch U, Kummer W, Deller T. Histologie: Zytologie, Histologie und mikroskopische Anatomie : das Lehrbuch. 6th ed. München: Elsevier; 2022.
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