Zellzyklus / Zellteilung [Cytokinese] - Einführung [1/6] - [Biologie, Cytologie, Oberstufe]
Summary
TLDRDieses Video ist der erste Teil einer sechsteiligen Serie über den Zellzyklus und seine Bedeutung im Wachstum, Erneuerung und Fortpflanzung. Es erklärt den Zyklus als wiederkehrendes Muster zwischen Zellteilungen und fokussiert auf die Mitose, die Kernteilung in eukaryotischen Organismen. Der Zellzyklus gliedert sich in die Interphase mit den Phasen G1, S und G2 und die Mitose mit anschließender Cytokinese. Die Video-Reihe wird den Prozess der Zellteilung und deren Regulation detaillierter erforschen.
Takeaways
- 🔬 Der Zellzyklus beschreibt den Prozess zwischen zwei Zellteilungen, der für das Wachstum, die Regeneration und die Fortpflanzung lebender Organismen essentiell ist.
- 🌱 Der Zellzyklus ist ein zyklisch wiederkehrendes Muster, das für eukaryote Zellen, die über einen Zellkern verfügen, charakteristisch ist.
- 🧬 Die Mitose ist ein spezifischerer Prozess innerhalb des Zellzyklus, der sich auf die Vervielfältigung der Zellkernstrukturen konzentriert.
- 🤖 Prokaryote Zellen, die keinen Zellkern haben, teilen sich auch, aber ohne die Mitose, da sie keinen Zellkern zur Verteilung besitzen.
- 💡 Vor der Zellteilung müssen alle Bestandteile der Mutterzelle, einschließlich der DNA, repliziert werden, um die Tochterzellen funktionsfähig zu machen.
- 🌀 Der Zellzyklus ist hochgradig reguliert und unterscheidet sich je nach Zelltyp in Dauer und Häufigkeit der Zellteilung.
- 📈 Die G1-Phase ist für die Vorbereitung auf die Zellteilung verantwortlich und kann je nach Zelltyp sehr unterschiedlich sein.
- 🛑 Die Kontrollpunkte des Zellzyklus, wie z.B. die Restrictionspunkte, sind entscheidend für die Entscheidung, ob eine Zelle den Zyklus fortsetzen oder verlassen wird.
- 🔄 Die S-Phase ist die DNA-Replikationsphase, in der sich die Chromosomen verdoppeln, um sicherzustellen, dass jede Tochterzelle eine Kopie der DNA erhält.
- 🌀 Die G2-Phase ist die Vorbereitungsphase auf die Mitose, in der die Zellen die notwendigen Proteine für die aufkommende Zellteilung synthetisieren.
- 🔄 Die Mitose selbst ist ein komplexer Prozess, der in mehrere Phasen unterteilt ist (Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase) und sicherstellt, dass die DNA gleichmäßig auf die Tochterzellen verteilt wird.
- 🌿 Nach der Zellteilung, die Cytokinese, teilt sich das Zytoplasma, wobei die Verteilung der Zellorganellen nicht immer gleichmäßig ist, jedoch immer funktioniert.
Q & A
Was ist der Zellzyklus und was umfasst er?
-Der Zellzyklus ist ein zyklisch wiederkehrendes Muster zwischen der Zellteilung, das heißt, alles, was mit einer Zelle nach ihrer Teilung geschieht, bevor sie wieder teilen kann.
Was bedeutet die Abkürzung 'SUZUKI' im Zusammenhang mit der Zellteilung?
-SUZUKI ist eine Fachbegriff für die Zellteilung, bei der aus einer Mutterzelle zwei Tochterzellen hervorgehen.
Was ist die Bedeutung von 'Mitose' in Bezug auf den Zellzyklus?
-Mitose bezieht sich auf den Vorgang der Zellkernteilung, bei dem die Anzahl der Chromosomen verdoppelt wird, um sicherzustellen, dass jede Tochterzelle dieselben genetische Informationen wie die Mutterzelle erhält.
Was sind Eukaryoten und wie unterscheiden sie sich von Prokaryoten?
-Eukaryoten sind Organismen, die über einen Zellkern verfügen. Im Gegensatz dazu, Prokaryoten sind Zellen ohne Zellkern und teilen sich durch eine einfachere Methode, ohne Mitose.
Welche Rolle spielt die Zellteilung im Wachstum und in der Regeneration?
-Die Zellteilung ist für das Wachstum von Organismen, sowohl während der Embryonalentwicklung als auch im weiteren Lebensverlauf, notwendig. Sie ermöglicht auch die Regeneration von Geweben und Organen, wie zum Beispiel dem Schwanz einer Eidechse.
Was ist die Interphase und welche Phasen umfasst sie?
-Die Interphase ist die Phase des Zellzyklus, die zwischen der Mitose und der nächsten Zellteilung liegt. Sie besteht aus den Phasen G1, S und G2, wo die Zelle sich vorbereitet und organelle sowie DNA repliziert.
Was geschieht in der G1-Phase des Zellzyklus?
-In der G1-Phase wächst die Zelle an, organelle werden nachgebildet und das Cytoplasma vermehrt. Dies ist auch die Phase, in der die Dauer des Zellzyklus variiert, je nachdem, ob die Zelle weiter teilen oder in die G0-Phase übergeht.
Was ist die S-Phase und welche Bedeutung hat sie?
-Die S-Phase ist die Synthesephase, in der die DNA repliziert wird. Jeder Chromosome wird in zwei identische 'Schwesternchromatide' aufgeteilt, die in der folgenden Mitose verteilt werden.
Was sind Zyklusabhängige Proteinkinasen und welche Rolle spielen sie im Zellzyklus?
-Zyklusabhängige Proteinkinasen sind Enzyme, die den Übergang von der G1-Phase regulieren und damit eine wichtige Kontrollstelle im Zellzyklus darstellen. Sie aktivieren oder deaktivieren Zielproteine, die die nächsten Schritte des Zellzyklus einleiten.
Was ist die G2-Phase und welche Vorbereitungen findet in dieser Phase statt?
-Die G2-Phase ist die zweite Vorbereitungsphase nach der S-Phase. Hier werden die für die Mitose notwendigen Proteinkomponenten synthetisiert, um sicherzustellen, dass die Zellteilung reibungslos verläuft.
Wie wird die Verteilung der Zellorganellen zwischen den Tochterzellen nach der Zellteilung geregelt?
-Die genaue Verteilung der Zellorganellen wie Ribosomen, Mitochondrien und Chloroplasten ist ein komplexer Prozess, der nicht vollständig verstanden ist. Es wird angenommen, dass es nicht notwendig ist, diese organelle gleichmäßig zu verteilen, solange jede Tochterzelle ausreichend organelle für ihre Funktion erhält.
Outlines
🌱 Zellzyklus und Zellteilung - Grundlagen und Prozesse
Dieses Video ist der erste Teil einer sechsteiligen Serie über den Zellzyklus. Es erläutert die grundlegenden Prozesse zwischen Zellteilungen und die Bedeutung des Zellzyklus für das Wachstum, die Regeneration und die Fortpflanzung. Der Fokus liegt auf der Zellkernteilung (Mitose) und der Zellteilung (Cytokinese) bei eukaryotischen Organismen, die über einen Zellkern verfügen. Es wird erklärt, dass vor der Zellteilung die Bestandteile der Mutterzelle, einschließlich der DNA, repliziert werden müssen, um die Tochterzellen funktionsfähig zu machen. Zudem werden die unterschiedlichen Phasen des Zellzyklus, wie die G1-, S- und G2-Phase, und ihre jeweiligen Dauer und Funktionen beschrieben.
🛠 Steuerung des Zellzyklus - Kontrollpunkte und Proteinkinasen
Der zweite Absatz beschäftigt sich mit der Steuerung des Zellzyklus, insbesondere mit den Kontrollpunkten, die entscheiden, ob eine Zelle sich teilt oder den Zellzyklus verlässt. Es werden Zyklen-abhängige Proteinkinasen (Cdks) und die Rolle von Zyklen (Cyclins) bei der Aktivierung dieser Kinasen erläutert. Diese Proteinkinasen sind entscheidend für den Übergang zwischen den Phasen des Zellzyklus. Der Absatz erklärt auch, wie durch Phosphorylierung von Zielproteinen die nächsten Schritte des Zellzyklus eingeleitet werden. Zudem werden die S-Phase, in der die DNA repliziert wird, und die G2-Phase, in der sich die Zelle auf die Mitose vorbereitet, detailliert beschrieben.
🔄 Mitose und Cytokinese - Die Zellteilung in Aktion
Der dritte Absatz beschreibt die Mitose und Cytokinese, die beiden Hauptphasen der Zellteilung. Es erläutert, wie in der Mitose die Chromosomen verdoppelt und in der Cytokinese das Zytoplasma geteilt wird. Es wird auf die unterschiedlichen Mechanismen der Zellorganellen-Verteilung in Tier- und Pflanzenzellen eingegangen und die Tatsache, dass diese Verteilung nicht immer gleichmäßig ist, hervorgehoben. Der Absatz schließt mit der Tatsache, dass trotz der Komplexität der Zellteilung und der ungleichen Verteilung der Zellorganellen, die Zellteilung in der Regel erfolgreich ist und die Tochterzellen alle notwendigen Bestandteile erhalten.
Mindmap
Keywords
💡Zellzyklus
💡Zellteilung
💡Mitose
💡Zytokinese
💡Interphase
💡G1-Phase
💡S-Phase
💡G2-Phase
💡Regeneration
💡Fortpflanzung
Highlights
Dieses Video ist das erste einer sechsteiligen Serie über den Zellzyklus und seine Bedeutung für das Wachstum, die Regeneration und die Fortpflanzung.
Der Zellzyklus ist ein zyklisch wiederkehrendes Muster zwischen Zellteilungen, bei dem die Zelle nach der Teilung vorbereitet wird, um erneut zu teilen.
Die Zellteilung ist notwendig, um aus einer einzelnen befruchteten Eizelle ein Wachstum zu einem Embryo zu ermöglichen.
Die Zellteilung ist für die Regeneration, wie beim Eidechsen-Schwanz, und die Fortpflanzung unerlässlich.
Der Zellzyklus ist hochgradig reguliert, was durch die unterschiedliche Dauer der Zellteilung in verschiedenen Zelltypen deutlich wird.
Die G1-Phase ist für die Vorbereitung auf die Zellteilung verantwortlich und variiert stark in Dauer je nach Zelltyp.
Zellen, die sich nicht mehr teilen, verlassen den Zellzyklus in der G1-Phase und betreten die G0-Phase.
Die S-Phase ist die DNA-Replikationsphase, in der sich die Chromosomen verdoppeln, um identische Kopien für die Tochterzellen zu erzeugen.
Die G2-Phase ist die Vorbereitungsphase auf die Mitose, in der die Zellteilung des Zellkerns stattfindet.
Die Mitose ist ein spezifischer Vorgang, der nur die Teilung des Zellkerns beschreibt und für eukaryote Organismen mit Zellkern relevant ist.
Prokaryote Zellen, die keinen Zellkern haben, teilen sich auch, aber ohne die Mitose, da sie keinen Zellkern zur Teilung besitzen.
Die Zytokinase ist oft als Synonym für die Zellteilung verwendet, obwohl sie tatsächlich einen spezifischeren Vorgang beschreibt.
Die DNA-Replikation in der S-Phase ist entscheidend, um sicherzustellen, dass jede Tochterzelle den gleichen Informationsgehalt hat wie die Mutterzelle.
Die Kontrollpunkte des Zellzyklus, wie der Restriktionspunkt, sind entscheidend für die Regulierung der Zellteilung und die Entscheidung, ob die Zelle teilt oder nicht.
Zyklusabhängige Proteinkinasen spielen eine zentrale Rolle bei der Regulierung des Übergangs von der G1-Phase in die S-Phase.
Die Phosphorylierung von Proteinen durch Proteinkinasen ist ein Schlüsselprozess für die Aktivierung und Regulierung der Zellteilung.
Die Verteilung der Zellorganellen während der Zellteilung ist ein komplexer Prozess, der nicht vollständig verstanden ist, aber immer funktioniert.
Die Zytokinase, bestehend aus der Mitose und der Cytokinese, ist ein komplexer Prozess, der in verschiedenen Organismen unterschiedlich abliefert.
Die Tochterzellen erhalten nach der Zellteilung alle Bestandteile einer vollständigen Zelle, einschließlich des replizierten Genoms und der Zellorganellen.
Transcripts
dieses video ist das erste video einer
sechsteiligen video reihe rund um das
thema zellzyklus entscheidung wehren wir
uns in diesem video mit dem zellzyklus
die grundlegenden prozesse zwischen zwei
zellteilungen angucken werden befassen
sich die nächsten videos sehr viel
spezifischer mit dem genauen ablauf
einmal mit der zellkern teilung bei
nicht geschlechtlichen zellen sowie in
den geschlechtszellen und auch mit der
bildung von männlichen und weiblichen
geschlechts allen vielleicht merken
einige von euch an dieser stelle bereits
wie hilfreich ist es sich die vorgänge
die die unterschiedlichen begriffe
beschreiben einmal vor augen zu führen
um sie präzise voneinander abgrenzen zu
können so beschreibt der zellzyklus wie
der name bereits erahnen lässt ein
zyklus also ein zyklisch immer
wiederkehrendes muster zwischen der
teilung einer zelle damit gucken wir uns
in diesem video also an was alles mit
einer zelle nach ihrer zellteilung
geschieht ehe sie wieder anfängt zu
teilen den eigentlichen prozess der
zellteilung bei der aus einer mutter
zelle zwei tochterzellen hervorgehen
bezeichnet man fachsprachlich als suzuki
neese häufig wird die zellteilung die
zytokin asse als synonym für den begriff
methode verwendet wobei die mitose einen
anderen sehr viel spezifischeren vorgang
beschreibt hier geht es nur um die
zahlung einer bestimmten struktur
innerhalb der zelle und zwar des
zellkerns als steuerzentrale aller
eukaryoten organismen und eukaryoten
sind wiederum organismen deren fällen
über einen zellkern verfügen zellen ohne
zellkern diese werden als pro karierten
bezeichnet teilen sich natürlich auch
aber die ce-kennzeichnung die mitose
bleibt bei ihnen natürlich aus sie
besitzen eben keinen zellkern der sich
teilen kann oder auch logisch erscheint
damit die beiden tochterzellen alle
strukturen und bestandteile ihrer mutter
zelle erhalten und damit genauso
funktionsfähig sind müssen sich auch die
bestandteile der mutter zelle vor der
eigentlichen zellteilung replizieren
sich also teilen und damit verdoppeln
bevor die zytokin asse vollzogen wird
muss beispielsweise die mitose die
teilung des zellkerns erfolgt sein
würde dies nicht geschehen wäre eine
tochterzelle ohne ca und damit nicht
überlebensfähig sämtliche bestandteile
müssen vor der zytokine verdoppelt
werden darunter auch die dna also unser
erbgut auf diese weise wird
gewährleistet dass die bei der zytokine
entstehenden tochterzellen den gleichen
informationsgehalt besitzen wie die
mutter zelle zusätzlich ist es nützlich
sich die frage zu stellen welche
biologischen nutzen mit der zellteilung
einhergeht wenn wir uns vor augen führen
dass wir aus einer einzigen befruchteten
eizelle entstanden sind ist die
zellteilung notwendig um zu wachsen
sowohl für das heranwachsen zu einem
embryo als auch für das bis zum ende der
pubertät andauernde wachstum zudem
bildet die zellteilung eine wichtige
voraussetzung für die regeneration denke
in diesem zusammenhang an den durch
zellteilung nachwachsenden schwanz eine
eidechse die diesen in einer
gefahrensituation abgeworfen hat aber
auch für die fortpflanzung ist die
zellteilung unabdingbar wie
beispielsweise im video über die majors
und noch deutlich wird diese beispiele
zeigen nicht nur welche funktionen die
zellteilung erfüllt sie machen auch
deutlich dass sich die dauer und
häufigkeit der zellteilung je nach
zelltyp deutlich voneinander
unterscheiden muss in der frühen phase
in der embryonalentwicklung müssen sich
die zellen ständig und rasch teilen
andere zellen hingegen wie zb
nervenzellen teilen sich während des
gesamten lebens überhaupt nicht diese
beobachtungen es absolut wesentlich
verrät sie uns doch dass der zellzyklus
hochgradig reguliert wird zwischen zwei
zellteilungen muss es also signale geben
die dazu führen können dass sich eine
zelle schnell zeit wie im fall einer
embryonalen zellen oder im beispiel der
nervenzelle dass dieser zyklus an
irgendeiner stelle unterbrochen wird und
die zelle gar nicht erst in die phase
der zellteilung übergeht mit diesem
hintergrundwissen lässt sich nun der
zellzyklus also der zeitraum von einer
zellteilung zur nächsten präzise und
logisch nachvollziehen und zwar wie
folgt der zellzyklus kann untergliedert
werden in die mitose mit abschließender
zytokin asse und der inter phase die
inter phase wiederum besteht aus drei
abschnitten der g1 der s und der g2
phase während die zeitliche dauer des
gesamten zyklus in der embryonalen phase
circa 30 minuten umfasst benötigt ein
erwachsener mensch ca 24 stunden für
einen vollständigen zellzyklus
die erste phase bildet die g1 phase auch
gelbphase genannt bei einem zellzyklus
von 24 stunden befindet sich die zelle
für etwa elf stunden in der g1 phase
hier bereitet sich die zelle auf die
zellteilung vor und wächst an die
volumenzunahme geht einher mit der
nachbildung von zellorganellen und der
vermehrung des zytoplasma die g1 phase
ist dafür verantwortlich dass die dauer
des zellzyklus je nach zelltyp so
unterschiedlich ist eben weil die dauer
der g1 phase höchst variabel sein kann
embryonale zellen lassen diese phase
komplett aus während andere zellen
durchaus wochen bis jahre in dieser
phase fahren können genauer gesagt
werden zellen die sich nicht mehr teilen
in dieser phase festgehalten und treten
in die sogenannte g 0 phase 1 wie zum
beispiel nerven cent somit ist dieser
abschnitt für den zellzyklus besonders
wichtig weil er entscheidet ob sich die
zelle teilt oder den zellzyklus durch
eintritt in die ko-phase verlässt das
verlassen des zellzyklus muss nicht für
immer andauern sondern kann auch bei
einzelnen zelltypen temporär bis zu dem
zeitpunkt andauern wo ein organismus
einen bedarf an der produktion dieser
zellen wieder hat beispielsweise wenn
infolge von verletzungen zellen zerstört
wurden wurde die für eine zellteilung
notwendige zell größe erreicht und die
äußeren umweltbedingungen als günstig
eingestuft werden bestimmte
signalproteine aktiviert die die
zellteilung vorbereiten und bewirken
dass die zelle in die s phase eintritt
konkret sondern sogenannte zyklen
abhängige proteinkinasen die den
übergang von der g1 phase regulieren und
damit eine wichtige kontrollstelle auch
restriktionen punkt genannt darstellen
proteinkinasen sind enzyme die eine
phosphat gruppe vom molekül atp auf ein
ziel proteine übertragen welches
wiederum weitere reaktionen der
nachfolgenden phase des zellzyklus in
gang setzt
damit die proteinkinase aktiv wird und
eine phosphat gruppe auf ein ziel
proteine übertragen kann muss sie an das
protein zu clean gebunden seien durch
die bindung von zyklen als aktivierungs
protein an die zyklen abhängige
proteinkinase macht diese eine
konfirmations änderung durch eine
änderung der räumlichen struktur und
liegt nun in ihrer aktivierten form von
ihr aktives zentrum wird durch die
konfirmations änderung zugänglich für
ein substrat proteinen bzw ziel protein
das an die cdk bindet ebenso wie ein atp
molekül bindet auf das substrat protein
wird eine phosphat gruppe übertragen ein
vorgang den man als phosphorylierung
bezeichnet und das nun fast formulierte
substrat protein leitet die nächsten
schritte des zellzyklus ein in der regel
müsst ihr den eben beschriebenen prozess
mit der funktionsweise von den zekas
nicht oder nur grob prison
nicht nur am ende der g1 phase sondern
auch an zwei weiteren kontrollpunkten am
ende der g2 phase kurz vor dem mit rose
und fairen der mitose der sogenannte
meta phase kontrollpunkt entscheidet die
aktivität dieser ziel proteine darüber
ob die zelle in das nachfolgende stadium
eintritt oder nicht ist eine zelle nun
in die anschließende es phase der
synthese phase eingetreten die in etwa
acht stunden andauert repliziert sich
die dna wir wahrscheinlich wisst es
unsere dna in form von 46 chromosomen
unserem zellkern lokalisiert die
verdopplung der dna geht damit natürlich
auch mit einer duplikation bzw einer
verdoppelung unserer chromosom einher
nach der verdoppelung besteht jedes
chromosom aus zwei genetisch identischen
schwestern kroatien
man bezeichnet diese chromosomen nach
der replikation auch als zweig romantik
chromosom vor der replikation spricht
man von einem chromatik chromosom in der
anschließenden g 24
stunden andauert bereitet sich die zelle
auf die bevorstehende mitose vor zum
beispiel indem sie alle für die mitose
notwendigen protein komponenten
synthetisiert wir bereits bist ist auch
die anschließende ce-kennzeichnung die
mitose bestandteil des zellzyklus in
einer ganz bestimmten abfolge von
ereignissen die sich einzelnen phasen
zuordnen lassen nämlich der pro phase
der pro meter phase der meta phase sowie
der anna phase und der tele phase stellt
der prozess der mitose sicher dass jeder
entstehende tochter zellkern eine kopie
der dna des mutter zellkerns enthält
über den genauen molekularen vorgang der
mitose bei dem sich der zellkern zeit im
zweiten video da mehr bei der
abschließenden super chinese auch zur
emphase gehörend teilt sich das
zytoplasma der zelle auch dieser vorgang
der sich zwischen tier und pflanzen
zellen deutlich voneinander
unterscheidet ist so komplex dass eine
ausführliche erläuterung in dieser
stelle des reit führen würde trotz der
komplexität der vorgänge mitose und ceo
chinesen dauert die emphase insgesamt
nur etwa eine stunde nach der zytokin
asse enthält jede tochterzelle alle
bestandteile einer vollständigen zelle
und erzählt zyklus beginnt aufs neue
erstaunlich ist in diesem zusammenhang
dass zwar die chromatin exakt auf die
tochterzellen verteilt wurden
zellorganellen wie ribosom mitochondrien
oder bei pflanzen auch chloroplasten
keineswegs gleichmäßig aufgeteilt werden
müssen in jeder zelle müssen nur
genügend davon fanden sein bis heute ist
nicht geklärt wie der
verteilungsmechanismus der
zellorganellen aussieht weil man weiß
dass die genannten zellorganellen sich
auch ungleichmäßig verteilen können auf
die tochterzellen kann davon ausgegangen
werden dass dieser vorgang nicht so
komplex und präzise erfolgt und umso
erstaunlicher ist es dass die verteilung
der zellorganellen ausnahmslos
funktioniert
[Musik]
تصفح المزيد من مقاطع الفيديو ذات الصلة
1. September 2024
Zellteilung: Meiose, Mitose,...- Genetik Abi-Zusammenfassung (veraltet)
Arbeitskampf Teil 1: Die Rolle der Gewerkschaft
Glykolyse - erster Schritt des Glucoseabbaus - [Zellatmung, 2/6] - [Biologie, Oberstufe]
Leukocyte extravasation | leukocyte adhesion and rolling
YouTube Kacke - UNBEDINGT NACHMACHEN!! [Folge 1]
5.0 / 5 (0 votes)