Mitose ist der entscheidende Prozess, bei dem sich eine Ausgangszelle teilt und zwei genetisch identische Tochterzellen entstehen – essenziell für Wachstum, Gewebereparatur und ungeschlechtliche Vermehrung.
Dieser umfassende Leitfaden erklärt die fünf Phasen der Mitose, stellt die Unterschiede zur Meiose heraus und bietet leicht nachvollziehbare Schritte sowie kostenlose Vorlagen, damit Sie ein sauberes, beschriftetes Diagramm erstellen können.
In diesem Artikel
Was ist Mitose? Grundlagen der Zellteilung
Die Art der Zellteilung, bei der aus einer Ausgangszelle zwei genetisch identische Tochterzellen entstehen, wird Mitose genannt. Bevor die Mitose beginnt, verbringt eine Zelle den größten Teil ihres Lebens in der Interphase. In dieser Zeit wachsen Zellen und verdoppeln ihre DNA.
Warum Mitose in der Zellbiologie wichtig ist
Mitose ist in der Zellbiologie von zentraler Bedeutung, weil sie die präzise und gleichmäßige Verteilung des genetischen Materials auf die Tochterzellen sicherstellt. Zu den wichtigsten Gründen zählen:
- Mitose ersetzt am Ort einer Verletzung beschädigte oder abgestorbene Zellen durch gesunde, genetisch identische Zellen.
- Bei Eukaryoten und einigen mehrzelligen Organismen ermöglicht die Mitose eine ungeschlechtliche Fortpflanzung – beispielsweise bei Amöben.
- Mehrzellige Organismen beginnen als einzelne befruchtete Zelle und durchlaufen im Laufe der Entwicklung Billionen mitotischer Zellteilungen, bis ein komplexer, reifer Organismus entsteht.
Mitose vs. Meiose: Zentrale Unterschiede
Sowohl Meiose als auch Mitose sind Formen der Zellteilung. Obwohl beide einige grundlegende Prozesse teilen, unterscheiden sie sich in entscheidenden Punkten und erfüllen unterschiedliche biologische Funktionen. Der wichtigste Unterschied: Mitose erzeugt zwei identische diploide Zellen; die Meiose führt dagegen zu vier genetisch unterschiedlichen haploiden Zellen.
Die Mitose ist essenziell für Wachstum, Gewebeheilung und Reparatur, während die Meiose ein spezialisierter Prozess ist, der nur in Fortpflanzungsorganen abläuft und die genetische Vielfalt der Nachkommen sicherstellt. Weitere Unterschiede zeigt die folgende Tabelle:
| Merkmal | Mitose | Meiose |
|---|---|---|
| Zweck | Ungeschlechtliche Vermehrung, Wundheilung und Wachstum | Geschlechtliche Fortpflanzung |
| Anzahl der Teilungen | 1 | 2 (Meiose I und Meiose II) |
| Anzahl der entstehenden Zellen | 2 diploid (genetisch identisch) | 4 haploid (genetisch unterschiedlich) |
| Chromosomenzahl | Bleibt gleich | Gegenüber der Ausgangszelle halbiert |
4 Phasen der Mitose erklärt
Die Mitose umfasst vier grundlegende Phasen: Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase. Manche Lehrbücher unterscheiden fünf Phasen und teilen die Prophase in Prophase (frühe Phase) und Prometaphase (späte Phase). Diese Phasen folgen in strenger zeitlicher Reihenfolge; anschließend findet die Zytokinese statt.
Vor der Mitose befindet sich die Zelle in der Interphase (späte G₂-Phase). Zu diesem Zeitpunkt wurde die DNA bereits repliziert, und jedes Chromosom liegt nun als zwei identische Schwesterchromatiden vor. Die Chromosomen sind jedoch noch locker und dekondensiert, sodass sie unter dem Mikroskop schwer zu erkennen sind.
Außerdem hat die Zelle ihr Zentrosom repliziert, sodass zwei Zentrosomen entstehen, die während der Mitose den Spindelapparat organisieren. (Pflanzenzellen besitzen keine Zentrosomen mit Zentriolen, nutzen jedoch andere mikrotubulusorganisierende Strukturen mit ähnlicher Funktion.)
Prophase
In der frühen Prophase beginnen Zellen, einige Strukturen abzubauen und andere aufzubauen. Dies ist die Vorbereitungsphase der Mitose: Die Chromosomen kondensieren, die mitotischen Spindeln beginnen sich zu bilden, und der Nukleolus verschwindet allmählich.
In der späten Prophase werden die Chromosomen noch kompakter, die Kernhülle zerfällt, und die Chromosomen liegen frei im Zytoplasma. Einige Mikrotubuli beginnen, Chromosomen einzufangen.
Metaphase
In der Metaphase hat der Spindelapparat alle Chromosomen erfasst und in der Zellmitte angeordnet – als Vorbereitung auf die Teilung. Die Metaphasenplatte ist die Ebene, in der alle Chromosomen ausgerichtet sind. Zu diesem Zeitpunkt sollten die beiden Kinetochore jedes Chromosoms mit Mikrotubuli an gegenüberliegenden Spindelpolen verbunden sein.
Bevor die Zelle in die Anaphase eintritt, muss sie den Spindel-Checkpoint passieren. Dieser Kontrollpunkt stellt sicher, dass alle Chromosomen korrekt auf der Metaphasenplatte ausgerichtet sind und ihre Kinetochore richtig mit den Mikrotubuli der gegenüberliegenden Spindelpole verbunden sind.
Dieser Mechanismus wird als Spindel-Checkpoint bezeichnet. Er hilft sicherzustellen, dass die Schwesterchromatiden in der nächsten Phase gleichmäßig auf die beiden Tochterzellen verteilt werden. Ist ein Chromosom nicht korrekt ausgerichtet oder verbunden, stoppt die Zelle die Teilung, bis das Problem behoben ist.
Anaphase
In der Anaphase trennen sich die Schwesterchromatiden und werden zu entgegengesetzten Enden der Zelle gezogen.
Der Kohäsin-Proteinkomplex, der die Schwesterchromatiden zusammenhält, wird abgebaut, sodass sie sich lösen können. Jede getrennte Chromatide gilt nun als eigenständiges Chromosom. Die Chromosomen jedes Paares werden zu entgegengesetzten Zellpolen bewegt. Mikrotubuli, die nicht an Chromosomen gebunden sind, verlängern sich und drücken die Pole auseinander – dadurch streckt sich die Zelle.
Telophase und Zytokinese
In der Telophase ist die Zelle nahezu mit der Teilung fertig und beginnt, ihre normale Architektur wiederherzustellen, während die Zytokinese (Teilung des Zellinhalts) abläuft. Der mitotische Spindelapparat wird in seine Bestandteile zerlegt. Es entstehen zwei neue Zellkerne – jeweils einer pro Chromosomensatz. Kernmembranen und Nukleoli bilden sich erneut, und die Chromosomen dekondensieren wieder zu einem „fädigen“ Zustand.
Die Zytokinese – die Teilung des Zytoplasmas in zwei neue Zellen – fällt mit den letzten Phasen der Mitose zusammen. Je nach Zelltyp kann sie bereits in der Anaphase oder erst in der Telophase beginnen und endet kurz nach der Telophase.
In Tierzellen verläuft die Zytokinese kontraktil: Die Zelle wird wie ein Beutel mit Kordelzug in der Mitte eingeschnürt. Der „Kordelzug“ besteht aus einem Ring aus Aktinfilamenten; die Einschnürungsstelle wird als Teilungsfurche (cleavage furrow) bezeichnet. Pflanzenzellen können auf diese Weise nicht getrennt werden, weil sie eine Zellwand besitzen und zu steif sind. Stattdessen bildet sich in der Zellmitte eine Zellplatte, die die Zelle in zwei Tochterzellen teilt, die durch eine neue Zellwand voneinander getrennt sind.
So zeichnen Sie ein Mitose-Diagramm in 5 Minuten
Ein Mitose-Diagramm zu zeichnen ist nicht kompliziert – vorausgesetzt, Sie nutzen passende Tools und Vorlagen. Wie erstellen Sie also in nur fünf Minuten ein Mitose-Diagramm? Die folgende Schritt-für-Schritt-Anleitung hilft Ihnen dabei. Ob Laborprotokoll, Hausaufgabe oder Prüfungsvorbereitung: Mit diesen Tipps erstellen Sie in 5 Minuten ein übersichtliches Mitose-Diagramm.
Schritt-für-Schritt-Zeichentutorial mit kostenloser Vorlage
Folgen Sie diesen einfachen Schritten, um in nur 5 Minuten ein sauberes Mitose-Diagramm zu erstellen:
- Zeichnen Sie zunächst einen einfachen Kreis als Zellmembran. Zeichnen Sie darin einen kleineren Kreis und fügen Sie Punkte hinzu, die Chromatin darstellen, um die DNA in ihrer nicht kondensierten Form zu zeigen.
- Zeichnen Sie als Nächstes einen weiteren Kreis für die Zellmembran und markieren Sie im Inneren die Kernhülle mit einer gestrichelten oder unvollständigen Linie. Zeichnen Sie X-förmige Chromosomen und kleine Punkte, die Zentriolen darstellen, die sich zu gegenüberliegenden Seiten bewegen.
- Für die Metaphase zeichnen Sie eine horizontale ovale Form. Setzen Sie rechts und links Punkte und zeichnen Sie von dort aus Linien, die die X-förmigen Chromosomen „einfangen“. Ordnen Sie die Chromosomen in einer Linie in der Mitte an.
- Um die Anaphase darzustellen, trennen Sie die Chromosomen und zeigen Sie, wie sie zu entgegengesetzten Seiten wandern.
- Für die Telophase zeichnen Sie einen Kreis um die getrennten Chromatiden, um die Neubildung der Kernhülle zu markieren.
- Teilen Sie anschließend das Zytoplasma, indem Sie zwischen den neu gebildeten Zellkernen eine Teilungslinie einzeichnen.
Wichtige Tools zum Zeichnen eines Mitose-Diagramms
Bevor Sie starten, sollten Sie sicherstellen, dass Sie die passenden Werkzeuge zur Hand haben. In der heutigen digitalen Welt können Sie dafür besonders effiziente Tools nutzen:
- EdrawMax: Eines der besten Tools zum Erstellen von Biologie-Diagrammen. Besonders praktisch: Es bietet bereits fertige Mitose-Vorlagen und passende Symbole.
- Canva: Vielen bekannt und besonders für Einsteigerinnen und Einsteiger geeignet.
- BioRender: Für wissenschaftliche Illustrationen in Profiqualität – häufig für Publikationen und Forschungsarbeiten.
- Google Drawings: Kostenloses Tool, mit dem Studierende schnell Aufgaben und einfache Diagramme erstellen können.
Unter diesen Optionen sticht EdrawMax hervor: Mit Formenbibliotheken, Beschriftungswerkzeugen und anpassbaren Vorlagen für die Zellbiologie erstellen Sie besonders schnell ein sauberes, gut lesbares Mitose-Diagramm.
Mitose-Diagramm Schritt für Schritt erstellen
Ein Mitose-Diagramm lässt sich mit einem professionellen Tool wie EdrawMax deutlich einfacher erstellen. Die folgende Schritt-für-Schritt-Anleitung zeigt Ihnen, wie Sie ein überzeugendes Diagramm zur Zellteilung anlegen.
Schritt 1 Tool öffnen und loslegen
- Starten Sie EdrawMax und klicken Sie auf Neu und anschließend auf Leere Zeichnung, um mit einer sauberen Arbeitsfläche zu beginnen.
- Aktivieren Sie hilfreiche Funktionen wie Gitternetzlinien und Am Raster ausrichten im Tab Ansicht, damit sich Elemente leichter ausrichten lassen.
- Legen Sie Ausrichtung und Seitengröße unter Layout und anschließend Seite einrichten fest, um die Zeichenfläche für Ihr Mitose-Diagramm vorzubereiten.
Schritt 2 Benötigte Elemente hinzufügen
- Fügen Sie grundlegende Formen (Kreise, Rechtecke, Linien) aus dem Bibliotheken-Panel ein, um Zellen, Zellkerne, Chromosomen und die einzelnen Phasen darzustellen.
- Nutzen Sie Duplizieren (Strg + D), damit Elemente in allen Mitosephasen konsistent bleiben.
- Ordnen Sie Formen sauber in Abschnitten oder Rahmen an, um Interphase, Prophase, Metaphase, Anaphase, Telophase und Zytokinese visuell klar zu trennen.
Schritt 3 Text für jede Phase hinzufügen
- Wählen Sie das Text-Werkzeug, klicken Sie auf eine Form und geben Sie Bezeichnungen wie „Prophase“, „Metaphase“ usw. ein.
- Ergänzen Sie unter jeder Phase kurze Erklärungen zu den wichtigsten Ereignissen (z. B. Ausrichtung und Trennung der Chromosomen).
- Passen Sie den Textstil (Schriftart, Größe, Farbe) über die Textformat-Symbolleiste an, damit das Diagramm klar und einheitlich bleibt.
Schritt 4 Beziehungen mit dem Verbinder-Werkzeug darstellen
- Verwenden Sie das Verbinder-Werkzeug, um die Phasen in der richtigen Reihenfolge zu verknüpfen und den Ablauf der Mitose darzustellen.
- Fügen Sie Ihren Verbindern Pfeile hinzu, um die Richtung von einer Phase zur nächsten zu verdeutlichen.
- Passen Sie Verbinderstile (gebogen/gerade, Linienstärke) im Bereich Format an, um die Lesbarkeit zu verbessern.
Schritt 5 Datei exportieren
- Gehen Sie zu Datei, klicken Sie auf Exportieren & Senden und wählen Sie Ihr gewünschtes Format: PNG, JPG, PDF, SVG oder PPTX.
- Wählen Sie Qualitätsparameter und Auflösung für Diagramme in Druckqualität.
- Speichern Sie sowohl die exportierte Datei als auch das ursprüngliche EdrawMax-Format, damit Sie später jederzeit weiterbearbeiten können.
Häufige Fehler beim Zeichnen der Mitose vermeiden
Sie können ein sehr gutes Diagramm erstellen – und dennoch durch einige typische Fehler Punkte verlieren. Achten Sie insbesondere auf Folgendes:
- Halten Sie die Chromosomenzahl über alle Phasen hinweg konsistent.
- Überspringen Sie die Ausrichtung in der Metaphase nicht – das ist ein häufiger Fehler.
- Verwechslungen bei Zentrosomen und Spindelfasern: Achten Sie auf korrekte Beschriftung.
- Zeigen Sie in der Telophase deutlich erkennbare Kernmembranen.
- Verwechseln Sie Mitose nicht mit Meiose: Zeigen Sie weder Crossing-over noch Tetraden.
- Überladen Sie das Diagramm nicht; halten Sie jede Phase klar getrennt und übersichtlich.
Digitale Tools wie EdrawMax richten Elemente automatisch aus und sorgen für gleichmäßige Abstände – so lassen sich diese Fehler leichter vermeiden.
Vorlagen und Ressourcen für Mitose-Diagramme
Online finden Sie zahlreiche Mitose-Diagramme zum Lernen. Diese Bilder entdecken Sie beispielsweise über eine Suche in Google Bilder.
Als Referenz eignen sich außerdem wissenschaftliche Originalarbeiten, in denen detaillierte Diagramme mit korrekter Beschriftung enthalten sind. Hier sind einige Beispiele für beschriftete Mitose-Diagramme:
EdrawMax DesktopEdrawMax Online
