Wir Menschen werden geboren und erleben unsere Kindheit, Jugend, das Erwachsenen-Dasein. Anschließend – wenn wir Glück haben – werden wir alt und sterben. Das ist unser Lebenszyklus. Genauso kann Mann die unterschiedlichen Phasen des Lebens einer Zelle definieren. Unter dem Zellzyklus verstehen wir also die verschiedenen Lebensphasen einer Zelle; von der Entstehung bis zur nächsten Zellteilung und/oder dem Zelltod.
Ein Zyklus, hat die Eigenschaft, dass sie sich oft wiederholt. Damit wir den Zellzyklus besser verstehen, müssen wir schauen, wie Zellen entstehen?
Grundsätzlich gibt es zwei Vorgänge bei denen neue Zellen entstehen:
- Entstehung neuer Zellen aus der Verschmelzung (Fusion) zweier Vorgängerzellen. Der bekannteste dieser Verschmelzungen ist die Befruchtung einer Eizelle durch ein Spermium, was zu einem neune Leben führt.
- Entstehung neuer Zellen aus der Teilung von Vorgängerzellen, ist die noch gängigere Art der Zellproduktion. So sind auch alle unsere Körperzellen aus einer befruchteten Eizelle (s. o.) durch Tausende von Teilungsvorgänge entstanden.
Also jeder Zellzyklus beginnt mit der Entstehung einer neun Zelle, deren Zyklus wir beschreiben möchten.
Die nächste Frage, die wir uns stellen wollen, ist die Frage wie der Zellzyklus – wenn überhaupt – endet? Eine einfache Antwort hierauf ist, genau wie bei uns Menschen: Mit dem Tod. Wenn eine Zelle stirbt, warum auch immer, dann endet der Zellzyklus.
Was aber wenn sich eine Zelle teilt, oder mit einer anderen Zelle zu einer neuen Zelle verschmilzt, was dann? In diesem Fall beginnt eben ein neuer Zellzyklus und der alte Zyklus setzt sich im Zellzyklus der neuen Zellen fort.
Und was passiert alles dazwischen?
Eine exzellente Frage 👍.
Der Lebensabschnitt zwischen zwei Zellteilungen bezeichnet man als Interphase.
Zum Einen muss die neue Zelle wachsen. Dieser Abschnitt der Interphase wird als G1-Phase oder GAP 1 bezeichnet.
Zellen, die sich nicht mehr weiter teilen müssen, werden in die sogenannte Ruhephase auch G0-Phase genannt übergehen. In dieser Phase wird sie ihre Funktion erledigen, wie z. B. Übertragung von Nervensignalen in Neuronen. Diese Phase kann sehr lange und sogar bis zum Tod der Zelle dauern.
Falls die Zelle entscheidet, sich weiter zu teilen, dann muss sie zuerst ihre DNA duplizieren, da sie sonst nach der Zellteilung nur die Hälfte ihres Genoms zur Verfügung hätte. Dieser Abschnitt der Interphase bezeichnen wir als S-Phase oder Synthese-Phase, da hier durch die Verdopplung der DNA neues DNA synthetisiert (hergestellt) wird.
Falls die Zelle sich teilen soll, wird sie sich auch hierauf vorbereiten. Hierzu muss unter anderem das genetische Material (das Genom) für die Zellteilung vorbereitet werden. Diese Phase wird als GAP 2 oder G2-Phase bezeichnet.
Anschließend werden durch eine Teilung des Zellkerns (Karyokinese) – in der Regele Mitose – zwei neue Tochterzellen entstehen. Die Zellteilungsphase wird auch als M-Phase bezeichnet.