Wie vermehren sich Zellen?

Die meisten einzelligen Lebewesen und – mit Ausnahme der Geschlechtszellen – auch alle Zellen von Vielzellern vermehren sich durch Teilung.

Damit eine Zelle sich teilen, d. h. zwei Tochterzellen bilden kann, müssen zunächst alle ihre Bestandteile so vermehrt werden, dass sie in ausreichender Zahl für beide Tochtergebilde vorliegen. Für die Zellorganellen, von denen eine Zelle gewöhnlich eine große Zahl besitzt, genügt es, wenn ihre Anzahl erhöht und dann in etwa gleich großer Menge auf die Tochterzellen verteilt wird. Die Erbsubstanz jedoch, die im Zellkern enthalten ist, muss exakt verdoppelt und genau auf die beiden Töchter aufgeteilt werden. Deshalb geht der eigentlichen Zellteilung eine Phase voraus, in der die Zellen stark wachsen und die Erbinformation verdoppelt wird. Dieser Abschnitt des Zellzyklus wird als Interphase bezeichnet. Die Interphase beansprucht die meiste Zeit innerhalb des Zyklus, bei der Bildung von Blutzellen zum Beispiel 12 der insgesamt 13 Stunden.

In der sich anschließenden Mitosephase findet dann die Teilung der Zelle statt. Den größten Teil hiervon nimmt die Kernteilung (Mitose) ein, bei der die Erbsubstanz auf die beiden entgegengesetzten Enden oder Pole der Zelle verteilt wird. Hierbei macht sich die Zelle zunutze, dass in den Chromosomen die Erbinformation doppelt vorliegt: Erst wird je ein Satz Gene an jeden Zellpol gebracht, dann werden sie wieder zu einem kompletten, also doppelten Chromosomensatz ergänzt. Erst wenn die Kernteilung abgeschlossen ist, setzt die eigentliche Zellteilung ein, und die beiden Tochterzellen werden vollständig voneinander getrennt.

Diese Form der Vermehrung gilt im Übrigen nur für Körperzellen. Neue Geschlechtszellen entstehen dagegen durch den Prozess der Reduktions- oder Reifeteilung, die sog. Meiose. Hier entfällt bei der Kernteilung die Ergänzung der halbierten Gensätze. Stattdessen verschmelzen zwei Geschlechtszellen unterschiedlicher Organismen, um wieder einen vollständigen Chromosomenbestand zu bilden. Auf diesem Prinzip fußt die geschlechtliche oder sexuelle Fortpflanzung.