Frage

Erkläre in eigenen Worten, aber fachsprachlich richtig, warum eine menschliche Zelle vor der Mitose und Zellteilung (Cytokinese) ihre Erbinformation in der Interphase (S-Phase) verdoppelt, so dass 2 -Chromatiden-Chromosomen vorliegen und warum sie unmittelbar nach der Zellteilung über dekondensierte 1 -Chromatiden-Chromsomen verfügt.

Gauth AI-Lösung

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Antwort

Die Antwort ist Die menschliche Zelle verdoppelt ihre Erbinformation in der S-Phase, um sicherzustellen, dass jede Tochterzelle die gleiche genetische Information erhält, und nach der Zellteilung liegen die Chromosomen als dekondensierte 1-Chromatiden-Chromosomen vor, um die normale Zellfunktion zu ermöglichen.

Erklärung

Frage 2:

Erkläre die Verdopplung der Erbinformation in der S-Phase.
In der Interphase, insbesondere in der S-Phase, verdoppelt eine menschliche Zelle ihre Erbinformation, um sicherzustellen, dass jede Tochterzelle nach der Mitose eine vollständige Kopie des genetischen Materials erhält. Diese Verdopplung erfolgt durch die Replikation der DNA, wobei jedes Chromosom in zwei identische Schwesterchromatiden aufgeteilt wird. Dies ist notwendig, um die genetische Stabilität und Kontinuität der Zellen zu gewährleisten, da jede Tochterzelle die gleiche genetische Information wie die ursprüngliche Zelle benötigt.
Erkläre die Dekondensation der Chromosomen nach der Zellteilung.
Nach der Zellteilung, die die Mitose und die anschließende Cytokinese umfasst, werden die Chromosomen dekondensiert. In der Mitose sind die Chromosomen stark kondensiert, um eine ordnungsgemäße Verteilung während der Zellteilung zu ermöglichen. Nach der Zellteilung, wenn die Tochterzellen entstehen, wird die DNA wieder dekondensiert, um die Gene zugänglich zu machen und die normale Zellfunktion zu ermöglichen. In diesem Zustand liegen die Chromosomen als 1-Chromatiden-Chromosomen vor, da jede Tochterzelle nun eine vollständige Kopie des genetischen Materials hat, das in der Interphase verdoppelt wurde.

Die Antwort ist: Die menschliche Zelle verdoppelt ihre Erbinformation in der S-Phase, um sicherzustellen, dass jede Tochterzelle die gleiche genetische Information erhält, und nach der Zellteilung liegen die Chromosomen als dekondensierte 1-Chromatiden-Chromosomen vor, um die normale Zellfunktion zu ermöglichen.

Hilfreich

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Der Zellzyklus Zellen teilen sich beispielsweise im Zuge von Wachstum oder der Reparatur von Zellschäden. Da jede menschliche Zelle in ihrem Zellkern, der von OW Kermembron Kernküeumgeben ist, die Erbinformation in Form eines fädigen _DNA- Hoeköls trägt, muss sichergestellt werden, dass jede neue Zelle ebenfalls die gleiche Erbinformation erhält und keine DNA verlorengeht. Der Zellzyklus einer Zelle lässt sich vereinfacht in _,Mitose und _unterteilen. Eine menschliche Zelle durchläuft einen Zellzyklus in etwa 22 Stunden, wobei die Interphase_ andauert. In der Interphase wächst die Zelle, sie vergrößert sich also und gewinnt an Volumen. Dabei wird die Erbinformation ebenso _ _ . Sie bereitet sich außerdem auf die anstehende Kernteilung, die sogenannte Mitose, vor. Während dieser Phase liegt die Erbinformation als fädiges DNA-Knäul vor, sie ist nicht verkürzt/verdichtet Steht nun eine Zellteilung an, muss zuerst die in der Interphase verdoppelte DNA auf die bald neu entstehenden beiden Tochterzellen aufgeteilt werden. Dies geschieht in der _. Dazu wird in der Prophase die Kernhülle oder Kernmembran aufgelöst, an den beiden gegenüberliegenden Zellpolen der Zelle bildet sich der Spindelapparat aus. Dieser Spindelapparat generiert _, Proteinstrukturen, die sich im Laufe der Prophase immer weiter verlängern zur Zellmitte hin. Außerdem wird in der Prophase das zuvor fädige DNA-Molekül kondensiert. _ meint, dass die DNA um Proteine gewickelt wird, dabei verkürzt sich der DNA-Faden immen mehr und man spricht nun von Chromatin. Dieses Chromatin, also ein Gemisch aus DNA und Protein, wird noch weiten aufgefaltet, um es weiter zu verkürzen und transportfähig zu machen. Ist das Chromatin maximal verkürzt/kondensiert, wird es in Form von Chromosomen sichtbar. Da die DNA zuvor in der Interphase verdoppelt wurde, liegen in der Prophase Chromosomen mit zwei _vor. Jeder dieser „Arme” trägt die identische Kopie der Erbinformation des „Schwester-Arms“. In der Metaphase ordnen sich diese 2-Chromatiden-Chromosomen in der _der Zelle an, also die Mitte der Zelle. Dort heften die nun langen Spindelfasern an das _eines jeden Chromosoms. An jedem Centromer eines Chromosoms befinden sich demnach zwei Spindelfasern, von jedem Zellpol aus eine. In der Anaphase verkürzen sich die Spindelfasern wieder und ziehen dabei die 2-Chromatiden-Chromosomen _, so dass jeweils ein Chromatidenarm zu dem einen Zellpol wandert und der andere Chromatidenarm zum anderen Zellpol. Nun kann man unter dem Mikroskop erkennen, dass an beiden Zellpolen der menschlichen Zelle jeweils 46 _liegen. In der_ hat sich der Spindelapparat samt Spindelfasern zurückgebildet, er wird nun nicht mehr gebraucht. An jedem Zellpol bildet sich eine neue _um die dort liegenden Chromosomen, so dass letztendlich kurzzeitig eine Zelle mit zwei Zellkernen und damit auch zwei vollständigen Chromosomensätzen vorliegt. Die 1-Chromatiden- Chromsomen werden _, das heißt, die DNA liegt am Ende der Telophase in beiden Zellkernen wieder als proteinfreies, fädiges Molekül vor. Während der Cytokinese, der Zellteilung, wird nun eine trennende Zellmembran in der Mitte der Zelle ausgebildet, die aus der ursprünglichen „Mutterzelle“ zwei _macht. Jede dieser Tochterzellen verfügt durch die Mitose über einen eigenen Zellkern mit einem im Vergleich zur Mutterzelle identischen Chromosomensatz, also 23 Chromosomenpaaren, das heißt 46 Chromsomen. Die beiden Chromosomen eines Chromsomenpaares werden als _ Chromsomen bezeichnet. Da die Zellen im Zuge der Zellteilung an _verloren haben, wachsen sie in der nun sich wiederholenden Interphase erneut und verdoppeln auch wieder ihre _,so dass diese bei erneuter Mitose und Zellteilung gerecht aufgeteilt werden kann und keine DNA verloren geht. Aufgabenstellung 1. Ergänze folgende Begriffe sinnvoll im Lückentext: Erbinformation, verdoppelt, Interphase, Telophase, Centromer, Chromatiden, eier Herninembrah, Kernhülle, Mitose, homologe, Cytokinese Zellteilung, auseinander, dekondensiert, 1-Chromatiden-Chromosomen, Kondensation, am längsten, Größe und Volumen, DNA Maleküls, kondensiert, Spindelfasern, Äquatorialebene, Kernhülle Kernmembran, Tochterzellen

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Kopiervorlage 7 Die Mitose 1 Vervollständige neben den Skizzen unten die Namen der Phasen der Zellteilung. 2 Beschreibe die in den Bildern dargestellten Phasen vor und während der Mitose mithilfe der Lückentexte. _-phase: Vor der Zellteilung_ sich die Erbinformation im _, sodass jedes _aus zwei identischen, miteinander verbundenen _besteht. _-phase: Die_ ziehen sich zusammen und werden sichtbar. Die_ löst sich auf. Der_ bildet sich. _phase: Die _ziehen die_ zur_ in der Mitte der Zelle. Die Chromatiden sind mit den gegenüberliegenden_ der Zelle verbunden. _ -phase: Die_ verkürzen sich und ziehen die_ _ in Richtung der Pole auseinander. _-phase: Der_ löst sich auf. Es bilden sich eine neue Kernmembran und eine Zellmembran um jede der beiden Töchterzellen. Sie besitzen den gleichen_ wie die Ausgangszelle.

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2.7 Chromosomen ermöglichen die Verteilung der Erbinformation Ohne die Teilung von Zellen ist Leben nicht vorstellbar, Ihr Körper besteht aus ca. 1014 Zellen, die alle durch Zellteilung aus der befruchteten Eizelle hervorgegangen sind. Pro Sekunde sterben etwa 50 Millionen Zellen in Ihrem Körper ab. Aber keine Angst, ihr Körper ersetzt sie sofort. Die Grundlage dafür ist die Zellteilung. Sie beginnt mit Bildung von zwei Zellkernen, der Mitose. Sie ist die Voraussetzung für die anschließende Teilung der gesamten Zelle. 。。 o 1 Zwei-Chromatid-Chromosomen sind 2 Chromosomen ändern während der Mitose ihre Gestalt. meistens x-förmig. Zwei-Chromatid-Chromosomen sind besonders gut zu beob achten, wenn Zellen der Meta- phase zum Platzen gebracht und mikroskopiert werden. 3 Fluoreszierende Farbstoffe machen die 4 Chromosomen unterscheiden sich in Größe und Form. Phasen der Kernteilung beobachtbar. 1 Benennen Sie die Teile des Chromosoms in Abb. 1 und geben Sie deren Funktionen an. 2 Begründen Sie, dass ein Chromosom vor jeder Zellteilung aus zwei Chromatiden mit der Dedes Chromösom muss vorjeder Zeillteilung aus zwei Chmmatiden mit der gleichen Erbinfbrmat gleichen Erbinformation bestehen muss. wasten, de bei der Zetteung die beiden Chromatiden gstrennt werden und so in die Tochterze gel angen. So wird sichergeste t, dass je de Tochterzetle eine vollständige Kopie des Erbguts erhä 3 Chromosomen können ihre Gestalt wandeln. Sie können kurz und kompakt sein →Abb. 20 oder lang und fadenförmig →Abb. 20. Erklären Sie den Zusammenhang von Struktur und Funktion an diesem Beispiel. 4 Ordnen Sie die Chromosomen in Abb. 20-0 je einem Abschnitt der Zellteilung zu. 5 In Abb. 3 sehen Sie einen „Schnappschuss' einer Mitosephase von einem Fluoreszenz- Mikroskop. a. Geben Sie die Fachbegriffe für die rot und grün fluoreszierenden Strukturen an. b. Beschreiben Sie die Vorgänge während dieser Phase. 6 Abb. 4 zeigt die Chromosomen einer menschlichen Zelle in der Metaphase. Um für solche Aufnahmen möglichst viele Zellen zur Verfügung zu haben, geben Forscher Colchicin zu Zellen, die sich gerade teilen. Eine Kernteilung über die Metaphase hinaus kann dann nicht mehr beobachtet werden. Stellen Sie eine Vermutung an, wie Colchicin wirken könnte.

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Material mit Aufgaben chei ostso M2 Chromosomensatz the 1. Ill Benenne die mit den Ziffern ge- kennzeichneten Zustandsförmen ana der Erbsubstanz. 2. I Erkläre mithilfe des Bildes die befs Begriffe haploid und diploid. enfd 3. I Erkläre, woher die befruchtete Eizelle ihre Erbsubstanz erhalten tne 8 X-Chramasam und Y-Chramasam hat. □ 4. I Stelle Vermutungen an, wes- Bau eines Chromosoms halb Eizellen und Spermienzellen De Alle Chromosomen bestehen aus zwei haploid sind. 2 identischen Chromatiden. Man be- zeichnet sie in diesem Zustand als Zwei-Chromatid-Chromosomen. Die Chromatiden sind am Zentromer mit- M3 Karyogramme einander verbunden. Sie haben jeweils einen kurzen und langen Arm. Da jede Körperzelle einen díploiden Chramoso- mensatz besitzt, liegen die Chromoso- 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 men paarweise vor. Sie bilden jeweils A homologe Chromosomenpaare. Bei XN 8K der Zellteilung werden die Chromatiden dā ao der Zwei-Chromatid-Chromosomen 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 voneinänder getrennt. Es entstehen zwei Ein-Chromatid-Chromosomen Autosomen und Gonosomen 1 Die letzten beiden Chramosomen eines B 2 3 4 5 6 2 8 9 10 11 12 Karyogramms sind die Geschlechts- X a X8 chromosomen oder Gonosomen. Sie 13 14 15 16 17 bestimmen das Geschlecht. Frauen be- 18 19 20 21 22 23 24 sitzen zwei X-Chromosomen. Männer 1. Ill Beschreibe, welche Informatio- 3. I Begründe, ob das menschliche haben ein X-Chromosom und ein viel nen ein Karyogramm enthält und Karyogramm einen Mann oder kleineres Y-Chromosom. Die anderen wie dieses geordnet ist. eine Frau zeigt. Chromosomen heißen Autosomen. III 2. Il Begründe, welches der zwei 4. I Erläutere, wann die Chromoso- Karyogramme zu einem Men- men als Zwei-Chromatid-Chro- # Beschreibe den Bau eines Zwei- schen gehört. mosomen vorliegen. Chromatid-Chromosoms. 45

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Wo befindet sich die Erbinformation im Zellkern? Im Jahr 1882 untersuchte Walther Flemming Zellen, die er mit einem Farbstoff angefärbt hatte. Der Farbstoff hatte die Eigenschaft, sich vor allem an das Material im Kern anzulagern. In der Zeit zwischen zwei Teilungen liegt dieses anfärbbare Material in der Form von dünnen Fäden vor. Wenn die Zelle sich zu teilen beginnt, werden sie aufgewickelt und man erkennt kleine anfärbbare Körperchen, die als Chromosomen ,,Farbkörperchen“ bezeichnet werden. Die Chromosomen sind die Träger der genetischen Information. Ein Chromosom besteht vor der Zellteilung aus zwei Chromatiden, die über das Zentromer verbunden sind. Beide Chromatiden tragen dieselbe genetische Information. Da das Chromosom aus zwei Chromatiden besteht, wird es auch als Zweichromatidenchromosom bezeichnet. Zur sprachlichen Abgrenzung ; bezeichnet man ein einzelnes Chromatid als Einchromatidchromosom. Aufgaben 1. Beschrifte die Abbildung!

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