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Die Anaphase ist die dritte Phase der Mitose (Zellteilung) und folgt direkt auf die Metaphase. In der Anaphase werden die Schwesterchromatiden voneinander getrennt.
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Team Anaphase Mitose Lehrer
In dem entsprechenden Artikel wurde Dir gesagt, die Metaphase wird als beendet betrachtet, sobald alle Chromosomen ihre Position in der Äquatorialebene erreicht haben. An dieser Stelle beginnt nun die Anaphase. Die Schwesterchromatiden, die bisher noch als Chromosomen verbunden waren, werden auseinandergezogen.
Das erfolgt mithilfe der Kinetochor-Mikrotubuli, die an die Zentromere gebunden sind. Unterstützend wirkt dabei das Enzym Separase, welches die Cohesin-Verbindungen zwischen den Schwesterchromatiden auflöst. Diese befinden sich ebenfalls im Bereich des Zentromers.
Die Abbildung zeigt Dir, wie die Chromatiden mithilfe der Mikrotubuli zu den Polen gezogen werden. Während der Anaphase lassen sich konkret zwei Phasen unterscheiden. In der ersten geht es nur darum, dass die Chromatiden zu den jeweiligen Polen gezogen werden. Das geschieht über eine Depolymerisation der Kinetochor-Mikrotubuli.
Unter Polymerisation versteht man das Zusammensetzen einzelner Bausteine (Monomere) zu größeren Komplexen (Polymere).
Beispiele für Polymere sind Mikrotubuli. Sie setzen sich aus mehreren Einheiten des Proteins Tubulin zusammen und bilden so Röhren, die in ihrer Länge variieren können. Den Abbau von Polymeren zu Monomeren bezeichnet man entsprechend als Depolymerisation.
Kinetochoren sind Strukturen um die Zentromere, an denen die Spindelfasern aus Mikrotubuli ansetzen.
Als Bestandteil des Cytoskeletts der Zelle werden Mikrotubuli normalerweise dauerhaft polymerisiert und depolymerisiert. Dabei spielt GTP eine wichtige Rolle, das dann nach der Polymerisation an den Mikrotubuli zu GDP hydrolysiert wird. Eine Depolymerisation findet nur in Anwesenheit von GDP statt.
Bei GTP (Guanosintriphosphat) handelt es sich um ein energiereiches Molekül, das z. B. im Citratzyklus entsteht. Für die Polymerisation wird Energie benötigt, die durch die Hydrolyse von GTP zu GDP (Guanosindiphopshat) frei wird.
Die zweite Phase wird dadurch gekennzeichnet, dass sich in dieser Zeit nicht nur die Chromatiden voneinander entfernen, auch die Spindelpole bringen immer mehr Abstand zwischen sich. Dadurch nimmt die Zelle eine längliche Form an. Interpolare Mikrotubuli, die die beiden Pole miteinander verbinden, werden durch Polymerisation in diesem Fall länger.
Unterstützt wird dieser Vorgang unter anderem durch einen Kinesin-Motor. Zusätzlich wirkt Dynein. In der Abbildung siehst Du das in Mitte der Zelle als kleine rote Punkte. Beide Enzyme spielen unter anderem eine wichtige Rolle, wenn es um den Transport von Partikeln in der Zelle geht. Hier in diesem Fall sorgen sie dafür, dass beide Pole so weit auseinander stehen, dass aus einer Zelle tatsächlich zwei entstehen können.
Kinesin und Dynein gehören zu den Motorproteinen, da sie intrazellulärem Transport ermöglichen. Dazu wandern sie an Mikrotubuli entlang wie auf Schienen und können dabei auch andere Moleküle verschieben.
In der Anaphase werden die Schwesterchromatiden mithilfe der Kinetochor-Mikrotubuli auseinandergezogen. Man unterscheidet dabei die erste Phase, in der sich die Chromatiden voneinander entfernen, und die zweite Phase, in der sich auch die Pole voneinander wegbewegen.
In diesem Abschnitt kannst Du Dir nun zwei mikroskopische Aufnahmen anschauen, welche Zellen in der Anaphase zeigen.
Abbildung 3: Die Anaphase unter einem Mikroskop.
Diese Abbildung zeigt Dir mittig die Zelle, die sich in der Anaphase befindet. Besonders charakteristisch hierfür ist, dass Du in einer Zelle bereits zwei Bereiche siehst, an denen sich Chromosomen aufhalten. Außerdem kannst Du hier theoretisch die Pole erkennen. Wie Du siehst, werden die Chromatiden am Zentromer in Richtung Pol gezogen. Daher richten sie sich alle auf diesen einen konkreten Punkt aus, der zwar nicht markiert ist, aber aufgrund der Anordnung deutlich sichtbar wird.
Unter dem Mikroskop erkennst Du die Anaphase folglich am besten, wenn Du die Chromatiden suchst, die auf einen Punkt zuwandern. Außerdem ist es eine Bedingung, dass die Zentromere nach außen zeigen. Oftmals kannst Du sogar davon ausgehen, dass mindestens zwei Bereiche mit Chromosomen erkennbar sind.
Abbildung 4: Die Anaphase im Vergleich zur Telophase
In dieser Abbildung sind Anaphase (A) und Telophase (T) gekennzeichnet. Diese Abbildung soll Dir den Unterschied noch einmal deutlich machen.
Während in der Anaphase die Chromatiden noch deutlich zu sehen sind, entsteht in der Telophase wieder lockeres Chromatin, welches dann mit der Genexpression beginnen kann. Außerdem sind in der Telophase keine Pole mehr zu erkennen, was in der Anaphase immer noch der Fall ist.
Am besten unterscheidest Du die beiden Phasen, indem Du nach erkennbaren Polen suchst und Dir anschaust, welche Form das Chromatin hat. Ist es noch deutlich als Chromatiden zu erkennen oder bereits lockeres Chromatin, das einem Wollknäuel ähnelt? Ist letzteres der Fall, handelt es sich bereits um die Telophase.
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Was passiert in der Anaphase 1?
In der Anaphase 1 werden die Chromosomenpaare getrennt und die Chromatiden zu den jeweiligen Polen gezogen. Das geschieht durch Depolymerisation der Kinetochor-Mikrotubuli.
Wie lange dauert die Anaphase?
Die Dauer der Anaphase ist sehr variabel. Bisher konnte nachgewiesen werden, dass sie zwischen zwei und zwanzig Minuten dauert.
Was passiert in der Anaphase 2?
Die Anaphase 2 während der Meiose ist die vorletzte Phase. Dabei trennen sich die Chromosomen in die einzelnen Chromatiden auf, die dann zu den Polen gezogen werden. Das geschieht über Depolymerisation der Kinetochor-Mikrotubuli.
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Lily Hulatt ist Digital Content Specialist mit über drei Jahren Erfahrung in Content-Strategie und Curriculum-Design. Sie hat 2022 ihren Doktortitel in Englischer Literatur an der Durham University erhalten, dort auch im Fachbereich Englische Studien unterrichtet und an verschiedenen Veröffentlichungen mitgewirkt. Lily ist Expertin für Englische Literatur, Englische Sprache, Geschichte und Philosophie.
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Gabriel Freitas ist AI Engineer mit solider Erfahrung in Softwareentwicklung, maschinellen Lernalgorithmen und generativer KI, einschließlich Anwendungen großer Sprachmodelle (LLMs). Er hat Elektrotechnik an der Universität von São Paulo studiert und macht aktuell seinen MSc in Computertechnik an der Universität von Campinas mit Schwerpunkt auf maschinellem Lernen. Gabriel hat einen starken Hintergrund in Software-Engineering und hat an Projekten zu Computer Vision, Embedded AI und LLM-Anwendungen gearbeitet.
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