Spaltfurche Definition
Eine Spaltfurche ist eine Einkerbung in der Zelloberfläche, die entsteht, wenn sich die Zelle auf eine Teilung vorbereitet. Sie markiert den Beginn des „Einklemmens“ der Zellmembran und des Zytoplasmas in der Mitte. Schließlich wird sich die Zelle vollständig in zwei Hälften teilen und zwei Tochterzellen bilden.
Diese Furche wird von denselben Proteinen erzeugt, die es den Muskelzellen ermöglichen, sich zusammenzuziehen: Aktin und Myosin. Diese Proteine, die sich ausdehnen oder zusammenziehen können, bilden einen „kontraktilen Ring“, der beginnt, die Zelle in ihrer Mitte zusammenzudrücken.
Durch das Zusammendrücken entsteht ein Zugband, das diesen kontraktilen Ring zusammenhält, bis sich die gegenüberliegenden Enden des Rings in der Mitte der Zelle treffen. An diesem Punkt verschmilzt die Zellmembran auf beiden Seiten des kontraktilen Rings – es entstehen die Membranen zweier neuer und unabhängiger Zellen.
Spaltfurchen finden sich vor allem in tierischen Zellen und einigen Algenzellen. Pflanzenzellen, die steife, unflexible Zellwände haben, die sich nicht leicht verbiegen oder „einklemmen“ lassen, verwenden stattdessen eine Zellplatte.
Die Zellplatte lässt eine neue Zellwand von der Mitte der Zelle nach außen wachsen, bis sie die Ränder berührt, anstatt die Zellmembran nach innen zu klemmen, bis sie sich in der Mitte trifft.
Die folgende Grafik zeigt einen Vergleich zwischen einer Spaltfurche und einer Zellplatte:
Funktion der Spaltfurche
Zellen vermehren sich durch Zweiteilung. Nach erfolgreicher zellulärer Reproduktion wird jede Hälfte der Mutterzelle zu einer neuen, unabhängigen Zelle. Diese „Tochterzelle“ kann dann selbst wachsen und sich teilen, und dieser „Zellzyklus“ setzt sich unendlich fort, oder bis die Zellpopulation zu dicht wird.
Zellen müssen viele Schritte durchlaufen, um sich erfolgreich zu reproduzieren. Innerhalb der Zelle müssen die DNA und wichtige Organellen kopiert und dann gleichmäßig auf die gegenüberliegenden Seiten des Zellzytoplasmas verteilt werden, aus denen die beiden Tochterzellen entstehen werden.
Sobald alle Bestandteile kopiert und so verteilt sind, dass zwei gesunde Tochterzellen entstehen, muss sich die Zelle tatsächlich in zwei Teile teilen.
Tier- und Algenzellen verfügen wie die meisten Zellen über ein komplexes Netz von Proteinen, das so genannte „Zytoskelett“, das die Form der Zelle kontrolliert. Zum Zytoskelett gehören Motorproteine wie Aktin und Myosin, die sich ausdehnen oder zusammenziehen können, um die Form der Zelle zu verändern.
Das Zytoskelett der Zelle wird in Anspruch genommen, wenn eine Zelle ihre Form verändern muss. Dies kann erforderlich sein, wenn eine Zelle aus ihrer Zellmembran ein Vesikel bilden will, etwa um einen Stoff aufzunehmen oder auszuscheiden.
- Zellzyklus – Der Zyklus, in dem sich Zellen teilen, wachsen, sich auf die Teilung vorbereiten und dann den Prozess wiederholen, um das zelluläre Leben aufrechtzuerhalten.
- Zytoskelett – Ein Netzwerk von Proteinen, die für die Form einer Zelle verantwortlich sind.
- Mitose – Der Prozess, durch den sich eukaryotische Zellen reproduzieren, indem sie sich in zwei identische Tochterzellen teilen.
Quiz
1. Bei welchem Organismus würdest du NICHT erwarten, dass man bei der Zellteilung Spaltfurchen findet?
A. Eine Katze
B. Eine Grünalge
C. Ein Gänseblümchen
D. Keine der oben genannten
2. Welches der folgenden Proteine ist NICHT an der Entstehung der Spaltfurche beteiligt?
A. Aktin
B. DNA-Polymerase
C. Myosin
D. Keine der oben genannten
3. Welche der folgenden Folgen könnte eine Zelle haben, die ein nicht funktionsfähiges Aktinprotein produziert?
A. Die Zelle könnte sich nicht vermehren, weil sie ihre DNA nicht replizieren könnte.
B. Die Zelle würde sich zu schnell vermehren, weil ihr Zellzyklus beschleunigt würde.
C. Die Zelle könnte sich nicht vermehren, weil sie nicht in der Lage ist, ihr Zytoplasma in zwei Tochterzellen aufzuteilen.
D. Keiner der oben genannten Punkte.