Der Zellzyklus ist die geordnete Abfolge aus Zellwachstum und Zellteilung, an deren Ende aus einer Zelle zwei Tochterzellen werden. Er hat zwei große Abschnitte: die Interphase mit G1, S und G2, in der die Zelle wächst und ihre DNA verdoppelt, und die M-Phase, in der Kern und Zytoplasma geteilt werden.

Klingt nach Schulbio. Im Physikum fragt man dich aber nach Checkpoints, Cyclinen und p53, und genau da wird der Zellzyklus spannend.

Key Takeaways

  • Vier Phasen, zwei Abschnitte. G1, S und G2 bilden die Interphase, danach folgt die M-Phase mit Mitose und Zytokinese.
  • Die Interphase dauert fast den ganzen Tag. In schnell teilenden menschlichen Zellen mit 24 Stunden Zyklus braucht die M-Phase laut OpenStax nur etwa eine halbe Stunde.
  • Drei Kontrollpunkte. Der G1-, der G2- und der M-Checkpoint lassen die Zelle nur weiter, wenn alles passt.
  • Cycline geben Gas, p53 bremst. Cyclin-CDK-Komplexe treiben den Zyklus an, Rb, p53 und p21 halten ihn an.
  • Kleines Fach, viele Punkte. Im Physikum Herbst 2026 lösten die Teilnehmenden die 18 Biologie-Aufgaben im Schnitt zu 77,2 Prozent.

Was ist der Zellzyklus?

Der Zellzyklus ist laut dem Lehrbuch OpenStax Biology eine geordnete Folge von Ereignissen aus Zellwachstum und Zellteilung, die zwei neue Tochterzellen erzeugt. Er besteht aus der Interphase, in der die Zelle wächst und ihre DNA repliziert, und der Mitosephase, in der die verdoppelte DNA und das Zytoplasma auf zwei Zellen verteilt werden.

Am Ende stehen zwei genetisch identische Zellen. Damit das klappt, ist der Zellzyklus streng kontrolliert.

Erst wachsen und kopieren, dann teilen: das ist der ganze Zellzyklus in einem Satz.

Welche 4 Phasen hat der Zellzyklus?

Der Zellzyklus hat vier Phasen: G1, S, G2 und M. In G1 sammelt die Zelle Bausteine und Energie, in der S-Phase verdoppelt sie ihre DNA, in G2 bereitet sie die Teilung vor, und in der M-Phase teilt sie Kern und Zytoplasma. G1, S und G2 zusammen heißen Interphase, die M-Phase heißt Mitosephase.

PhaseWas passiert laut OpenStaxDauer bei 24-Stunden-Zyklus
G1 (erste Lücke)Zelle ist biochemisch aktiv, sammelt Bausteine für Chromosomen und Energiereservenetwa 9 Stunden
S (Synthese)DNA-Replikation, Schwesterchromatiden entstehen, Zentrosom wird verdoppeltetwa 10 Stunden
G2 (zweite Lücke)Energiespeicher auffüllen, Proteine für die Chromosomenbewegung bildenetwa 4,5 Stunden
M (Mitose)Kernteilung in fünf Stadien, danach Zytokineseetwa 0,5 Stunden

Und G0? Das ist keine fünfte Pflichtphase, sondern ein Ausstieg. Zellen in G0 bereiten sich laut OpenStax nicht auf eine Teilung vor. Manche gehen nur vorübergehend dorthin, reife Herzmuskel- und Nervenzellen bleiben dauerhaft in G0.

Was passiert in der S-Phase des Zellzyklus?

In der S-Phase des Zellzyklus wird die DNA repliziert. Aus jedem Chromosom entstehen laut OpenStax zwei identische DNA-Moleküle, die Schwesterchromatiden, die am Zentromer fest verbunden bleiben. Gleichzeitig verdoppelt sich das Zentrosom. Aus den beiden Zentrosomen entsteht später der Spindelapparat, der die Chromosomen in der Mitose verteilt.

Wichtig für Altfragen: Nach der S-Phase hat die Zelle nicht mehr Chromosomen, aber jedes besteht jetzt aus zwei Chromatiden.

Wie lange dauert ein Zellzyklus beim Menschen?

Ein Zellzyklus dauert beim Menschen sehr unterschiedlich lange. Schnell teilende Zellen in Kultur brauchen laut OpenStax etwa 24 Stunden: rund 9 Stunden G1, 10 Stunden S, 4,5 Stunden G2 und eine halbe Stunde M. Im Körper reicht die Spanne von wenigen Stunden im frühen Embryo bis zu zwei bis fünf Tagen bei Epithelzellen.

Rechne das kurz nach: Die Interphase macht bei diesem Beispiel 23,5 von 24 Stunden aus. Unter dem Mikroskop siehst du deshalb fast immer Zellen in der Interphase und nur selten eine Zelle mitten in der Mitose.

Sind Zellzyklus und Mitose das Gleiche?

Nein, Zellzyklus und Mitose sind nicht das Gleiche. Die Mitose ist nur die Kernteilung und damit ein Teil der M-Phase. Der Zellzyklus umfasst zusätzlich die ganze Interphase mit Wachstum und DNA-Replikation sowie die Zytokinese. Laut OpenStax kann Mitose sogar ohne Zytokinese ablaufen, dann entstehen Zellen mit mehreren Kernen.

So läuft die Mitose ab, in den fünf Stadien, die OpenStax nennt:

  1. ProphaseDie Kernhülle beginnt zu zerfallen, die Chromosomen kondensieren, der Spindelapparat entsteht.
  2. PrometaphaseKinetochoren bilden sich am Zentromer, Spindelfasern docken an, die Zentrosomen wandern zu den Polen.
  3. MetaphaseDie Chromosomen liegen in der Äquatorialebene, maximal kondensiert und noch durch Cohesin verbunden.
  4. AnaphaseCohesin wird abgebaut, die Schwesterchromatiden werden zu den Polen gezogen.
  5. TelophaseDie Chromosomen entspiralisieren sich, die Kernhülle bildet sich neu, die Spindel zerfällt.

Die Zytokinese startet in tierischen Zellen laut OpenStax meist schon in der späten Anaphase: Ein kontraktiler Ring aus Aktin schnürt die Zelle in der Mitte ein.

Welche Kontrollpunkte gibt es im Zellzyklus?

Im Zellzyklus gibt es drei Kontrollpunkte: den G1-, den G2- und den M-Checkpoint. Am G1-Checkpoint, auch Restriktionspunkt genannt, entscheidet sich die Zelle laut OpenStax unumkehrbar für die Teilung. Der G2-Checkpoint prüft, ob die DNA vollständig und unbeschädigt kopiert ist. Der M-Checkpoint kontrolliert die Anheftung aller Chromatiden an der Spindel.

Der M-Checkpoint heißt deshalb auch Spindelcheckpoint und liegt gegen Ende der Metaphase. Warum so streng? Die Trennung der Schwesterchromatiden in der Anaphase lässt sich nicht rückgängig machen.

Tipp: Ordne jedem Checkpoint eine Frage zu. G1: "Lohnt sich die Teilung?" G2: "Ist die DNA sauber kopiert?" M: "Hängt jedes Chromosom richtig an der Spindel?" So beantwortest du fast jede Checkpoint-Frage aus dem Kopf.

Cycline, CDK und p53: wer steuert den Zellzyklus?

Das Gaspedal sind Cycline und cyclinabhängige Kinasen (CDK). Laut OpenStax schwankt die Menge der Cycline im Verlauf des Zyklus, während die CDK-Menge stabil bleibt. Erst wenn ein Cyclin an seine CDK bindet und der Komplex phosphoryliert ist, wird er aktiv und schiebt die Zelle über den nächsten Checkpoint.

Die Bremsen heißen Rb, p53 und p21 und wirken vor allem am G1-Checkpoint. Erkennt p53 eine DNA-Schädigung, stoppt es den Zyklus und holt Reparaturenzyme. Klappt die Reparatur nicht, löst p53 die Apoptose aus. p21 hemmt dabei die Cyclin-CDK-Komplexe. Rb bindet im aktiven Zustand den Transkriptionsfaktor E2F und blockiert so den Übergang von G1 nach S.

Warum das klinisch zählt: Laut OpenStax finden sich mutierte p53-Gene in mehr als 50 Prozent aller menschlichen Tumorzellen. Wie aus gestörter Zellteilung später ein ganzes Fach wird, zeigt das Porträt Was ist ein Onkologe auf dein-medizinstudium.

Merkspruch für den Zellzyklus

Zwei kurze Sätze reichen für die Reihenfolge.

Gähnen, Schlafen, Gähnen, Munter

G1, S, G2, M: Zweimal gähnen rahmt das Schlafen ein, erst dann wird die Zelle munter und teilt sich. Für die fünf Mitose-Stadien hilft "Peter packt Mamas alten Teppich": Prophase, Prometaphase, Metaphase, Anaphase, Telophase.

Mehr Merksätze dieser Art findest du in Eselsbrücken Medizin. Wie Zellen und Gewebe unter dem Mikroskop aussehen, übst du mit Histologie lernen.

So lernst du den Zellzyklus fürs Physikum

Laut IMPP-Ergebnisinformation Herbst 2026 entfielen im schriftlichen Physikum nur 18 von 313 Aufgaben auf Biologie. Die 7.385 Teilnehmenden lösten sie im Schnitt zu 77,2 Prozent. Für Chemie und Biochemie/Molekularbiologie, wo Cycline und p53 ebenfalls auftauchen, waren es 80 Aufgaben mit 68,5 Prozent. Der Zellzyklus bringt dir also Punkte in zwei Fächern.

  1. Tag 1: Kreis zeichnenDen Zellzyklus als Kreis aus dem Kopf malen, mit G1, S, G2, M, G0 und den drei Checkpoints.
  2. Tag 2: Moleküle zuordnenCycline, CDK, Rb, E2F, p53 und p21 an die richtige Stelle im Kreis schreiben. Lücken sofort als Karteikarte anlegen.
  3. Tag 3: Altfragen kreuzenFragen zu Mitose und Checkpoints bearbeiten, etwa mit der Anleitung in IMPP-Fragen verstehen.

Selbsttesten ist laut Learning Center der University of North Carolina at Chapel Hill eine aktive Lernstrategie, die Intensität und Effizienz des Lernens steigert. Die Abstände für die Wiederholung plant FSRS und Spaced Repetition, den Gesamtplan bis zur Prüfung baut Physikum lernen. Was im Physikum geprüft wird, fasst das ncrechner Lexikon zum Physikum zusammen, welche Fächer zur Vorklinik gehören, das ncrechner Lexikon zur Vorklinik.

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Häufige Fragen zum Zellzyklus

Was ist der Zellzyklus einfach erklärt?

Der Zellzyklus ist die geordnete Abfolge aus Wachstum und Teilung einer Zelle. Zuerst wächst die Zelle und verdoppelt ihre DNA, das ist die Interphase. Danach teilt sie in der M-Phase ihren Kern und ihr Zytoplasma, sodass zwei genetisch identische Tochterzellen entstehen.

Welche sind die 4 Phasen des Zellzyklus?

Die 4 Phasen des Zellzyklus sind G1, S, G2 und M. In G1 wächst die Zelle und sammelt Bausteine, in der S-Phase wird die DNA repliziert, in G2 bereitet sich die Zelle auf die Teilung vor, und in der M-Phase folgen Mitose und Zytokinese.

Wie lange dauert ein Zellzyklus beim Menschen?

Das hängt vom Zelltyp ab. Schnell teilende menschliche Zellen in Kultur brauchen etwa 24 Stunden, davon rund 9 Stunden G1, 10 Stunden S, 4,5 Stunden G2 und eine halbe Stunde M. Epithelzellen erneuern sich im Schnitt alle zwei bis fünf Tage, Nervenzellen bleiben dauerhaft in G0.

Welche drei Checkpoints gibt es im Zellzyklus?

Die drei Checkpoints im Zellzyklus sind der G1-, der G2- und der M-Checkpoint. Am G1-Checkpoint fällt die Entscheidung zur Teilung, der G2-Checkpoint prüft die kopierte DNA, und der M-Checkpoint, auch Spindelcheckpoint genannt, kontrolliert, ob alle Chromatiden an der Spindel hängen.

Quellen