Mitose/Meiose

Zellteilung

  • Zellteilung ist ein fundamentaler Prozess, der in unseren Körpern ständig stattfindet.

    • Definiert als die Teilung einer Zelle.

    • Komponenten der Mutterzelle, einschließlich des Plasmas, werden auf Tochterzellen aufgeteilt.

    • Typischerweise entstehen 2 Tochterzellen durch einen geregelten und regulierten Prozess.

  • Die DNA darf bei diesem Prozess nicht verloren gehen.

    • Die Tochterzellen müssen identische DNA wie die Mutterzelle enthalten.

    • Vor der Teilung wird die DNA verdoppelt.

Zellzyklus

  • Der gesamte Zellzyklus besteht aus drei Hauptphasen:

    1. Interphase

    2. Mitose (Teilungsphase)

    3. Cytokinese

Interphase

  • Zeitraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Mitosen.

  • Unterteilt in drei Phasen:

    • G1-Phase (erste Wachstumsphase)

    • Zelle wächst; hohe Stoffwechselaktivität.

    • S-Phase (Synthesefase)

    • DNA-Replikation: Die DNA verdoppelt sich.

    • G2-Phase (zweite Wachstumsphase)

    • Weitere Zellvergrößerung; Überprüfung der DNA-Replikation auf Fehler.

Mitose

  • Die Mitose, auch Kernteilung genannt, dauert ungefähr 60 Minuten.

  • Besteht aus fünf Phasen:

    1. Prophase

    2. Prometaphase

    3. Metaphase

    4. Anaphase

    5. Telophase

Prophase

  • Zelle wird runder; Chromosomen werden sichtbar.

  • Chromosomen bestehen aus 2 identischen Schwesterchromatiden, die am Zentromer zusammengehalten werden.

  • Kernhülle und Kernmembran verschwinden; Chromosomen liegen frei.

  • Spindelapparat bildet sich aus, bestehend aus 2 Zentrolen, die sich zu entgegengesetzten Polen bewegen.

  • Spindelfasern sind für die Verteilung des Erbmaterials zuständig.

Prometaphase

  • Chromosomen wandern zur Äquatorialebene; Spindelfasern verbinden sich mit dem Zentromer.

  • Der Zellinhalt ist in Bewegung.

Metaphase

  • Chromosomen sind in der Äquatorialebene angeordnet.

  • Schwesterchromatiden zeigen auf gegensätzliche Spindelpolen.

  • Chromosomen haben eine X-ähnliche Form.

Anaphase

  • Trennung der Schwesterchromatiden am Zentromer.

  • Chromatiden werden zu den entgegengesetzten Zellpolen gezogen.

  • An jedem Pol liegt nun ein identischer Satz an Chromosomen vor.

Telophase

  • Chromatiden entfalten sich.

  • Spindelapparat verschwindet, Kernhöhlen und Chromatin-Gerüst bilden sich neu.

  • Abschluss der Mitose und Cytokinese führt zur Entstehung von 2 neuen Tochterzellen mit der gleichen Chromosomenanzahl wie die Mutterzelle.

Meiose

  • Bildung von Keimzellen (Gameten): Eizellen und Spermien.

  • Meiose erzeugt 4 haploide Tochterzellen aus 1 diploiden Mutterzelle.

    • Haploid: einfacher Chromosomensatz; diploid: doppelter Chromosomensatz.

    • Normale Körperzellen sind diploid, Keimzellen sind haploid.

Erste meiotische Teilung

  • Unterteilt in 4 Phasen:

    • Prophase 1

    • Chromosomen verdicken; Spindelapparat bildet sich;

    • Crossing-over kann stattfinden: Austausch genetischen Materials zwischen Chromosomen.

    • Metaphase 1

    • Homologe Chromosomen paare in der Äquatorialebene.

    • Anaphase 1

    • Trennung der homologen Chromosomen zu den Zellpolen.

    • Telophase 1

    • Diploide Zelle teilt sich in 2 haploide Tochterzellen.

Zwischen den meiotischen Teilungen

  • Kurze Interphase: Zelle wächst, aber DNA wird nicht repliziert.

Zweite meiotische Teilung

  • Ähnlich zur Mitose, bestehend aus:

    • Prophase 2

    • Chromosomen spiralisieren und Spindelapparat bildet sich.

    • Metaphase 2

    • Chromosomen in der Äquatorialebene.

    • Anaphase 2

    • Trennung der Schwesterchromatiden.

    • Telophase 2

    • Bildung neuer Kernhüllen; Zelle teilt sich.

  • Ergebnis: 4 haploide Tochterzellen aus 1 diploiden Mutterzelle.

Befruchtung

  • Verschmelzen 2 haploider Keimzellen (Eizelle und Spermium) zu einer diploiden Zelle.

  • Diese Zelle entwickelt sich dann zu einem neuen Individuum.