1 biologie der zelle

1
BIOLOGIE DER ZELLE
1.1
Allgemeines l 2
1.2
1.2.1
1.2.2
Anzahl, Größe, Form und Eigenschaften
von Zellen l 3
Anzahl, Größe und Form l 3
Eigenschaften l 3
1.3
1.3.1
1.3.2
1.3.3
1.3.4
Aufbau von Zelle und Zellorganellen l 5
Grundbauplan l 5
Zellmembran l 6
Zytoplasma und Zellorganellen l 7
Zellkern l 11
1.4
1.4.1
Zellteilung (Mitose) l 21
Ablauf der Mitose l 21
1.5
Reduktions- oder Reifeteilung
(Meiose) l 23
1. Reifeteilung l 25
2. Reifeteilung l 26
1.5.1
1.5.2
1.6
1.6.1
1.6.2
Stoffaustausch der Zelle mit ihrer
Umgebung l 27
Zusammensetzung der extrazellulären
Flüssigkeit l 29
Zusammensetzung der intrazellulären
Flüssigkeit l 30
1.7
Membran- oder Ruhepotenzial einer
Zelle l 30
1.8
1.8.1
1.8.2
Stoff- und Flüssigkeitstransport l 32
Passive Transportprozesse l 32
Aktive Transportprozesse l 36
Zusammenfassung l 39
1
väterliches
Chromosom
mütterliches
Chromosom
Zygotän:
Paarbildung der
Chromosomen
Prophase I
1
BIOLOGIE DER ZELLE
Leptotän:
dünn ausgestreckte
Chromosomen
Pachytän:
dick gespannte
Chromosomen
Diplotän/Diakinese:
verdoppelte
Chromosomen,
Kernmembran
löst sich auf
1. Reifeteilung
„crossing over“
Metaphase I
ausgetauschte
Bruchstücke
Anaphase I
Interkinese
Metaphase II
2. Reifeteilung
Anaphase II
Keimzellen
24
Faller/Schünke, Der Körper des Menschen (ISBN 3133297147), © 2004 Georg Thieme Verlag
1.5.1
1. Reifeteilung
Bei der Meiose dauert die Prophase der 1. Reifeteilung sehr viel länger als
die Prophase der Mitose. Bei männlichen Keimzellen sind das in der Regel
24 Tage und bei weiblichen, auf Grund einer eingeschalteten Ruhephase
(Diktyotän), unter Umständen mehrere Jahrzehnte (s. Oogenese, S. 556).
Die Prophase gliedert sich in 5 Phasen:
l ein Leptotän,
l ein Zygotän,
l ein Pachytän,
l ein Diplotän sowie
l eine Diakinese.
REDUKTIONS- ODER REIFETEILUNG (MEIOSE)
mensatz halbieren (haploider Satz). Das ist wichtig, damit bei der Vereinigung von Ei- und Samenzelle wieder ein normaler doppelter
(diploider) Chromosomensatz entsteht. Diesen Vorgang bezeichnet
man als Meiose, die zwei Zellteilungsschritte umfasst (Abb. 1.11):
l die 1. Reifeteilung und
l die 2. Reifeteilung.
Kurz vor der 1. Reifeteilung verdoppeln die männlichen und weiblichen
Geschlechtszellen wie bei der Mitose ihre DNS, so dass jedes Chromosom zwei identische Chromatiden aufweist.
Prophase
Im Leptotän der Prophase werden die Chromosomen als feine Fäden
sichtbar und lagern sich im anschließenden Zygotän paarweise zusammen (Chromosomenpaarung). Hierbei liegen immer die entsprechenP Abb. 1.11 Stadien der Meiose. Aus Gründen der besseren Übersicht ist der Ablauf der beiden Reifeteilungen an einer Keimzelle mit drei Chromosomenpaaren beispielhaft dargestellt. Im Pachytän der Prophase der 1. Reifeteilung werden die Chromatiden sichtbar, väterliche und mütterliche Chromosomen lagern sich aneinander und bilden eine Tetrade (zwei
Chromosomen mit jeweils zwei Chromatiden). Dabei überlagern sich väterliche und mütterliche Chromatiden teilweise und beim Auseinanderweichen kommt es zum Austausch von
Bruchstücken („crossing over“). In der Metaphase der 1. Reifeteilung erfolgt die Trennung
der homologen (väterlichen und mütterlichen) Chromosomen, die nach dem Zufallsprinzip
auf die beiden Tochterzellen verteilt werden. Es entstehen zwei haploide Tochterzellen mit
einem einfachen Chromosomensatz. In der 2. Reifeteilung erfolgt in Form einer mitotischen
Zellteilung die Trennung der beiden Tochterchromatiden und es entstehen am Schluss der
1. und 2. Reifeteilung vier haploide Geschlechtszellen.
Faller/Schünke, Der Körper des Menschen (ISBN 3133297147), © 2004 Georg Thieme Verlag
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