Zellen, Mitose und Meiose

Zellen – Mitose – Meiose
Alle Lebewesen bestehen aus Zellen. Es gibt auch einzellige Lebewesen (Amöbe). Die Zellen
besitzen Organellen, die eine bestimmte Funktion erfüllen (z.B.: Zellkern). Die Zellen sind
die kleinsten noch eigenständig lebensfähigen Einheiten jedes Lebewesens, da sie einen eigenen Energie- und Stoffwechsel haben.
Die befruchtete Eizelle (Zygote) ist die erste Zelle eines Lebewesens. Alle Zellen vermehren
sich durch Teilung.
Nicht alle Zellen eines Lebewesens sind gleich. Sie spezialisieren sich; z.B.: Nervenzellen,
Muskelzellen, Knochenzellen, Ei- und Samenzellen.
Im Zellkern befindet sich die sogenannte DNA. Sie befindet sich auf den Chromosomen. Jedes Lebewesen hat in allen Zellen eine gerade Anzahl von Chromosomen. In all seinen Zellen
sind gleich viele Chromosomen (z.B.: Der Mensch hat 46 Chromosomen in jeder Zelle.)
Außerdem sollte man wissen, was / wo Zellkernmembran und Zentralkörperchen sind.
 diploid: mit doppeltem Chromosomensatz
 haploid: mit einfachem Chromosomensatz
 homolog: übereinstimmend, entsprechend, gleichartig
 Zygote: befruchtete Eizelle
Bei der Befruchtung der Eizelle findet eine Verschmelzung der haploiden Eizelle mit der
haploiden Samenzelle statt, wobei die diploide Zygote entsteht. Die Eizelle enthält nur 23 XChromosomen wogegen die Samenzelle 23 X-Chromosomen (weiblich) oder 22 XChromosomen und ein Y-Chromosom (männlich) enthalten kann. Mit der Befruchtung ist
also das Geschlecht festgelegt!
Die Mitose  Zellteilung
Jedes Lebewesen wächst, indem sich seine Zellen teilen.
Die Mitose dauerst ca. 10-20 Minuten!
Mitose am Beispiel einer Tierzelle mit 4 Chromosomen!
(2 (grün aus der Eizelle) mal 2 (rot aus der Samenzelle))
Interphase
Im Zellkern ist nichts zu erkennen. Die
Chromosomen haben sich identisch verdoppelt. Jede Hälfte wird als Chromatid bezeichnet.
Frühe Prophase
Die Chromosomen werden als ein Knäuel
von Fäden sichtbar.
Mittlere Prophase
Das Zentralkörperchen teilt sich.
* Zwei Chromatiden, die am Kinetochor zusammengehalten werden.
Späte Prophase
Die Zellkernmembran löst sich auf. Die Zentralkörperchen wandern zu den Polen.
Die homologen Chromosomen stellen sich
paarweise auf.
Metaphase
Die Zentralkörperchen bilden Spindeln (Fäden) aus. Diese Spindeln ziehen die Chromosomen an den Kinetochoren in die Äquatorialebene.
Anaphase
Die Spindeln ziehen jeweils ein Chromatid
jedes Chromosoms zu den Polen.
Telophase
Es bilden sich zwei neue Zellkernmembranen
um die Chromosomen.
Die Zelle schnürt sich in der Äquatorialebene
ein und es bildet sich eine neue Zellmembran.
Interphase
Die Chromatiden rollen sich auseinander. Sie
werden unsichtbar und werden wieder als
Chromosomen bezeichnet.
Sie verdoppeln sich identisch.
Jede Zelle besitzt den diploiden Chromosomensatz!
Die Meiose  Reduktionsteilung
 Reduktionsteilung: Herstellung von Gameten
 Gameten: haploide Geschlechtzellen, die zur Zygotenbildung benötigt werden
Reduktion eines diploiden Chromosomensatzes zu einem haploiden Chromosomensatz am
Beispiel eines Lebewesens mit 4 Chromosomen in seiner doploiden Ursamen bzw. Ureizelle.
Die Meiose ist in die I. und die II. Reifeteilung unterteilt. Sie dauert 30 Minuten bis mehrere
Wochen (je nach Lebewesen).
Bildung der Samenzellen
Ursamenzelle
Die hier eingezeichneten Chromosomen sieht
man eigentlich nicht, sie dienen nur zur Verdeutlichung, welche Chromosomen die
Ursamenzelle enthält.
Die Chromosomen sind nicht doppelt vorhanden!
1. Stadium der Prophase I
Die Chromosomenfäden im Zellkern werden
sichtbar.
2. Stadium der Prophase I
 Chromosomenpaarung: Die homologen
Chromosomen legen sich dicht aneinander
(Kinetochor an Kinetochor).
3. Stadium der Prophase I
Die Chromosomen verdoppeln sich identisch
und das Zentralkörperchen teilt sich.
4. Stadium der Prophase I
Die Zellkernmembran löst sich auf und die
Zentralkörperchen wandern zu den Polen.
 Chisamabildung: Chromosomen trennen
sich und können sich überlagern und am
fremden Chromatid anwachsen. Auf diese Art
und Weise wird das Erbmaterial von Mutter
und Vater vermischt.
Metaphase I
Von den Zentralkörperchen werden Spindeln
ausgebildet, welche jeweils eines der homologen Chromosomen in die Ebene zwischen
den Polen und der Äquatorialebene ziehen.
Anaphase I
Die Spindeln ziehen die Chromosomen zu
den Polen.
Telophase I
Die Zelle teilt sich.
Es entstehen zwei haploide Zellen mit je 2
Chromosomen.
Prophase II
Die Zentralkörperchen verdoppeln sich und
wandern zu den Polen der Zelle. Die Zellkernmembran löst sich auf. Ein zweites Kinetochor pro Chromosom bildet sich.
Metaphase II
Die Zentralkörperchen bilden Spindeln, die
die Chromosomen in die Äquatorialebene
ziehen.
Anaphase II
Die Spindeln ziehen jeweils ein Chromatid
jedes Chromosoms zu einem Pol.
Telophase II
Aus einer diploiden Ursamenzelle sind vier
haploide Samenzellen mit unterschiedlichen
Chromosomen entstanden.
Bildung der Eizellen
Nach der ersten Reifeteilung der Ureizelle
- haploide Zellen (Reduktion erfolgte)
- Chiasmabildung
Nach der zweiten Reifeteilung
Aus einer diploiden Ureizelle entsteht eine
haploide Eizelle, während drei weitere
haploide Eizellen zu Grunde gehen.
Warum sterben die drei anderen Eizellen?
Das Plasma der drei nicht voll entwickelten Eizellen bekommt die eine voll entwickelte. Von
der Befruchtung bis zur Einnistung vergehen mehrere Tage in denen sich die Zygote teilt. Als
Energiereserve wird das Plasma der drei o.g. Eizellen verwendet.
Die Meiose beginnt mit der Pubertät!
Die Mitose beginnt mit der Befruchtung der Eizelle!
Stellt man alle Chromosomen auf (als Bild), so wird das Karyogramm genannt.