Chromosomen und das Karyogramm
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Chromosomen und das Karyogramm Vergleicht man verschiedene Fotos der Zellen miteinander, fallen sofort die großen Unterschiede zwischen den sichtbaren Strukturen der einzelnen Zellbilder auf. Jedes Foto zeigt ein bestimmtes Stadium im so genannten Zellzyklus (= der Zeitraum zwischen zwei Zellteilungen). Die längste Zeit ist im Zellkern nur ein dichtes Knäul von Chromatin zu sehen. Dass z.B. die Erbsubstanz des Menschen auf 46 Chromosomen verteilt ist, kann man nicht erkennen. In diesem Stadium arbeitet die Zelle: Es laufen die verschiedenen Wachstums- und Entwicklungsvorgänge ab und die Chromatinfäden, d.h. das Erbgut, werden verdoppelt. Das Chromatin wird deswegen auch als Arbeitsform der Erbsubstanz bezeichnet. Feinbau eines Chromosoms Kurz vor Beginn einer Zellteilung kommt es zu deutlichen Veränderungen im Zellkern. Die Chromatinfäden verdichten und verkürzen sich. Schließlich werden unterschiedlich große, X-förmige Strukturen sichtbar: die Chromosomen. Jedes Chromosom besteht aus zwei identischen Hälften, den Chromatiden. Die beiden Chromatiden sind am Centromer miteinander verbunden. Ein Chromosom enthält also in jedem Chromatid dicht verpackt eine exakte Kopie der DNA. Nur in dieser Form können die vielen Chromatinfäden, also das Erbgut, bei einer Zellteilung gleichmäßig auf neu entstehende Zellen verteilt werden. Man bezeichnet die Chromosomen deswegen auch als Transportform der Erbsubstanz. Hat sich die Zelle geteilt, lösen sich die Chromosomen scheinbar auf und gehen wieder in die Arbeitsform über. Das Chromatin ist die Arbeitsform der Erbsubstanz. Ein Chromosom besteht aus zwei verschiedenen Chromatiden. Die Chromosomen werden als Transportform bezeichnet. Sie sind nur während der Zellteilung sichtbar. Ein Karyogramm bringt Aufklärung Da die Chromosomen mit dem Lichtmikroskop zu erkennen sind, kann man mit relativ einfachen Mitteln das Erbgut eines Lebewesens betrachten. Hierfür wird der Vorgang der Zellteilung unterbrochen, das Präparat angefärbt und fotografiert. Nun werden die Chromosomen aus dem Bild ausgeschnitten und nach Größe und Lange des Centromers und weiteren Merkmalen sortiert. Das so entstandene Bild nennt man Karyogramm Anhand eines Karyogramms kann man z.B. das Geschlecht eines Lebewesens erkennen oder die Anzahl der Chromosomen verschiedener Organismenarten miteinander vergleichen. Das Karyogramm einer menschlichen Körperzelle zeigt bspw. 46 Chromosomen. 44 dieser Chromosomen sind sowohl in männlichen als auch weiblichen Zellen vorhanden. Sie werden als Autosomen bezeichnet. Vergleicht man sie miteinander, fällt auf, dass sich jeweils zwei Autosomen sehr stark ähneln. Diese werden im Karyogramm zu 22 Paaren zusammengefasst, den so genannten homologen Chromosomen. Das verbleibende Chromosomenpaar sind die Geschlechtschromosomen, oder auch Gonosomen genannt. Sie sind bei Mann und Frau unterschiedlich: - Frauen besitzen zwei relativ große X-Chromosomen als homologes Chromosomenpaar (XX). Männer besitzen ein X-Chromosom und ein sehr kleines Y-Chromosom (XY). Da in den Körperzellen sowohl die Autosomen wie auch die Gonosomen jeweils doppelt vorkommen, spricht man von einem doppelten oder diploiden Chromosomensatz (2 n = 46 Chromosomen). Nur die Keimzellen, also die Spermienund Eizellen, enthalten einen einfachen, einen haploiden Chromosomensatz (n = 23 Chromosomen). Das menschliche Karyogramm zeigt 23 homologe Chromosomenpaare. Darunter sind 44 Autosomen und zwei Gonosomen.
