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Die Meiose

Die Meiose

Menschliche Keimzellen sind haploide Zellen, die durch Meiose aus diploiden Zellen gebildet werden.

Biologie

Schlagwörter

Meiose, Zellteilung, diploid, Chromosom, Zellkernteilung, haploid, diploide Zelle, haploides Spermium, haploide Eizelle, Befruchtung, Gamete, Sperma, Ei, Zygote, DNS, Zytologie, Biologie

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Grundprinzip der sexuellen Fortpflanzung

  • diploide Zelle des Vaters
  • haploides Spermium
  • diploide Zelle der Mutter - Sie enthalten einen doppelten Chromosomensatz aus mütterlichen und väterlichen Erbanlagen. Die menschlichen Körperzellen sind diploid, die Keimzellen haploid.
  • haploide Eizelle - Sie enthalten nur einen einfachen Chromosomensatz. Die Eizelle ist die weibliche Keimzelle und enthält alle genetischen Anlagen des weiblichen Lebewesens. Diese werden an den Nachkommen weitergegeben. Die Keimzellen werden durch Meiose aus den diploiden Körperzellen hergestellt.
  • Befruchtung - Durch Verschmelzen der zwei haploiden Keimzellen entsteht eine diploide Zygote.
  • diploide Zygote - Aus ihr entwickelt sich durch die mitotische Zellkernteilung der Nachwuchs. Während der Mitose bleibt die Chromosomenzahl unverändert.
  • Nachkomme - Der Körper ist aus diploiden Zellen aufgebaut, die sich durch eine Reihe von Mitosen aus der Zygote entwickeln. Einige Körperzellen stellen durch Meiose haploide Keimzellen her.
  • Meiose - Eine Zellkernteilung, bei der die Anzahl der Chromosomen halbiert wird. Die Chromosomenzahl der diploiden Zelle, die über zwei Chromosomen verfügt (2n) wird auf die Hälfte reduziert, so sind in jeder Tochterzelle n Stück Chromosomen zu finden. Der n-Wert ist je nach Spezies der Lebewesen unterschiedlich. Bei den Menschen beträgt dieser Wert n = 23. Daraus folgt, dass in unseren diploiden Zellen 2n=46 Stück (23 Paar) Chromosomen vorhanden sind, während unsere haploiden Keimzellen n = 23 Chromosomen enthalten.
  • Meiose

Ablauf der Meiose

  • Zentralkörperchen - Es steuert die Bewegung der Chromosomen im Laufe der Zellteilung. Es wird auch Zentrosom genannt und besteht aus zwei, einander vertikal angeordneten, zylinderförmigen Proteinkomplexen. Diese Proteinkomplexe sind kurze Mikrotubuli.
  • Chromatin - Ein Komplex aus DNA und Proteinen. Aus ihm bilden sich die Chromosomen (Kondensation).
  • Teilungsspindel - Besteht aus den Polfasern. Die Polfasern sind Mikrotubuli, die das Zentralkörperchen und das Centromer der Chromosomen miteinander verbinden.

Animation

  • Befruchtung
  • Nachkomme
  • Zentralkörperchen
  • Teilungsspindel

Im Rahmen der sexuellen Fortpflanzung entwickeln sich aus diploiden Zellen haploide Keimzellen. Die diploide Ausgangszelle enthält von jedem Chromosom je zwei Exemplare. Eins stammt von dem Vater, das andere von der Mutter. Die haploiden Zellen enthalten je ein Exemplar von jedem Chromosom, ihre Chromosomenzahl ist also halb so groß wie die Chromosomenzahl der Ausgangszelle. Bei der Befruchtung kommt es zur Rekombination des elterlichen Erbguts: Die haploiden Keimzellen verschmelzen zur diploiden Zygote. Durch die gewöhnliche Zellkernteilung, die Mitose, entwickelt sich dann das neue Lebewesen. Entscheidender Moment der geschlechtlichen Fortpflanzung ist die Meiose, bei der die Chromosomenzahl halbiert wird.

Die Meiose findet in zwei Hauptphasen, der Reduktionsteilung und der Äquationsteilung, statt. Beide Hauptphasen bestehen aus einer Pro-, einer Meta-, einer Ana- und einer Telophase.
In der Prophase der Reduktionsteilung entstehen die Chromosomen aus Chromatinfäden, die aus DNA und Proteinen bestehen. Da vor der Meiose noch die Verdoppelung der DNA stattfindet, verfügen die Chromosomen über zwei Chromatiden, deren DNA-Moleküle einander in ihrem Informationsgehalt gleichen. Die mütterlichen Chromosomen der diploiden Zelle sind rot, die väterlichen blau markiert. Das Zentralkörperchen, auch Zentrosom genannt, teilt sich und wandert zu den Polen.

In der Metaphase der Reduktionsteilung verschwindet die Kernhülle und die Teilungsspindel entsteht. Die Chromosomen richten sich in der Äquatorialebene aus und das Crossing-over, die Überkreuzung, findet statt: Die Chromosomenpaare tauschen einige ihrer Abschnitte aus. Dadurch wird die genetische Vielfältigkeit der entstehenden Keimzellen gesichert.

In der Anaphase der Reduktionsteilung wandern die Chromosomen zu den entgegengesetzten Polen. In der Telophase trennen sich dann die beiden Zellen und die Kernhülle entsteht.

Bis zum Ende der ersten Hauptphase wird also die Chromosomenzahl halbiert und aus der diploiden Ausgangszelle entstehen zwei haploide Zellen, die in ihren Chromosomen zwei Chromatiden enthalten.

In der zweiten Hautphase, der Äquationsteilung, bleibt die Chromosomenzahl unverändert.
In der Prophase der Äquationsteilung teilt sich das Zentralkörperchen und wandert zu den Zellpolen.

In der Metaphase wird die Kernhülle aufgelöst und es entsteht die Teilungsspindel. Die Chromosomen richten sich in der Äquatorialebene aus.

In der Anaphase wird jedes Chromosom in zwei Chromatiden gespalten. So entstehen die ein-Chromatid-Chromosomen, die zu den entgegengesetzten Zellpolen wandern.

In der Telophase trennen sich die beiden Zellen und es entsteht die Kernhülle.
Während der Meiose entstehen also aus einer diploiden Zelle vier haploide Zellen.

Narration

Im Rahmen der sexuellen Fortpflanzung entwickeln sich aus diploiden Zellen haploide Keimzellen. Die diploide Ausgangszelle enthält von jedem Chromosom je zwei Exemplare. Eins stammt von dem Vater, das andere von der Mutter. Die haploiden Zellen enthalten je ein Exemplar von jedem Chromosom, ihre Chromosomenzahl ist also halb so groß wie die Chromosomenzahl der Ausgangszelle. Bei der Befruchtung kommt es zur Rekombination des elterlichen Erbguts: Die haploiden Keimzellen verschmelzen zur diploiden Zygote. Durch die gewöhnliche Zellkernteilung, die Mitose, entwickelt sich dann das neue Lebewesen. Entscheidender Moment der geschlechtlichen Fortpflanzung ist die Meiose, bei der die Chromosomenzahl halbiert wird.

Die Meiose findet in zwei Hauptphasen, der Reduktionsteilung und der Äquationsteilung, statt. Beide Hauptphasen bestehen aus einer Pro-, einer Meta-, einer Ana- und einer Telophase.
In der Prophase der Reduktionsteilung entstehen die Chromosomen aus Chromatinfäden, die aus DNA und Proteinen bestehen. Da vor der Meiose noch die Verdoppelung der DNA stattfindet, verfügen die Chromosomen über zwei Chromatiden, deren DNA-Moleküle einander in ihrem Informationsgehalt gleichen. Die mütterlichen Chromosomen der diploiden Zelle sind rot, die väterlichen blau markiert. Das Zentralkörperchen, auch Zentrosom genannt, teilt sich und wandert zu den Polen.

In der Metaphase der Reduktionsteilung verschwindet die Kernhülle und die Teilungsspindel entsteht. Die Chromosomen richten sich in der Äquatorialebene aus und das Crossing-over, die Überkreuzung, findet statt: Die Chromosomenpaare tauschen einige ihrer Abschnitte aus. Dadurch wird die genetische Vielfältigkeit der entstehenden Keimzellen gesichert.

In der Anaphase der Reduktionsteilung wandern die Chromosomen zu den entgegengesetzten Polen. In der Telophase trennen sich dann die beiden Zellen und die Kernhülle entsteht.

Bis zum Ende der ersten Hauptphase wird also die Chromosomenzahl halbiert und aus der diploiden Ausgangszelle entstehen zwei haploide Zellen, die in ihren Chromosomen zwei Chromatiden enthalten.

In der zweiten Hautphase, der Äquationsteilung, bleibt die Chromosomenzahl unverändert.
In der Prophase der Äquationsteilung teilt sich das Zentralkörperchen und wandert zu den Zellpolen.

In der Metaphase wird die Kernhülle aufgelöst und es entsteht die Teilungsspindel. Die Chromosomen richten sich in der Äquatorialebene aus.

In der Anaphase wird jedes Chromosom in zwei Chromatiden gespalten. So entstehen die ein-Chromatid-Chromosomen, die zu den entgegengesetzten Zellpolen wandern.

In der Telophase trennen sich die beiden Zellen und es entsteht die Kernhülle.
Während der Meiose entstehen also aus einer diploiden Zelle vier haploide Zellen.

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