Zellteilung

Zellen können nur durch Teilung bereits bestehender Zellen entstehen

=> aus einer Mutterzelle entstehen 2 genetisch identische Tochterzellen

Das genetische Material muss verdoppelt werden = REPLIKATION

-> nach Replikation: 2-Chromotid-Chromosom

Mitose

1. Interphase

2. Prophase

3. Prometaphase

4. Metaphase

5. Anaphase

6. Telophase

7. Cytokinese

1. G1-Phase

   -> Zelle wird größer (wächst)

2. S-Phase

   -> Replikation

   -> Verdopplung der Centriolen des Spindelapparates

3. G2-Phase

   -> Zellgrößenzunahme

1. DNA spiralisiert => 2-Chromatid-Chromosomen werden mikroskopisch sichtbar

2. Centriolenpaare bilden Spindelapparat aus

3. Centriolen rücken Richtung Zellpoole

4. Auflösung des Nukleolus

1. Kernhülle löst sich auf

2. Spindelapparat kann nun ans Centromer aller 2-Chromatid-Chromosomen anheften, jeweils vom oberen Zellpol und vom unteren Zellpol

1. Anordnung aller 2-Chromatid-Chromosomen in der Äquatorialebene

• Chromatiden eines jeden 2-Chromatid-Chromosoms werden voneinander getrennt und zu den gegenüberliegenden Zellpolen gezogen

  => werden zu 1-Chromatid-Chromosomen

• Einschnürung des Cytoplasmas beginnt

• Spindelapparat löst sich auf

• Neue Kernhülle bildet sich um die 1-Chromatid-Chromosomen an den Zellpolen

• DNA wird wieder fähig d.h. sie entspiralisiert

• Cytoplasma schnürt weiter ein

• komplette Trennung des Cytoplasmas => 2 Tochterzellen sind entstanden

• Komplette Kernhülle

• Neuer Nukleolus in jedem Kern

• Mehr oder weniger zufallsmäßige Verteilung der anderen Organellen

= Keimzellbildung

• Chromosomensatz wird auf die Hälfte reduziert

  -> von diploid zu haploid

Wichtig für die Erhaltung eines konstanten Chromosomensatzes von 46 Chromosomen nach der Befruchtung

Eizelle: 23 Chromosomen

Spermium: 23 Chromosomen

Gesamt: 46 Chromosomen

Keimzellen entstehen aus Urkeimzellen mit 46 Chromosomen

• aus 2 nacheinanderfolgenden Reifeteilungen

  1. Reifeteilung: typische Teilung der Meiose

  2. Reifeteilung: mitotische Teilung

• aus einer Keimzelle entstehen 4 Keimzellen

  • 4 Spermien beim Mann

  • 1 Eizelle und 3 Polkörperchen bei der Frau

1. Reduzierung des Chromosomensatzes

2. Mischung des Erbgutes

Chromosomen, die ein Paar bilden (väterlich/mütterlich) und vergleichbare genetische Info beinhalten

1. Interphase

2. Prophase 1

3. Metaphase 1

4. Anaphase 1

5. Telophase 1

6. Cytokinese 1

7. Beginn der 2. Reifeteilung mit zwischengeschalteter Interphase, in der KEINE Replikation stattfindet, allerdings wachsen die Zellen innerhalb der Interphase

8. Prophase 2

9. Prometaphase 2

10. Metaphase 2

11. Anaphase 2

12. Telophase 2

13. Cytokinese 2

• Replikation der DNA

  -> 2-Chromatid-Chromosomen entstehen

1. Leptotän

   • Sichtbarwerden d. 2-Chromatid-Chromosomen

2. Zygotän

   • Paarung der homologen Chromosomen

     => sie lagern sich dicht aneinander

3. Pachytän

   • crossing over: Stücke des einen Chromatids eines 2-Chromatid-Chromosoms tauschen mit Stücken eines Chromatids des anderen 2-Chromatid-Chromosoms

     => Mischung des Erbgutes!

Während der Prophase 1 auch noch:

• weitere Spiralisierung d. 2-Chromatid-Chromosoms

• Auflösung der Kernhülle + Nukleolus

• Ausbildung eines Spindelapparates

Synaptischer Komplex = Tetrade

• homologe 2-Chromatid-Chromosomen (Tetrade) ordnen sich in der Äquatorialebene an

• homologe Chromosomen werden getrennt und zu den entgegengesetzten Zellpolen gezogen

• Dabei ist die Verteilung mütterlicher und väterlicher 2-Chromatid-Chromosomen zufällig

  => Vermischung des väterlichen und mütterlichen Erbgutes

  => gleichzeitig: Reduzierung der Chromosomenzahl auf die Hälfte (eine Hälfte am Nordpol, eine am Südpol der Zelle)

• 2-Chromatid-Chromosomen werden an den jeweiligen Polen von einer Kernhülle umgeben, nachdem sich der Spindelapparat aufgelöst hat

• Einschnürung des Cytoplasmas

• komplette Einschnürung des Cytoplasmas, sodass 2 neue Zellen entstehen, die jeweils 23 2-Chromatid-Chromosomen besitzen

• Komplette Kernhüllen mit Nukleolus und entspiralisierten Chromosomen

• Meiose

  • homologe Chromosomen werden getrennt

  • Chromatiden werden getrennt

• Mitose

  • Chromatiden werden getrennt

1. Strukturelle Chromosomenaberation

   • ein Chromosom ist zu lang bzw. Zu kurz

     => das führt zu schwerwiegenden organischen Störungen, sollte so eine Keimzelle zur Befruchtung kommen

2. Numerische Chromosomenaberation

   • Ein Chromosom zu viel/ zu wenig in der Keimzelle

     => zu viel: Trisomie 21 -> 21. Chromosom liegt dann nach der Befruchtung 3x vor

     = einzige Chromosomenaberation, die überlebensfähig ist