Aufbau der Chromosomen
-Die menschliche DNA ist auf verschiedene Chromosome verteilt
-Generell hat jeder Mensch im Zellkern jeder seiner Zelle 46 Chromosomen -> wovon 23 von der Mutter und 23 vom Vater weitergegeben wurden
diese werden zu 23 unterschiedlichen Chromosomenpaare zusammengefasst -> das heißt , es gibt immer zwei Chromosomen die gleich (homolog) sind und zusammengehören
-Ausnahme macht das 23 Chromosomenpaar -> Beim Mann gibt es ein X und ein Y-Chromosomen -> Bei der Frau zwei x-Chromosomen
-> Man redet von den Geschlechtstchromosomen die bestimmt ob man eine Frau oder Mann wird
zweiter Abschnitt Chromosomen
-Ein Chromosom enthält im einfachen Fall einen durchgehenden DNA-Doppelstrang, der Chromatinfaser, die das Chromatid bildet -> da jedes Chromosom aus zwei identischen Chromatiden besteht, nennt man diese Schwesterchromatiden
-Diese Schwesterchromatiden hängen am Centromer zusammen-> durch Centromer werden Chromatiden in zwei Arme unterteilt
-> der kürzere Arm -> wird als p-Arm bezeichnet
-> der längere Arm -> wird als q-Arm bezeichnet
-Die Enden der Chromosomen heißen Telomere, sie enthalten eine kurze, sich identisch wiederholende DNA-Sequenz ( beim Menschen TTAGG) -> dort werden die Chromosomen bei jeder Verdopplung ein wenig kürzer -> Telomere spielen daher beim Alterungsprozessen eine wichtige Rolle
Zeichen ein Chromatid mit beschriftung
Das Karyogram
In den meisten Lebewesen existiert jedes Chromosomen in zwei Varianten: eines hat das Lebewesen vom Vater, das andere von der Mutter. Die beiden homologen Chromosomen besitzen zwar die Gene für die gleichen Aufgaben und Strukturen, die Informationen sind aber nicht unbedingt die gleichen. Es kann z.B. die Information für die Augenafarbe in den Variationen braun und blau vorliegen.
Zellen die jeweils zwei Chromosomen einer Sorte besitzen nennt man diploid (2n), Zellen mit einem einfachen Chromosomensatz heißen haploid (n).
Ein Karyogramm ist ein übersichtliches Bild der Chromosomenpaare. Es wird angelegt um den Karyotyp (Chromosomenausstatung eines Individuums = Ploide)
zu bestimmen -> Verwendung um die Ursache vererbbarer Krankheiten zu ermitteln.
In Paris 1971 beschloss man eine internationale Vereinbarung, wodurch man Chromosomenpaare nach Größe, Gestallt und Lage des Centromers anordnet.
Die im Karyogramm dargestellten Chromosomen repräsentieren die Transportform, wie während der Zellteilung vorliegt, denn die maximal verdichtete Chromosomenstruktur muss hier vorliegen
Funktion des Colchicins bei der Präparierung eines Karyogramms
Colchis stoppt die Mitose, indem es die Ausbildung des Spindelfaserapparat hemmt. Die Chromosomen leigen deshalb zur Analyse Diploid und kondensiert, also gut sichtbar vor
Beschreibe den Zellzyklus
Interphase:
G1-Phase: -Zelle wächst sehr starl-> erreicht größe der Mutterzelle und bereitet sich auf Zellteilung vor -Jedes Chromosomen bestehst us einem einfachen Ein-Chromatid-Chromosomen -Zelle übt vor allen ihre spezifische Funktion aus -> betriebt Stoffwechsel. produzieren Proteine, wächst eben sehr stark -keine Synthese von DNA -> deswegen auch als Gap-Phase bezeichnet -> mache Zellen teilen sich nicht mehr, verbleiben also in der Phase, die Ruhephase G0 -dauert etwa 10h
G0-Phase: -Zellen können wenige Tage bis mehrere Tage verbleiben -Oft sind G0-Zellen aber endgültig differenziert und führen als solche ihre Funktion bis zum Zelltod aus ohne jemals wieder Teilungsaktiv zu werden -Nerve-,Muskel, und Sammenzellen sind ebenfalls teilungsaktiv
S-Phase: -Replikation der DNA -jedes Chromosomen verfügt nun über zwei identisch aufgebaute Untereinheiten (Zwei-Chromatid-Chromosomen) -dauert etwa 9 h
G2-Phase: -stellt Übergang zur Mitose dar -> alle Vorrausetzungen für Kernteilung vorhanden -dauert etwa 4h -Zellkontakte lösen sich zu den Nachbarzellen, Zelle rundet sich ab und vergrößert sich -Zellteilungsspezifische Proteine synthetisierte
Mitose=Zellteilung -> zwei identische Tochterzellen entstehen
Ablauf Mitose
Ende der Interphase : DNA wird verdoppelt, Chromosomen werden als lange, dünne Fäden sichtbar
Prophase: Verdopplung der Centriolen-> Wanderung zu Polen, Ausbildiung des Spindelapparats, Kernhülle lüst sich auf, kondensierend der Chromosomen, Verdichtung der sichtbaren Strukturen
Metaphase: Chromosomen werden durch Spindelapparat an der Äquatorialebene angeordnet, Schwersterchromatiden weisen zu den entgegengesetzten Polen
Anaphase: die aus dem Chromatiden bindenden Spindelfassern werden verkürzt, weshalb sie getrennt werden und zu den entgegengesetzten Polen gezogen werden
Telophase: Entsheten der Teilungsfuge, Tochterzellen werden erkennbar, Beginnn der Cytokinese-> Abschluss erst in Interphase, Neubildung des Zelkerns, Dekondensierung des Zellkerns, Cytosol und Organelllen werden auf Tochterzellen aufgeteilt
Interzonale Rekombination
findet in der Metaphase 1 statt-> Chromsomenpaare lagern sich zufällig in der Äquatorialebene an-> zufällige Verteiling der Chromosomen -> Durchmischung des Erbmaterials
Crossing Over
Prophase 1: In der prophase 1 paaren sich die homologen Chromosomenpaare =Synapsis
-Die Chromsomen werden an einem Punkt zusammengehalten =Chiasma (Merhzahl:Chiasmata)
-An dem Chiasmata wird genetisches Material zwischen den Chromosomen “väter-” und “mütterlicher” Herkunft ausgetauscht
-> neue Kombination (=Rekombination)
-> 4 einzigartige Keimzellen
Entstehung Trisoomie 21
auf AB
Was ist Trisonomie 21
-Anomalie des Erbguts
-Chromosomen 21:3x statt 2x
-entsteht durch fehlerhafte Trennung während der Meiose
Vergleich Meiose und Mitose
Auf AB
ablauf der Meiose
1 Reifeteilung:
Interphase: genetisches Material wird verdoppelt -> 2-Chromatid Chromosomen
Prophase 1: Spindelapparat wird ausgebildet, Zellkern wird aufgelöst, Chromosomen kondensieren
Metaphase 1: es bilden sich homologe Chromosomenpaare die durch Spindelapparat an der Äquatorialebene angeordnet werden
Anaphase 1: Trennung der homologen Chromosomen ein Zwei-Chromatid-Chromosmen wird zum Pol gezogen
2.Reifeteilung
Telophase 1
Prophase 2: Chromosomen kondensieren, Spindelapparat bildet sich aus, Zellkern löst sich auf
Metaphase 2: Zwei-Chromatid-Chromosoemn werden auf Äquatorialebene aufgereiht
Anapahse 2: Zwei-Chromatid-Chromosmen werden am Centromer getrennt und als Ein-chromatid-Chromosomen zum entgegengestezen Pol gezogen
Telophase 2 Tochterzellen werden erkennbar, Zellkern wird neu gebildet -> 4 haploid Tochterzellen nach cytokinese
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