Meiose, Gametogenese und Gewebelehre: Grundlagen der Zellbiologie
Meiose: DNA-Verdopplung und Reduktionsteilung
Die Meiose ist ein Mechanismus, der die genetische Variabilität erhält. Sie beinhaltet eine DNA-Verdopplung, gefolgt von zwei aufeinanderfolgenden Divisionen.
- Variabilität: Durch Crossing-over (in der Metaphase I) wird genetisches Material ausgetauscht.
- Zwei Divisionen: 1. Meiotische Teilung (Prophase I, Metaphase I, Anaphase I, Telophase I, Zytokinese I) und 2. Meiotische Teilung (II).
Haploide Zellen sind Spermien und Eizellen.
Crossing-over
Austausch von genetischem Material zwischen Nicht-Schwesterchromatiden.
Phasen der Meiose I
Prophase I
Die Chromosomen sind verdoppelt, werden kleiner, kürzer, verdreht und unter dem Mikroskop sichtbar.
Metaphase I
Die Zentriolen wandern zu den entgegengesetzten Polen. Homologe Chromosomenpaare sind stark kondensiert und ordnen sich in der äquatorialen Ebene (Metaphasenplatte) an.
Anaphase I
Die Chromatiden bleiben am Zentromer verbunden; die homologen Chromosomen bewegen sich zu den Polen.
Telophase I
Die Kernmembran bildet sich um die Chromosomensätze neu. Die Spindel löst sich auf und die Zytokinese beginnt.
Phasen der Meiose II
Prophase II
Die Zentriolen verdoppeln sich erneut. Die Kernmembran löst sich auf und die Spindel bildet sich.
Metaphase II
Jedes Chromosom richtet sich in der äquatorialen Platte aus.
Anaphase II
Die Zentromere trennen sich, und die beiden Chromatiden jedes Chromosoms bewegen sich zu den entgegengesetzten Polen.
Telophase II
Es entstehen vier Tochterzellen, die haploid sind. Durch Crossing-over haben die Chromosomen Teile der ursprünglichen Elternchromosomen neu kombiniert.
Menstruationszyklus und Gametogenese
Menstruationszyklus
Eine Reihe von Ereignissen, die ungefähr 28 Tage dauern (normal). Beteiligte Hormone sind Gonadotropine (FSH, LH) und Sexualhormone (Östrogen, Progesteron). Betrifft Eierstöcke und Gebärmutterschleimhaut.
Gonadotropine
Sie beeinflussen die Keimdrüsen und werden von der Hypophyse stimuliert.
FSH (Follikelstimulierendes Hormon)
Stimuliert die Reifung der Follikel.
Gametogenese
Der Prozess der Entstehung von Keimzellen in den Gonaden durch Meiose.
Oozyte I
Befindet sich im primären Follikel.
Oozyte II
Befindet sich im reifen oder präovulatorischen Follikel. Nach dem Eisprung wird sie in die Eileiter abgegeben.
Eizelle (Ovum)
- Die Meiose startet neu, wenn Spermien mit der Oozyte II in Kontakt kommen.
- Die Eizelle liefert Mitochondrien und mitochondriale DNA; die Spermienzelle liefert nur den Kern.
- Syngamie: Verschmelzung der beiden Kerne (Chromosomen).
Entwicklung von der Zygote
Besteht aus Befruchtung, Gametogenese und der Entwicklung der Zygote (Embryonalentwicklung, Segmentierung, Blastozystenstadium, Gastrulation, Neurulation, Organogenese).
Histologie: Die Gewebelehre
Epithelgewebe
Besteht aus einer oder mehreren Zellschichten. Funktionen: Schutz, Absorption, Sekretion, Ausscheidung.
Bindegewebe
Besteht aus Zellen (z.B. Fibroblasten), Knorpelzellen (Chondrozyten) sowie Kollagen- und elastischen Fasern. Typen: Stütz-, Fett-, faseriges, blutbildendes Bindegewebe. Funktionen: Binden, Stützen, Isolieren, Produzieren, Blutbildung.
Muskelgewebe
Gestreift (Skelettmuskulatur), glatt (viszeral) und Herzmuskel. Funktion: Kontraktion.
Nervengewebe
Besteht aus Neuronen (Nervenzellen) und Neuroglien. Funktion: Wahrnehmen von Empfindungen, Erzeugen und Übertragen von Nervenimpulsen.
Knochengewebe (Osteogenese)
Besteht aus Osteoblasten (bildend), Osteozyten (erhaltend) und Osteoklasten (abbauend).
- Havers-Kanäle: Enthalten Blutgefäße.
- Volkmann-Kanäle: Verbinden die Havers-Kanäle und ermöglichen die Kommunikation zwischen Osteozyten.
Leukozyten (Weiße Blutkörperchen)
- Lymphozyten: T-Zellen (CD4, CD8), B-Zellen (Gedächtnis-, Plasmazellen).
- Monozyten (werden zu Makrophagen).
- Granulozyten: Eosinophile, Basophile, Neutrophile.