Mitose und Meiose: Unterschiede und Gametogenese

Mitose und Meiose

Definitionen

Estrogen

Ein weibliches Hormon, das die Entwicklung sekundärer Geschlechtsmerkmale fördert.

Gonaden

Drüsen, die männliche oder weibliche Gameten produzieren: Hoden und Eierstöcke.

Karyotyp

Der Chromosomensatz einer Zelle oder eines Organismus, gekennzeichnet durch die Anzahl, Größe und Konfiguration der Chromosomen.

Kline

Gradient in der Genotyp- oder Phänotypfrequenz entlang eines Streifens eines Territoriums.

Spermium

Männliche Keimzelle.

Eizelle

Weibliche Keimzelle.

Isogame Fortpflanzung

Art der sexuellen Fortpflanzung, bei der die Gameten gleich sind.

Heterogame Fortpflanzung

Paarungstyp, bei dem die Gameten unterschiedlich sind.

Mitose

Zellteilungsprozess, bei dem sich Zellkern und Zytoplasma in zwei Hälften teilen und zwei Tochterzellen mit dem gleichen Erbgut wie die Mutterzelle entstehen. Die Mitose ist in vier Phasen unterteilt: Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase. Die Interphase wird als die Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zellteilungen oder Mitosen bezeichnet.

Prophase

Während der Prophase kondensiert, verkürzt und verdickt sich das im Zellkern vorhandene Chromatid-Netzwerk zu Chromosomen, die in dieser Phase aus zwei identischen Strängen oder Filamenten bestehen.

Metaphase

a) Die Chromosomen sind durch das Zentromer ausgerichtet. b) Diese Phase ist sehr kurz.

Anaphase

Die Chromosomen teilen sich der Länge nach oder spalten sich zwischen den beiden Chromatiden und bilden zwei Tochterzellen-Chromosomen. Diese Bewegung wird durch elektrostatische Kräfte verursacht. Proteine bilden die Spindel, die kontraktile Eigenschaften hat, sodass die Kontraktion der Spindelfasern die Bewegung der Chromatiden zu den Zellpolen erleichtert.

Telophase

Die Chromosomen sammeln sich um die Pole der Zentriolen in der Zelle und verbinden sich wieder zu einem Netzwerk aus Chromatin. Die Kernmembran, der Nukleolus und die Karyolymphe erscheinen wieder. Das Zytoplasma teilt sich in der Nähe des Strangs. Es bildet sich eine Doppelmembran namens Fragmoplast, aus deren mittlerer Schicht sich die Zellwand bildet.

Meiose

Zellteilungsrate, bei der die Mutterzelle (diploid) Tochterzellen oder Gameten mit der Hälfte der Chromosomenzahl produziert. Dies geschieht durch zwei Teilungen: 1. Reifeteilung: in Phasen: Prophase I, Metaphase I, Anaphase I, Telophase I. Prophase I ist in Unterphasen unterteilt: Leptoten, Zygoten, Pachytän, Diplotän, Diakinese. Die 2. Reifeteilung erfolgt in Phasen: Prophase II, Metaphase II, Anaphase II, Telophase II.

Unterschiede zwischen Mitose und Meiose

a) Während der Meiose gibt es zwei aufeinanderfolgende Zellteilungen, die reduktionistisch oder meiotisch sind, da sie die Chromosomenzahl auf die Hälfte reduzieren. b) Die Mitose erzeugt zwei identische Zellen, die sowohl miteinander als auch mit der Zelle, aus der sie entstanden sind, identisch sind, während die Meiose vier Zellen erzeugt, die nicht identisch sind und nur die Hälfte der Chromosomen der Stammzelle haben.

Prophase I: Unterphasen

Leptoten: Die Chromosomen sind dünn und fadenförmig und bestehen aus zwei Chromatiden. Zygoten: Die Chromosomen vereinigen sich paarweise (Synapse). Die beiden homologen Chromosomen paaren sich und tauschen genetisches Material aus. Pachytän: Vervollständigung der homologen Chromosomenpaarung und Bildung einer Matrix um sie herum. Sie können sich verdrehen und verflechten und Fragmente von Chromatiden austauschen, was ein wichtiges Ereignis bei der Vererbung ist. Diplotän: Die Chromosomen jedes Paares sind in Längsrichtung geteilt, wobei vier Chromatiden sichtbar sind, obwohl sie nicht vollständig voneinander getrennt sind, sondern an einigen Stellen in Kontakt bleiben (Chiasmen). Diakinese: Die Chromosomen verkürzen sich, bleiben aber verbunden, und die Prophase I endet mit der Bildung der Äquatorialplatte.

Metaphase I

Ziel: Die vier Paare homologer Chromosomen sind entlang der Äquatorialebene der Zelle angeordnet. Die Spindel wird gebildet, und ihre Fasern verbinden jedes Chromosom mit seinem Gegenstück am Zentromer. In diesem Stadium löst sich die Kernmembran auf.

Anaphase I

Homologe Chromosomen, die jeweils aus zwei Chromatiden bestehen, trennen sich und wandern zu den Zellpolen. Das Zentromer teilt sich nicht.

Telophase I

Die haploide Anzahl von Chromosomen ist an jedem Pol der Zelle angeordnet. Jedes Chromosom besteht aus zwei Chromatiden, die am Zentromer verbunden sind. Um jeden Chromosomensatz bildet sich eine Kernmembran. Diese Phase ist kurz und findet in einigen Zellen nicht statt.

Unterschiede zwischen Mitose und Meiose

• Die Mitose findet in allen Körperzellen statt, die Meiose nur in den Keimzellen des Gewebes. • Bei der Mitose teilt sich das Zytoplasma nur einmal, bei der Meiose gibt es zwei zytoplasmatische Teilungen. • Bei der Mitose bestehen die Chromosomen einmal und tauschen kein Material aus, bei der Meiose tauschen die Chromosomen genetisches Material aus, während sie gepaart bleiben. • Die Prophase der Mitose findet in einem Stadium statt, die Prophase der Meiose findet in mehreren Unterphasen statt. • Die Mitose führt zu zwei diploiden Zellen, die Zellen, die aus der Meiose entstehen, sind haploid (Gameten).

Gametogenese

Ist die Bildung von Keimzellen oder Geschlechtszellen und umfasst: die Spermatogenese und die Oogenese. Die Spermatogenese ist die Bildung männlicher Gameten aus den Keimzellen des Samenepithels der Hodenkanälchen. Die Oogenese besteht aus einer Reihe von Zellteilungen, die auf die Bildung der Eizelle oder des weiblichen Gameten abzielen.