Mitose und Meiose: Zellteilung einfach erklärt

Die Mitose: Grundlagen der Zellteilung

Die Mitose ist durch zwei Hauptkomponenten gekennzeichnet: den chromatischen Apparat (Chromosomen) und den achromatischen Apparat (Zentriolen, Astern und Spindel). Auch der Nukleolus ist am Mitosezyklus beteiligt.

Phasen der Mitose

• Prophase: Zwischen der G2-Phase und der Prophase findet eine Umstrukturierung des Zytoskeletts statt, die die Zellform beeinflusst. In pflanzlichen Zellen ist dies aufgrund der starren Zellwand anders.
• Metaphase: Mikrotubuli bewegen die Chromosomen zu den entgegengesetzten Polen. Die Chromosomen richten sich entlang der äquatorialen Achse der Zelle aus. Die Metaphase endet, sobald alle Chromosomen in der Äquatorialebene ausgerichtet sind.
• Anaphase: Das Zentromer jedes Chromosoms teilt sich, und die Tochterchromatiden trennen sich in zwei unabhängige Tochterchromosomen. Kinetochor-Proteine ziehen diese polwärts, während die Mikrotubuli verkürzt werden.
• Telophase: Die Chromosomen erreichen die Pole und die Spindel zerfällt. Die Kernmembran bildet sich um jeden Chromosomensatz neu, der Nukleolus erscheint wieder und die Zytokinese teilt die Zelle in zwei unabhängige Tochterzellen.

Die Effizienz der Mitose ist unabhängig von der Anzahl der Chromosomen, egal ob bei Fruchtfliegen, Farnen oder in haploiden, diploiden und polyploiden Zellen.

Die Meiose: Bildung von Keimzellen

Spezialisierte Zellen für die sexuelle Fortpflanzung nennt man Keimzellen oder Gameten (Eizellen bei Weibchen, Spermien bei Männchen). Die Befruchtung ist die Vereinigung von Eizelle und Spermium zur Zygote. Die Meiose reduziert die Chromosomenzahl um die Hälfte, um Gameten zu bilden.

Stadien der Meiose

Die Meiose besteht aus zwei aufeinanderfolgenden Teilungen (Meiose I und II), wobei die Chromosomen nur einmal kopiert werden. Dies führt zu vier Tochterzellen mit jeweils halbem Chromosomensatz.

Meiose I

• Prophase I: Das Chromatin verdichtet sich. Homologe Chromosomen paaren sich (Synapse) und bilden Tetraden. Durch Crossover können Chromatidenfragmente zwischen homologen Chromosomen ausgetauscht werden.
• Metaphase I: Die Tetraden richten sich entlang der Äquatorialebene aus.
• Anaphase I: Die homologen Chromosomen trennen sich und wandern zu den entgegengesetzten Polen.
• Telophase I: Das Zytoplasma teilt sich, es entstehen zwei haploide Zellen. Es folgt die Interkinese.

Meiose II

• Prophase II: Die Kernmembran löst sich auf, Chromosomen werden sichtbar.
• Metaphase II: Die Chromatiden richten sich an der Äquatorialebene aus.
• Anaphase II: Die Chromatiden trennen sich und wandern zu den Polen.
• Telophase II: Das Zytoplasma teilt sich, es entstehen vier Tochterzellen mit monoploidem Chromosomensatz.