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Leute, Fortpflanzung ist eine schöne Sache, deshalb sollte euch die Meiose besonders interessieren. Im Mitose-Video haben wir uns die erste Art der Zellteilung angeschaut. In diesem Video geht es jetzt um die andere Art, die Meiose. [Musik]
Erstmal: Bei den meisten Organismen läuft die Meiose gleich ab, so wie auch bei Menschen. In diesem Video geht es genau um diesen normalen Ablauf der Meiose. Wir zeigen euch zuerst mal kurz, wofür die Meiose eigentlich gebraucht wird. Unsere Körperzellen besitzen 46 Chromosomen. Zwei von diesen Chromosomen gehören immer zusammen; sie sind aber nicht identisch, aber kodieren für die gleichen Proteine oder Eigenschaften. Auf beiden gibt es zum Beispiel Gene für die Augenfarbe, bloß dass es auf dem einen Chromosom dann vielleicht Gene für blaue und auf dem anderen eins für braune Augen gibt. Man hat also 46 Chromosomen und somit 23 Chromosomenpaare. Jeweils ein Satz von der Mama (mit den braunen Augen) und einer vom Papa (mit den blauen). Körperzellen haben also zwei Chromosomensätze und werden daher diploid genannt. Diploid heißt nämlich zwei Chromosomensätze. Zwei Chromosomensätze werden oft auch mit dem Buchstaben n bezeichnet: n wie Chromosomen. Das bedeutet: ein Chromosomensatz = n und zwei Chromosomensätze = 2n.
Bei den Geschlechtszellen, auch Gameten genannt, ist das etwas anders. Gameten sind bei Menschen die Spermien und die Eizellen. Sie besitzen nur 23 Chromosomen bzw. einen Chromosomensatz, also von jedem Chromosom nur ein Exemplar. Man nennt sie daher auch haploid. Befruchtet ein Spermium eine Eizelle, entsteht eine Zygote. Die besitzt dann wieder 46 Chromosomen, also 23 Chromosomenpaare, weil jeder damit ein Exemplar der Chromosomen liefert. Die Aufgabe der Meiose ist also, aus einer diploiden Zelle am Ende haploide Zellen herzustellen, damit diese für die Fortpflanzung genutzt werden können. Zur Erinnerung: Bei der Mitose lieferte eine diploide Mutterzelle zwei diploide Tochterzellen.
So, nun zum Ablauf der Meiose. Bei der Meiose laufen zwei Zellteilungen ab: zuerst die Meiose I und dann die Meiose II. Wir beginnen mit der ersten Zellteilung, die aus mehreren Etappen besteht. Die Etappen der Meiose I, die auch Reduktionsteilung genannt wird, tragen ähnliche Namen wie die Mitose: Prophase I, Metaphase I, Anaphase I und Telophase I. Vor der Prophase I findet, wie bei der Mitose auch, die Interphase statt. Die Mutterzelle hat also ihre Organellen und DNA verdoppelt. Während der Prophase I wickelt sich die DNA zu Chromosomen auf. Sie kondensiert. Außerdem lösen sich die Kernhülle und die Kernkörperchen auf, und es entsteht ein Spindel-Apparat, dessen Aster sich an die Zentromere der Chromosomen heftet. Bis jetzt läuft alles genau so ab wie bei der Mitose. Doch es kommt eine – eine unfassbare Besonderheit dazu: die Synapsis (nicht zu verwechseln mit den Synapsen im Gehirn, die euer Denken anheizen und bei manchen Menschen scheinbar nur begrenzt gut funktionieren). Synapsis nennt sich der Vorgang, bei dem sich die Chromosomen eines Paares aneinanderhaften. Die Chromosomen eines Paares heißen übrigens homologe Chromosomen. Das Ereignis während der Synapsis, bei der die Chromosomen Abschnitte ihrer DNA austauschen, nennt sich Crossing-over, da sie sich dabei überkreuzen. Aber was bringt das überhaupt? Ganz einfach: Das erhöht die genetische Vielfalt der Gameten. Ja, dann wissen wir Bescheid. Also, jedes Crossing-over läuft anders ab, und so ist die genetische Information in den Gameten nie die gleiche. Die Spermien eines Mannes haben also nicht alle die gleiche Info. Deshalb sehen sich manche Geschwister auch kein Stück ähnlich.
Nach der Prophase I folgt die Metaphase I. Bei der Metaphase der Mitose haben sich die Chromosomen nebeneinander einzeln aufgereiht. Bei der Metaphase I der Meiose reihen sich die Chromosomenpaare in der Äquatorialebene auf. Nachdem die Chromosomenpaare in der Mitte der Zelle platziert sind, kommt es zur Anaphase I. Jetzt werden die Chromosomenpaare getrennt und jeweils auf eine Seite gezogen. Es werden also ganze Chromosomen zu den Polen gezogen und nicht, wie bei der Mitose, die Chromatiden. Die Telophase I ist im Grunde das Gegenteil der Prophase: Die Chromosomen entwirren sich, die Kernhülle und die Kernkörperchen bilden sich, und der Spindel-Apparat löst sich auf. In jedem Zellkern befindet sich jetzt nur noch ein Chromosomensatz. Anschließend kommt die Cytokinese, und die Zelle teilt sich. Aus einer diploiden Mutterzelle entstehen zwei haploide Tochterzellen. Die Mutterzelle hatte 46 Chromosomen, und die Tochterzellen enthalten jetzt jeweils 23 Chromosomen.
Dann folgt die Meiose II, oder Äquationsteilung. Hier ist es wichtig, dass sich in jeder Zelle nur ein Chromosomensatz befindet. Auch gibt es zwischen Meiose I und Meiose II keine Interphase. Die Meiose I und II sind sich sehr ähnlich, mit dem Unterschied, dass die Ausgangssituation anders ist, da die Mutterzelle nur einen Chromosomensatz enthält. Ganz grob sieht es folgendermaßen aus: In der Prophase II gibt es die Kondensation der DNA; Kernhülle und Kernkörperchen lösen sich auf, und der Spindel-Apparat bildet sich aus. Die Synapsis gibt es hier nicht. Bei der Metaphase II ordnen sich die Chromosomen einzeln an der Äquatorialebene an, wie bei der Mitose. In der Anaphase II werden die Chromatiden von den Spindelfasern zu den Zentrosomen gezogen. Während der Telophase II, der letzten Phase, bilden sich Kernhülle und Kernkörperchen, die Chromatiden entwirren sich, und der Spindel-Apparat verschwindet. Nach der Telophase II folgt die Cytokinese. Es entstehen je zwei haploide Tochterzellen. Sie enthalten nur einen Chromosomensatz, wobei hier ein Chromosom aus einem Chromatid besteht. Ein Chromatid-Chromosom. Aus einer diploiden Mutterzelle mit zwei Chromatid-Chromosomen, also ganzen Chromosomen, entstehen also vier haploide Tochterzellen mit 1 Chromatid-Chromosomen. Wichtig ist noch zu wissen, dass bei der Spermatogenese eben vier gleich große Zellen entstehen, die sogenannten Gameten. Bei der Frau ist es anders; erstmal heißt es hier Oogenese, und es entstehen drei kleine Zellen, die zu Polkörperchen werden, und nur eine große Eizelle. Stellen wir also beides noch mal gegenüber: Die Meiose I besteht aus Prophase I, Metaphase I, Anaphase I und Telophase I. Die Meiose II besteht aus dem gleichen Kram, nur mit einer 2. Zuerst kondensieren die Chromosomen; Kernkörperchen und Kernhülle lösen sich auf; der Spindel-Apparat bildet sich und heftet sich an die Zentrosomen. Die Chromosomenpaare finden sich; die Synapse findet statt. Die Paare ordnen sich auf der Äquatorialebene an; dann werden sie von den Aster zu den Zellpolen gezogen. Am Schluss entwirrt sich alles; die Kernhülle und Kernkörperchen bilden sich neu, und man hat zwei haploide Zellen mit je 23 Chromosomen. Die Cytokinese macht daraus dann zwei einzelne Zellen, und es folgt die Meiose II. Dabei passiert das Gleiche, nur immer mit der Hälfte des Chromosomensatzes. Am Ende macht das dann vier haploide Zellen mit einem Chromosom. Hey, hier ist Nico von simpleclub. Hast du auch keinen Bock mehr drauf, nicht durch tausende Videos durchzuklicken, bis du genau das gefunden hast, was du jetzt gerade brauchst? Dann checke unbedingt den simpleclub ab! Alle Inhalte für deine Klassenstufe perfekt sortiert. Wir haben viel mehr Inhalte als auf YouTube, und die gehen auch noch viel tiefer ins Detail. Wenn du Bock drauf hast, dann klicke jetzt hier und los geht’s!