Auf dieser Seite gab es zwei Filme, einer mit der Meiose im Mikroskop, und ein lustiger Erklärfilm. Weg sind sie. Urheberstress zerlegt uns.

Andererseits innerhalb der Keimbahn, um sich vorzubereiten auf die sexuelle Fortpflanzng. Dazu werden Gameten gebildet. Das ist die Meiose.

Das Thema "Mitose" muss in Klasse 11 geklärt sein! Da geht es darum, wie eine eukaryotische Zelle sich teilt. Wir starten dann gleich mit: 

Die Zelle wird zur Keimzelle - Vorgang der Meiose

Der diploide Chromosomensatz - wissen alle, wovon die Rede ist? Wissen wir, wieviele Chromosomen der Mensch hat? - ist eine Folge der Befruchtung und einer ersten Verdoppelung der Chromatiden, die direkt nach der Befruchtung zusammenkamen.

Chromatiden ist das, was gleich nach der Befruchtung und auch gleich nach jeder Zellteilung in einer Zelle vorliegt. Man kann sie alsbald nicht mehr sehen, weil sie sich "entpacken". Sie werden zu langen dünnen DNA-Fäden. Wenn die Chromatiden im Zellkern kaum noch im Mikroskop zu finden sind - dann sind sie "ablesbar". Dann kann die Transkription stattfinden - das Ablesen der DNA, um Proteine herzustellen - und die Replikation - die Verdoppelung der DNA, damit später die Zelle sich wieder zweiteilen kann.

Chromatiden, die sich verdoppelt haben, bei denen also die Replikation abgelaufen ist, hängen noch an einer Stelle miteinander zusammen: Dem Zentromer.
Am Zentromer wird später, bei der Zellteilung, der Spindelapparat anpacken.

Verdoppelte Chromatiden sind im Prinzip Chromosomen. Richtig "Chromosomen" nennt man sie dann, wenn sie sich eng gepackt haben für die Zellteilung. Sie sehen dann x-förmig aus: Zwei kompakte Chromatiden sind sie, die in der Mitte vom X durch das Zentromer noch zusammengehalten werden.

Ein Chromosom in der Zelle eines Eukaryoten - also schon mal bei allen Vielzellern - stammt von Mama, ein homologes jeweils von Papa. Für jede Funktion in der Zelle gibt es also zwei Chromosomen mit im Prinzip gleichen Aufgaben, das sind die homologen Chromosomen. Es gibt also in uns jeweils zwei Gene für eine bestimmte Aufgabe. 

Wir erinnern uns: die einzige vererbte Aufgabe aufgrund der DNA ist der Bau von Proteinen, insbesondere von Enzymen.

Der Umzug einer Zelle in zwei Zellen ist die Mitose. Die Zelle veranstaltet diese Mitose, damit die Erbsubstanz, die DNA, verpackt in Chromosomen, korrekt in zwei Zellen bei der Zellteilung aufgeteilt wird. 

Der Zellteilung vorausgegangen in der Interphase ist die Verdopplung der Chromatiden. Beim Menschen haben sich also 2 x 22 Autosomen plus 2 Gonosomen (das sind also x- und y-Chromosomen) = 23 x 2 Chromosomen im Lauf der Interphase aus anfangs 46 Chromatiden durch Verdoppelung (Replikation) gebildet.

Die Chromatiden - das ist das, was anfangs bereitliegt in einer Eizelle und einem Spermium. Und zwar liegen in der Eizelle 23 Chromatiden, und im Spermium 23 homologe Chromatiden.

Die Mitose ist der seltene Moment, in dem sich die verdoppelten Chromatiden, also die Chromosomen, ganz eng packen, damit der Umzug klappt. In der Zeit der Mitose werden keine neuen Proteine über die DNA hergestellt, denn diese ist verpackt. Die Mitose läuft über den vorher hergestellten Bestand der Zelle an Proteinen und RNA ab.

Die Phasen, die man am einer Zeichnung der Mitose mit Einzelheiten benennen und beschreiben muss, (Klasse 11, wir wiederholen) sind: Prophase, Metaphase, Anaphase, Telophase.

Die doppelte Zweiteilung einer Zelle ohne Interphase: Das ist die Herstellung von Keimzellen in der Meiose. Wer also die Mitose flüssig beschreiben kann, der hat schon die Hälfte des Weges zur Beschreibung zur Meiose geschafft. 

Die Meiose läuft nur in ausgewählten Zellen der „Keimbahn" ab. Beim Menschen befinden sich diese Zellen in den Eierstöcken der Frau und in den Hoden des Mannes. 

Ziel ist das Halbieren des Chromosomensatzes für jede Keimzelle. Aus dipolid wird haploid. Aus einem doppelten Chromosomensatz - eine Hälfte von Papa, eine von Mama - mit gleichen Aufgaben, also homolog - wird in zwei Schritten ein halber Satz von Chromatiden.

Bereits im ersten Schritt der Meiose, das ist die "1. Reifeteilung", erkennt man einen Unterschied zur normalen Mitose - das Besondere wird schon vorbereitet. Die homologen Chromosomen legen sich nämlich aneinander. Im Mikroskop sind beim Menschen dann nicht 46 Chromosomen zu sehen, sondern 23 "Tetraden". Eine Tetrade besteht aus zwei funktionsgleichen Chromosomen, die nun am Zentromer aneinander haften. "Tetra = 4" Chromatiden-Fäden sieht man da, während bei einer normalen Mitose die Chromosomen mir ihren zwei Chromatiden x-förmig aussehen und nebeneinander liegen.

Im ersten Schritt der Meiose werden nun die homologen Chromosomen getrennt und vom Spindelapparat in zwei verschiedene Zellen gezogen. Während also bei der Mitose beim Menschen 46 Chromosomen auseinander gezogen werden und je 46 Chromatiden in den neuen Zellen landen, werden bei der 1. Reifeteilung der Meiose 23 Chromosomen aus 23 Tetraden heraus in die neuen Zellen gezogen. Wir haben dann vorübergehend - es gibt keine Interphase zwischen der 1. und 2. Reifeteilung der Meiose - schon haploide Chromosomen in zwei Zellen vorliegen.

Wir brauchen aber haploide Chromatiden. Denn bei der zukünftigen Befruchtung gäbe es sonst Durcheinander. Für haploide Chromatiden ("Weniger geht nicht") sorgt die 2. Reifeteilung der Meiose. Noch einmal greift der Spindelapparat an die Telomere der Chromosomen und zieht deren einzelne Chromatiden in getrennte Zellen. Das sind dann die Keimzellen. Aus 46 Chromosomen beim Menschen vor der Meiose sind 23 Chromatiden danach geworden.

Bei der 1. Reifeteilung werden die homologen Chromosomen zufällig in zwei Zellen gezogen. Die eine Zelle mag beim Menschen zum Beispiel 18 Chromosomen der Großmutter und 5 Chromosomen des Großvaters erhalten. Die andere Zelle enthält dann 5 Chromosomen der Großmutter und 18 Chromosomen des Großvaters. Später bei der Befruchtung paart sich mal diese, mal jene Zelle mit entsprechend bei einer Meiose zufällig zusammengemischten Keimzellen des Partners. Jedes Kind ist dann ein besonderes Geschüttele aus Genen von Großmutter und Großvater zweier verschiedener Eltern! Schicksal, nimm deinen Lauf....

Durch die Meiose ist bei allen Vielzellern eine ständige Durchmischung der Erbsubstanz garantiert. Meiose plus Befruchtung sind gekoppelt - und sorgen für die zwei Geschlechter, die sich bei allen Vielzellern finden. Eukaryotische Einzeller wie das Pantoffeltierchen haben also noch kein Geschlecht und kennen nur die Mitose. Jeder Wurm ist dann aber zweigeschlechtlich.

"Nur" die Mitose baut dann auch bei Vielzellern aus der einen von einem Spermium befruchteten Eizelle den ganzen Körper des Menschen auf. 

Noch einmal: Das gesamte Programm zum Wachsenlassen eines Elefanten steckt kurz mal in den Zellkernen einer einzelnen Eizelle und eines einzelnen Spermiums. Und zwar ist es da die DNA, die die Information hinüberträgt. Und DNA ist eine winzige riesige Bauanleitung für Proteine. Das ist der Weg der "geschlechtlichen Fortpflanzung". Für unsere Nachkommen entscheidend ist nur, was über die Keimbahn - also über die paar Eizellen und Spermien - an Information weiterwandert. Egal, wieviel wir bis zur Zeugung gelernt haben - unsere Kinder wissen davon bei ihrer Geburt nichts mehr. Sie haben aber geerbt, zu lernen.

Durch eine Meiose entstehen also haploide Keimzellen. Ganz viele beim Mann - die Spermien. Vergleichsweise wenig bei der Frau - die Eizellen, von denen pro Monat eine in die Gebärmutter wandert. Während die Spermien laufend nachgebildet werden, ist die Meiose und damit die Zahl der Eizellen bei der Frau schon bald nach der Geburt fürs ganze Leben fertig. Wenn eine Frau also mit vierzig noch ein Kind bekommt, hat ihre Keimzelle auf ihre Befruchtung vierzig Jahre gewartet.