3B Scientific Cell Division II Chart, Meiosis - Manual (Page 8)

®
Deutsch
Meiose
Die Meiose oder Reduktionsteilung ist eine besondere Form der Zellteilung. Abhängig vom Organismus und
Zelltyp kann sie einige Tage bis Jahre andauern und führt zur Bildung von Geschlechtszellen (Gameten). Aus
je einer Gametenvorläuferzelle entstehen durch Reduktionsteilung je vier Gameten. Es lassen sich generell
zwei Gametentypen unterscheiden. Große unbewegliche Zellen werden als Eizellen oder Oozyten bezeich-
net und kleine bewegliche Gameten als Samenzellen oder Spermatozyten.
Eizellen entstehen durch meiotische Teilung aus Vorläuferzellen in den Eierstöcken (Ovarien). Die Reifung
der menschlichen Eizellen beginnt bereits im Embryo (3.-8. Schwangerschaftsmonat), wobei die Zellen
bis zur Geschlechtsreife in einem meiotischen Zwischenstadium verharren. Ab diesem Zeitpunkt vollenden
einige der unreifen Eizellen, in periodischen Abständen und unter Kontrolle von Hormonen, die meiotische
Teilung. Die Reifung menschlicher Samenzellen findet nach Einsetzen der Pubertät in regelmäßigen
Abständen in den Hoden (Testes) statt. Eine vollständige meiotische Teilung dauert in diesem Fall 20-24 Tage.
Normalerweise enthalten Körperzellen (z.B. Vorläuferzellen der Gameten) einen doppelten (diploiden)
Chromosomensatz, wobei eine Hälfte der Chromosomen von der Mutter und die andere Hälfte vom
Vater stammt. Jedes Chromosom liegt daher als Zwillingskopie vor, das heißt als sich entsprechendes
(homologes) Chromosomenpaar. Im Gegensatz dazu enthalten Gameten nur einen einfachen (haploiden)
Chromosomensatz. Anders ausgedrückt, Ei- oder Samenzellen enthalten nur die Hälfte des mütterlichen
bzw. väterlichen Erbgutes, so dass durch die Verschmelzung beider Zellen eine neue Zelle (Zygote) mit
komplettem, diploidem Chromosomensatz entstehen kann.
Der Sinn der Meiose besteht somit darin, den normalerweise diploiden Chromosomensatz einer Gameten-
vorläuferzelle auf den haploiden Satz zu reduzieren, um die Vorraussetzung für eine sexuelle Fortpflanzung
zu gewährleisten. Eine weitere wichtige Funktion der Meiose ist die Durchmischung des Erbgutes, welche
durch zwei Mechanismen erreicht wird: die zufällige Verteilung der mütterlichen und väterlichen Chromo-
somen auf die entstehenden Geschlechtszellen und den Austausch von Genen zwischen den homologen
Chromosomen (genetische Rekombination).
(Die zugrundeliegenden Prozesse beider Mechanismen werden später im Rahmen der Beschreibung der
einzelnen Stadien erklärt.)
Beim Menschen, mit einer Anzahl von 23 Chromosomen im haploiden Satz, ergeben sich allein durch die
zufällige Verteilung der Chromosomen 2
23 d.h. ca. 8,4 x 10 6 verschiedene genetische Variationsmöglich-
keiten. Zudem wird die Variationsvielfalt durch den Austausch der Gene zwischen den Chromosomen
wesentlich erhöht.
Vor der meiotischen Teilung befinden sich die Gametenvorläuferzellen im Stadium der Interphase, die den
Zeitraum zwischen zwei Zellteilungen (mitotisch oder meiotisch) beschreibt. Die Interphase lässt sich in
drei Stadien gliedern:
• G
1
-Phase (Präsynthesephase) In diesem Stadium wächst die Zelle.
• S-Phase (Synthesephase) Hier beginnen sich die Centriolen und die DNS (Desoxyribonukleinsäure) zu
verdoppeln.
• G
2
-Phase (Postsynthesephase) Diese Phase trennt das Ende der DNS-Synthese von der Teilungsphase.
Zudem wird in diesem Stadium die Verdopplung der Centriolen abgeschlossen.
Die sich an die Interphase anschließende Meiose lässt sich in zwei aufeinanderfolgende Reifeteilungen
untergliedern, die durch eine kurze, spezielle Interphase (Interkinese) voneinander getrennt sind.
Wie bei der Mitose werden bei jeder Reifeteilung verschiedene Teilungsstadien unterschieden:
8