Zellteilung und Differenzierung

Question 1

Mitose Definition

Answer 1

Ungeschlechtliche Zellteilung bei Eukaryoten

Question 2

Mitose

Answer 2

• Eine Mutterzelle teilt sich in zwei Tochterzellen
• Mutter- und Tochterzellen sind ident (enthalten gleiche Erbinformation)
• Vor der Zellteilung wird eine Kopie der DNA angefertigt (Replikation)
• DNA normalerweise als Knäuel → zur Aufteilung in kompakter Form → Chromosomen

Question 3

Ablauf der Mitose

Answer 3

• Interphase:
  → Normale Lebensaktivität der Zelle
  → Replikation am Ende der Interphase
• Prophase:
  → DNA verdichtet sich zu anfärbbaren Streifen (Chromosomen werden sichtbar)
• Metaphase:
  → Kernhülle löst sich auf
  → Chromosomen spalten sich in Chromatide auf
• Anaphase:
  → Spindelapparat wird vollständig ausgebildet (Aus Elementen des Cytoskeletts)
  → Spindelapparat zieht Chromatiden auseinander (Aufteilung auf die Zellhälften)
• Telophase:
  → Chromatiden “lösen sich auf” (DNA entwindet sich)
  → Bildung der neuen Kernhülle und einer Trennwand (Membran bzw. Membran und Zellwand)
• Interphase:
  → siehe oben
• Die Chromosomen ordnen sich inder Äquatorialebene an

Question 4

Meiose (Reduktionsteilung)

Answer 4

• Bei geschlechtlicher Fortpflanzung → durch Verschmelzung von Spermienzelle und Ei: Verdopplung der DNA
• Reduktionsteilung verhindert Verdopplung von DNA bei jeder Generation
• Anzahl der Chromosomen (DNA-Stränge) wird von diploid (zweifach) auf hoploid (einfach) reduziert
• In 2 Teilungsschritten aus 1 Mutterzelle 4 Tochterzellen

Question 5

Ablauf der Meiose

Answer 5

• Reifeteilung 1:
  → Fast wie bei Mitose
  → In der Anaphase werden nicht die Chromatiden sondern die homologen Chromosomen (mütterlich und väterlich) getrennt, Aufteilung zufällig
  → geht direkt in Reifeteilung 2 über
• Reifeteilung 2:
  → Keine Interphase mit Verdopplung der DNA
  → Sonstiger Ablauf wie bei Mitose
  → gesamt: 4 haploide Tochterzellen

Question 6

Interchromosomale Variabilität

Answer 6

• Aufteilung der homologen Chromosomen in der 1. Reifeteilung zufällig
• bei n homologen Chromosomenpaaren → 2 hoch n Kombinationsmöglichkeiten (bei Menschen ~ 8 Millionen)
• unterschiedliche Kombinationsmöglichkeiten => genetische Variabilität => unterschiedliche Nachkommen => höhere Anpassungsfähigkeit der Art

Question 7

Crossing over

Answer 7

• Während Prophase 1:
  → Austausch von Chromatidenbruchstücken zwischen homologen Chromosomen (mütterlich & väterlich)
• Chromatiden überkreuzen, brechen an bestimmten stellen und verbinden sich wieder mit jeweils anderem Chromatid

Question 8

Spermatogenese

Answer 8

• Bildung der Spermien
• findet im Hoden statt
• Außerhalb der Körpers, da sie sonst überhitzen würden (ca. 2°C kälter)
• Bei zu hoher Temperatur reifen die Spermien nicht aus
• Leydig´sche Zwischenzellen => Bildung von Testosteron
• Testosteron steuert direkt die Spermienproduktion

Question 9

Spermienproduktion

Answer 9

• in den Hodenkanälchen
  1. Vermehrungsperiode:
• Stammzellen (Spermatogonien) teilen sich mitotisch
  2. Reifungsperiode:
• Meiose
• Aus einer Spermatogonie werden 4 Spermatide (noch ohne Geißel)
  3. Differenzierungsperiode:
• Spermatiden wandeln sich noch im Inneren der Hodenkanälchen zu fertigen Spermien um
• Geißel wird ausgebildet
• Pro Sekunde werden etwa 1000 Spermien produziert

Question 10

Speicherung der Spermien

Answer 10

• In den Nebenhoden
• In saurer Umgebung damit sie sich nicht bewegen (Säurestarre) um Energie zu sparen
• Es werden genug Spermien für mehrere Ejakulationen gespeichert
• Bei zu langer Lagerung werden sie von Makrophagen (Fresszellen) abgebaut