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Biologie für Nicht-Majors I

Bei einigen Arten treten Zellen in eine kurze Interphase oder Interkinese ein, bevor sie in die Meiose II eintreten. Die beiden in Meiose I produzierten Zellen durchlaufen die Ereignisse von Meiose II synchron. Während der Meiose II trennen sich die Schwesterchromatiden innerhalb der beiden Tochterzellen und bilden vier neue haploide Gameten. Die Mechanik der Meiose II ähnelt der Mitose, mit der Ausnahme, dass jede sich teilende Zelle nur einen Satz homologer Chromosomen hat. Daher hat jede Zelle die Hälfte der Anzahl von Schwesterchromatiden, um sich als diploide Zelle zu trennen, die sich einer Mitose unterzieht.

Prophase II

Wenn die Chromosomen in Telophase I dekondensiert sind, kondensieren sie wieder. Wenn Kernhüllen gebildet wurden, fragmentieren sie in Vesikel. Die Zentrosomen, die während der Interkinese dupliziert wurden, bewegen sich voneinander weg in Richtung entgegengesetzter Pole, und neue Spindeln werden gebildet. Die Kernhüllen sind vollständig abgebaut und die Spindel ist vollständig ausgebildet. Jedes Schwesterchromatid bildet einen individuellen Kinetochor, der sich von entgegengesetzten Polen aus an Mikrotubuli anlagert.

Metaphase II

Die Schwesterchromatiden sind am Äquator der Zelle maximal kondensiert und ausgerichtet.

Anaphase II

Die Schwesterchromatiden werden von den Kinetochormikrotubuli auseinandergezogen und bewegen sich in Richtung entgegengesetzter Pole. Nicht-kinetochore Mikrotubuli verlängern die Zelle.

Diese Abbildung vergleicht die Chromosomenausrichtung bei Meiose I und Meiose II. In der Prometaphase I werden homologe Chromosomenpaare durch Chiasmata zusammengehalten. In der Anaphase I trennt sich das homologe Paar und die Verbindungen an den Chiasmata sind unterbrochen, aber die Schwesterchromatiden bleiben am Zentromer befestigt. In der Prometaphase II werden die Schwesterchromatiden am Zentromer zusammengehalten. In der Anaphase II sind die Zentromerverbindungen unterbrochen und die Schwesterchromatiden trennen sich.

Abbildung 1. Der Prozess der Chromosomenausrichtung unterscheidet sich zwischen Meiose I und Meiose II. In der Prometaphase I heften sich Mikrotubuli an die fusionierten Kinetochoren homologer Chromosomen, und die homologen Chromosomen sind in der Metaphase I in der Mitte der Zelle angeordnet. In Prometaphase II heften sich Mikrotubuli an die Kinetochoren von Schwesterchromatiden, und die Schwesterchromatiden sind in Metaphase II in der Mitte der Zellen angeordnet.

Telophase II und Zytokinese

Die Chromosomen kommen an entgegengesetzten Polen an und beginnen sich zu dekondensieren. Kernhüllen bilden sich um die Chromosomen. Die Zytokinese trennt die beiden Zellen in vier einzigartige haploide Zellen. Zu diesem Zeitpunkt sind die neu gebildeten Kerne beide haploid. Die produzierten Zellen sind genetisch einzigartig wegen der zufälligen Auswahl von väterlichen und mütterlichen Homologen und wegen der Rekombination von mütterlichen und väterlichen Chromosomensegmenten (mit ihren Genen), die während der Kreuzung auftritt. Der gesamte Prozess der Meiose ist in Abbildung 2 dargestellt.

Diese Abbildung zeigt die Stadien der Meiose. In der Interphase, bevor die Meiose beginnt, werden die Chromosomen dupliziert. Die Meiose I durchläuft dann mehrere Stadien. In der Prophase I beginnen die Chromosomen zu kondensieren und die Kernhülle fragmentiert sich. Homologe Chromosomenpaare reihen sich aneinander und zwischen ihnen bilden sich Chiasmata. Die Überquerung erfolgt an der Chiasmata. Spindelfasern treten aus den Zentrosomen aus. In der Prometaphase I heften sich homologe Chromosomen an die Spindelmikrotubuli. In der Metaphase I reihen sich homologe Chromosomen an der Metaphasenplatte aneinander. In der Anaphase I ziehen die Spindelmikrotubuli die homologen Chromosomenpaare auseinander. In der Telophase I und der Zytokinese gelangen die Schwesterchromatiden an die Pole der Zelle und beginnen zu dekondensieren. Die Kernhülle beginnt sich wieder zu bilden und die Zellteilung erfolgt. Die Meiose II durchläuft dann mehrere Stadien. In der Prophase II kondensieren die Schwesterchromatiden und die Kernhülle fragmentiert. Eine neue Spindel beginnt sich zu bilden. In der Prometaphase II werden die Schwesterchromatiden an den Kinetochor gebunden. In der Metaphase II reihen sich die Schwesterchromatiden an der Metaphasenplatte an. In der Anaphase II werden die Schwesterchromatiden durch die Verkürzungsspindeln auseinandergezogen. In Telophase II und Zytokinese bildet sich die Kernhülle wieder und es kommt zur Zellteilung, wodurch vier haploide Tochterzellen entstehen.

Abbildung 2. Eine tierische Zelle mit einer diploiden Zahl von vier (2n = 4) durchläuft die Stadien der Meiose, um vier haploide Tochterzellen zu bilden.

Überprüfen Sie den Prozess der Meiose, beobachten, wie Chromosomen ausrichten und wandern, bei Meiose: Eine interaktive Animation.

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