"meiose und mitose"

Der Zellzyklus!   Allg.: -Vielzellige Lebewesen entwickeln sich aus einer                Zelle, der befruchteten Eizelle. - Während des Wachstums laufen eine Vielzahl    von Zellteilungen ab -  Im ausgewachsenen Organismus dient die    Zellteilung der Erneuerung und der Reparatur.   Teilungsfähigtkeit verschiedener Zellen   -> Teilungsfähigkeit: - Einzeller teilen sich sehr schnell ( Verdoppelung in 1- 2 std.) - Bei Säugetieren dauert die Zellteilung 10-24 std.   -> Zellteilungsaktivität: - Zellen, die sich nur bei Schäden teilen (Leber) - Zellen, die sich mehrfach pro Tag teilen, wegen einem    hohen Verschleiß (Darm) - Zellen, die ihre Teilungsfähigkeit verloren haben   (→ Herzmuskel, Augenlinse, Gehirnzellen)   Der Zellzyklus   - es gehen 2 genetisch identische Zellen hervor   -> Zellbestandteile und Cytoplasma werden gleichmäßig auf        Tochterzellen verteilt.

    -> Dafür: - DNA nimmt Transportform an (kann bei der                      Aufteilung nicht mehr so schnell beschädigt                      werden)                    - Moleküle kondensieren                      à genetische Information kann nicht mehr                          abgelesen werden                          à Zellstoffwechsel kommt zum erliegen. - um genetisch identische Zellen entstehen zu lassen, muss die Erbsubstanz verdoppelt werden  à dafür muss DNA in Arbeitsform vorliegen, damit sie       abgelesen werden kann - Wachstum und Trennung in unterschiedlichen Prozessen    à diese sind zeitlich und räumlich voneinander getrennt    à regelmäßige Abfolge = Zellzyklus - 2 Abschnitte: 1. Wachstums- bzw. Interphase                        2. Teilungs- bzw. Mitosephase   Interphase: = die Vorbereitung der Zellteilung -  längste Zeit liegen Zellen in der Interphase vor -  3 Phasen: - G1-Phase = starkes Wachstum der Zelle                      à Arbeitsphase                    - S-Phase = Verdoppelung der Erbinformation                    - G2-Phase = starkes Wachstum der Zelle                      à Arbeitsphase                       S : Synthese der DNA                    G1+G2 : Damit die Zellen wachsen können, wird                                  die genetische Information abgelesen                                  und in Proteine umgesetzt -         G0-Phase: Teilungsaktivität ist eingestellt, Zellen                        verharren in Arbeitsphase                 (àAugenlinse, Herzmuskel,  Gehirnzellen)   Mitosephase:   - 2 Phasen: Mitose und Cytokinese - Mitose: 4 Phasen                => Prophase: - Auflösung der Kernhülle                                      - Spiralisierung/Verdichtung der                                        Chromosomen                                       è 2-Chromatiden-Chromosomen                                        werden sichtbar                                      - Bildung des Spindelapparats                                        è trennt später                                        Schwesterchromatiden  =>Metaphase: - Bewegung der Chromosomen                             zum Mittelpunkt                         - Anordnung an der                            Metaphaseplatte                         (=Äquatorialplatte)                        à jetzt Chromatiden max.

                            verkürzt                          (- Ablauf mit Colchicin blockiert                          Chromosomenbestand gut                          überprüfbar) =>Anaphase:- Verbindungen der                         Schwesterchromatiden am                        Centromer werden gelöst                        (wahrscheinlich durch Anstieg der                        Ca²+ - Konzentration)                                       - Die voneinander getrennten                                         Schwesterchromatiden bewegen                                        sich zu den entgegengesetzten Polen                                         (è erfolgt durch den                                         Spindelapparat) => Telophase: - Ankunft der Chromatiden an den                           Polen                             - an jedem Pol ein vollständiger                               Satz 1-Chromatid-Chromosom.                              - Entspiralisierung (DNA geht von                                Transportform wieder in                                Arbeitsform über)                             - neue Kernmembranen bilden sich                               (= die Umkehrung der Prophase)                            - bei beiden neuen Tochterzellen                              bildet sich auf der Höhe der                              Metaphaseplatte eine neue                              Zellmembran aus, dieser Prozess                              wird in der Cytokinese                              abgeschlossen.                è Cytokinese beginnt!!!   Cytokinese = Zellteilung Tierische Zelle: - Zellen werden im Bereich der                           Zellmitte durchgeschnürt                          è hierfür sind kontraktile Fasern                               aus Aktin u. Myosin                               verantwortlich (à spielen auch                               bei der Muskelkontraktion eine                               Rolle)                            - Aktin u. Myosin bilden unter der                               Zellmembran einen Ring, der die                             Membran nach innen zieht, bis                             Tochterzellen getrennt sind. Pflanzliche Zelle: - mit fester Zellmembran                           - teilt sich das Cytoplasma, indem                             senkrecht zwischen der                             entstehenden Tochterzelle eine                             Zellwand aufgebaut wird.

ð        Im Inneren der Ursprungszelle lagern sich Membranumhüllte Bläschen an, die  "Baumaterial" für die neue Zellwand  enthalten und verschmelzen zu einer Platte (=Zellplatte) ð       daraus gehen Zellmembranen hervor        zwischen denen eine neue Zellwand entsteht.   Steuerung und Regelung   -Organismus unter Kontrolle -> Vermehrung der einzelnen Zellen beschränkt und wird nur bei Bedarf aktiviert - Faktoren, die Zyklus beeinflussen:     => Fehlen wichtiger Nährstoffe -> keine Zellteilung mehr     => optimales Vorhandensein v. Nährstoffen -> Zellteilung           nur, wenn zusätzlich Wachstumsfaktor (=Regularstoff)           vorhanden ist.          -> Wachstumsfaktor z.B. von Blutblättchen freigesetzt,              die in der Nähe der Wunde zerfallen ->löst bei Zellen              die Wundverschluß bilden Zellteilung aus.

    => hohe Zelldichte hemmt Zellteilung; trägt dazu bei das          Anzahl der Zellen konstant bleibt.   => Abnahme der Zelldichte regt Teilung an         (-> starker Blutverlust è es werden verstärkt Blutzellen         gebildet) - korrekter Ablauf ist für das Überleben eines Organismus   von entscheidender Bedeutung  è deshalb an jedem Übergang zur neuen Phase sog.          Qualitätsprüfungen. - Kontrollpunkte werden nur passiert, wenn vorhergehender Arbeitsschritt vollständig und korrekt ausgeführt wurde. -Als Taktgeber für Übergänge dienen molekulare "Schalter"  (spez. Enzyme)   -> liegen in inaktiver Form in der Zelle vor und werden        durch Regulatorstoffe aktiviert (diese entstehen jeweils in       der vorhergehenden Phase des Zyklus) - dann setzen Enzyme nächsten Arbeitsschritt in Gang - durch Kontrollpunkte ist sichergestellt dass Prozesse korrekt    und in festgelegter Reihenfolge ablaufen.

- Kontrollpunkt am Ende der G1-Phase: - Prüfung ob Zelle                                                                  sie groß genug ist          -> wenn bestimmter Schwellenwert erreicht wurde,               überschreitet sie den sog. Restriktionspunkt und               tritt in die S-Phase ein. (DNA verdoppelt sich und               Zelle teilt sich)          -> wenn nicht den Kriterien entspricht geht Zelle am               Restriktionspunkt in G0-Phase -Kontrollpunkt am Ende der G2-Phse: -Zelle geht nur dann in                                                              Mitosephase über,                                                              wenn DNA                                                              vollständig verdoppelt                                                              ist. Zellgröße spielt auch                                                              eine Rolle.                                                               Zellalterung - In Zellkulturen setzen Körperzellen von Tieren ihre    Zellvermehrung nicht unbegrenzt fort. - Zahl von Teilungen von Art und Alter des Tieres abhängig - Im Alter nur wenige Zellzyklen.

  -> Zyklen verlaufen immer langsamer und kommen zum         Stillstand   = Zellalterung     Chromosomen und Vererbung   - 1903 formulierten Sutton und Boveri als   Chromosomentheorie der Vererbung die Erkenntnis:  "Chromosomen sind die Träger der Erbsubstanz"   Meiose: = Bildung der Keimzellen   -         2 Zellteilungen -> Reifeteilungen/Meiose -         fast alle höher entwickelten Lebewesen sind diploid (2n) è    Die Körperzellen enthalten 2 Chromosomensätze; 2 homologe Chromosomen gleichen sich in Größe, Gestalt und Aufbau è    Körperzellen enthalten jeweils 2 Allele -         Der Ablauf ist der Mitose ähnlich, außer das immer 2 Teilungen unmittelbar gekoppelt sind. -         In der lang andauernde Prophase 1 paaren sich die homologen Chromosomen, indem sie sich der Länge nach aneinander legen = Homologenpaarung oder Synapsis. è    Dies wird wahrscheinlich durch den synaptonemalen Komplex bewirkt. -         Die gepaarten Chromosomen bestehen aus 2 Chromatiden = Tetraden -         Anaphase 1 = Reduktionsteilung                             Die homologen Chromosomen werden                             auf die Tochterzellen verteilt è    Die Chromosomenzahl wird auf einfachen haploiden Satz (n) halbiert.     -    Die Verteilung ist zufällig (Mutter/Vater)     -    Cytokinese 1: siehe Mitose (der Ablauf ist dort                                genauso)     -    2. meiotische Teilung beginnt und verläuft wie die          Mitose          -> Die Schwesterchromatiden werden getrennt und auf               die Tochterzellen verteilt.

              Die Keimzellen erhalten jeweils ein Allel. è 4 Keimzellen entstehen.   Befruchtung   -         Die Zellkerne der weibl. und männl. Keimzellen vereinigen sich. Jede haploide Keimzelle steuert einen Satz Chromosomen bei.

è Die befruchtete Eizelle (=Zygote) ist diploid.       (-> Sie besteht aus 2 Sätzen von homologer        Chromosomen)      -    in der Zygote sind 2 Allele aus väterl. und mütterl.           Erbgut kombiniert      -    Alle Zellen des Individuums entstehen durch mitotische            Teilungen aus der Zygote und sind daher identisch.   Keimbahn - Die Gesamtheit der diploiden Körperzellen wird als Soma    bezeichnet - Davon unterscheidet man als Keimbahn die Folge von    Zellen, die als Urkeimzellen eine Meiose durchlaufen und    sich von den haploiden Keimzellen differenzieren.     è Sie sind potentiell unsterblich und  garantieren den          ununterbrochenen Fluss genetischer Informationen der          alle Generationen verbindet.

  Geschlechtschromosomen   -         Die Geschlechter kann man im Karyotyp (= in der Ausstattung der Chromosomen) unterscheiden. è So kann man den Erbgang eines Geschlechts erklären -         beide Geschlechter haben gleiche Chromosomen       (= Autosomen). -         Die Geschlechtschromosomen (= Gonosomen) unterscheiden die Geschlechter. -         Das weibl. Geschlecht hat 2 homologe als X-Chromosomen bezeichnete Gonosomen (dies wird als Karyotyp XX bezeichnet). -         Das männl.

Geschlecht besitzt 1 X-Chromosomen        und 1 Y-Chromosomen (dies wird als Karyotyp XY bezeichnet). -         Die Zahl der Spermien mit X- bzw. Y-Chromosomen ist gleich groß. -         Das Geschlechterverhältnis ist nach der Befruchtung       = 1 : 1           © sugarbabe170685        

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