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Lexikon Biologie

Meiose

Meiose (Reduktionsteilung, Reifeteilung): Bei der Befruchtung verschmelzen die Kerne zweier Geschlechtszellen miteinander. Der dadurch verdoppelte Chromosomensatz muss im Laufe der Entwicklung eines Lebewesens wieder halbiert werden, da sonst die Zahl der Chromosomen pro Zelle ins Unendliche wachsen würde. Bei höheren  Lebewesen geschieht dies spätestens bei der erneuten Bildung der Geschlechtszellen (Diplonten), bei weniger hoch entwickelten Organismen liegt der Zeitpunkt für die Meiose in frühen Entwicklungsstufen (Generationswechsel). Daneben dient die Meiose der zufallsgemäßen Neuverteilung väterlicher und mütterlicher Chromosomen auf die  Tochterzellen (Rekombination). Die Verringerung der Chromosomenzahl wird durch zwei kurz aufeinanderfolgende Teilungen erreicht, in denen sich einmal homologe Chromosomen (Reduktionsteilung) und bei der anderen Teilung identische Schwesterchromatiden (Äquationsteilung) trennen. Die Interphasekerne (Arbeitskern) sind vor  einer Meiose oder einer Mitose unter dem Mikroskop nicht zu unterscheiden.

Bei der ersten meiotischen Teilung (1. Reifeteilung, Reduktionsteilung) dauert die Prophase 1,  verglichen mit der Prophase einer Mitose, sehr lange (Stunden bis Jahre). In dieser Phase der Meiose treten Chiasmata (Chiasma) zwischen homologen Chromosomen auf.  Zudem bildet sich der Spindelapparat und die Kernmembran löst sich auf.

In der ersten Metaphase 1 werden die homologen Chromosomen paarweise im Bereich der Äquatorialplatte (Äquatorialebene) angeordnet. Mikrotubuli (Spindelfasern) ziehen sich von den Centrosomen an den Zellpolen zu den Kinetochoren an den Centromeren der Chromosomen.

In der Anaphase 1 werden die homologen Chromosomen durch die Spindelfasern mit den Centromeren voran zu den entgegengesetzten Polen transportiert. Dabei bleiben die Schwesterchromatiden der Chromosomen zusammen.

In  der nachfolgenden Telophase 1 werden die haploiden Chromosomensätze von Kernmembranen umgeben und die Zelle teilt sich. Manchmal schließt sich eine Interkinese an, ein Stadium, das einer normalen Interphase ähnelt, allerdings ohne Verdopplung des genetischen Materials. In der G2-Phase der Interphase wird die nächste Mitose  vorbereitet.

Die zweite meiotische Teilung (2. Reifeteilung, Äquationsteilung) läuft in beiden Tochterzellen gleichzeitig nach dem Schema einer Mitose ab.

In der Prophase 2 kondensieren die entspiralisierten Chromosomen erneut, die Kernmembranen lösen sich auf.

In der Metaphase 2 liegen die Chromosomen im Bereich der Äquatorialebenen, Spindelfasern verbinden sie mit den Centrosomen an den Polen.

In der nachfolgenden Anaphase 2 werden die Schwesterchromatiden getrennt und zu den Polen gezogen.

Abschließend werden in der Telophase 2 die Kernmembranen gebildet, die Chromosomen entspiralisieren und die Zellen teilen sich noch einmal.

Am Ende der Meiose sind vier Zellen entstanden, die jeweils einen haploiden Chromosomensatz haben. Bei der Eizellenbildung vieler Tiere wird nur eine einzige Zelle zum Ei,  die anderen drei werden als sog. Polkörper abgeschnürt und gehen zugrunde.

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