Standorte der Meiose
Die Meiose, auch als reduktive Teilung bekannt, findet bei Lebewesen statt, die sich sexuell fortpflanzen, um Gameten zu erzeugen. Der spezifische Ort, an dem die Meiose stattfindet, variiert je nach Art des Organismus.
- Tiere
Bei Tieren vollzieht sich die Meiose in den Geschlechtsdrüsen, konkreter gesagt in den Eierstöcken der Weibchen und den Hoden der Männchen.
- Blütenpflanzen
Bei blühenden Pflanzen erfolgt die Meiose in den Eierstöcken der Weibchen und in den Staubbeuteln der Männchen (dem oberen Teil des Staubfadens).
- Fungi
Bei Pilzen findet die Meiose innerhalb spezialisierter Fruchtkörper statt, die als Sporenblasen bezeichnet werden.
Phasen der Meiose
Der Prozess der Meiose besteht aus zwei Hauptphasen, jede mit mehreren Unterphasen, die im Folgenden näher erläutert werden:
Erste Phase der Meiose
Die erste Phase der Meiose besteht aus mehreren Stadien, wie in der Tabelle dargestellt:
| Stadium | Änderungen in der Zelle |
| Interphase | – Die Zellmasse wächst zur Vorbereitung auf die Teilung. – Die Zelle synthetisiert Desoxyribonukleinsäure (DNA). – Die Zelle beginnt mit der Synthese von Proteinen und wächst weiter. |
| Prophase I | – Die Chromosomen kondensieren, wobei jedes Chromosom aus zwei Schwesterchromatiden besteht. – Die Chromosomen lagern sich an die Kernhülle an. – Homologe Chromosomenpaarungen bilden sogenannte Tetraden, weil jedes Paar aus vier Chromatiden besteht. – Ein Crossing-over kann stattfinden, bei dem Abschnitte eines Chromatids mit denen eines homologen Chromatids ausgetauscht werden. – Die Kernhülle und die Nukleoli zerfallen. – Die Zentriolen beginnen, sich zu den Zellpolen zu bewegen. |
| Metaphase I | Die homologen Chromosomenpaarungen lagern sich entlang der Äquatorialebene der Zelle an, wobei die Verbindung, die die Schwesterchromatiden des ersten Chromosoms verbindet, entgegengesetzt zur entsprechenden Verbindung des homologen Chromosoms zeigt. |
| Anaphase I | Die homologen Chromosomen trennen sich und bewegen sich zu den Zellpolen, während die Schwesterchromatiden in dieser Phase zusammenbleiben. |
| Telophase I | – Die Chromosomen setzen ihren Weg zu den Zellpolen fort, bis sich jeweils die Hälfte der Chromosomen an jedem Pol versammelt. – Die Zytoplasmaschnürung beginnt, um zwei Tochterzellen zu bilden, die jeweils die Hälfte der Chromosomen der Ausgangszelle enthalten. |
Zweite Phase der Meiose
Am Ende der ersten Phase der Meiose entstehen zwei Tochterzellen, die jeweils die Hälfte der Chromosomenzahl der Ursprungszelle besitzen. Danach durchläuft jede Zelle die zweite Phase der Meiose, die aus den in der Tabelle beschriebenen Stadien besteht:
| Stadium | Änderungen in der Zelle |
| Prophase II | – Die Kernhülle und die Nukleoli zerfallen erneut. – Die Chromosomen kondensieren weiterhin. – Die Zentriolen bewegen sich zu den Zellpolen, und Spindelapparatstrukturen bilden sich zwischen ihnen. – Ein Schwesterchromatid bindet an einen Spindelfaden, der sich von einem Zellpol erstreckt, während das andere Schwesterchromatid mit einem Spindelfaden verbunden ist, der von dem anderen Pol kommt. |
| Metaphase II | Die einzelnen Chromosomen ordnen sich in der Mitte der Zelle (entlang der Äquatorialebene) an. |
| Anaphase II | Jedes Schwesterchromatid trennt sich von seinem homologen Partner und bewegt sich zu einem der Zellpole. |
| Telophase II | – Eine neue Kernhülle bildet sich um jede Chromosomengruppe. – Die Zytoplasmaschnürung beginnt, um zwei Zellen zu bilden, die jeweils die Hälfte der Chromosomen der Ursprungszelle haben, wobei jedes Chromosom aus einem Schwesterchromatid besteht. – Der Prozess wird gleichzeitig in der zweiten Tochterzelle, die aus der ersten Phase der Meiose entsteht, durchgeführt, sodass das Endergebnis der Meiose in beiden Phasen vier Zellen sind, die jeweils die Hälfte der Chromosomen der Ausgangszelle besitzen. |
Bedeutung der Meiose
Die Bedeutung der Meiose besteht darin, dass sie die Chromosomenzahl in den Zellen von Organismen, die sich sexuell fortpflanzen, stabil hält. Dies geschieht, indem sowohl weibliche als auch männliche Gameten gebildet werden, die jeweils die Hälfte der Chromosomen der Ursprungszelle enthalten. Bei der Befruchtung, wenn die männlichen und weiblichen Gameten verschmelzen, entsteht eine Nachkommenzelle mit einer Chromosomenzahl, die mit der beider Eltern übereinstimmt.
Darüber hinaus führt das Crossing-over während der Meiose zu einem Austausch von Genen zwischen den homologen Chromatiden, wodurch Gameten mit neuen genetischen Kombinationen entstehen. Wenn diese Gameten während der Befruchtung zusammenkommen, resultiert dies in Nachkommen mit einzigartigen genetischen Strukturen, was für die Vielfalt der Eigenschaften bei Lebewesen sorgt.