Die Meiose: Erkläre deinen Kindern diesen Prozess
Der Begriff Meiose leitet sich vom griechischen Wort meiosis ab und bedeutet wörtlich Verminderung, Verkleinerung. Genau wie die Mitose ist sie ein Prozess der Zellproduktion. Aber im Gegensatz zur Mitose, bei der zwei diploide Zelle entstehen, produziert die Meiose vier haploide Zellen.
Was genau bedeutet das und welche Konsequenzen hat diese Reduktion? In unserem heutigen Artikel wirst du Antworten auf diese und weitere Fragen erhalten, so dass du deinen Kindern diesen wichtigen Prozess auf unterhaltsame Weise erklären kannst.
Warum erfolgt der Prozess der Meiose?
Um vollständig zu verstehen, wie die Meiose funktioniert, musst du zunächst verstehen, warum sie überhaupt geschieht. Sie dient der Produktion von Gameten. Das sind Reproduktionszellen der sexuellen Fortpflanzungsorganismen. Bei der Fortpflanzung wird eine weibliche und eine männliche Geschlechtszelle (Gamete) benötigt; beide müssen die Hälfte der Chromosomen jeder Zelle dieser Organismen enthalten.
Daher erzählt die Meiose die Geschichte eines Paares siamesischer Chromosomen, die in einer diploiden Zelle vorhanden sind. Jede diploide Zelle hat 46 Chromosomen und zwei Chromatiden. Bei einem anderen Prozess, der Gametogenese genannt wird, brechen diese Zellen in haploide Zellen auf, die Chromatiden mit jeweils 23 Chromosomen haben.
Die unterschiedlichen Phasen der Meiose und wie du sie deinen Kindern erklären kannst
Der Prozess der Meiose erfolgt in zwei Phasen: Meiose I und Meiose II. Bevor die erste meiotische Reduktion erfolgt, muss sich das genetische Material zunächst selber duplizieren. Dadurch erhältst du dann die siamesischen Chromosomen.
Bei Menschen sehen die Chromosomen wie ein X aus. Wenn du das X der Länge nach teilst, dann wird jede Hälfte zu einem Chromatid. Der Verbindungspunkt wird Zentromer genannt. Während der Meiose überlappen sich die Chromatiden, um einen Gameten zu erzeugen.
Phasen der Meiose I oder Mitose
Prophase I
- Dies ist die längste und komplexeste Phase. Hier paaren sich homologe Chromosomen.
- Unsere siamesischen Chromosomen tauschen über das Zentromer DNA-Fragmente aus. Diese Austauschbereiche werden Chiasma genannt.
- Nun ist die Paarung der Chromosomen abgeschlossen und sie sind getrennt.
- All diese Veränderungen erfolgen in fünf Phasen: Leptotin, Zygoten, Pachyten, Diplotin und Diakinese.
Prometaphase I und Metaphase I
Die Kernmembran verschwindet und auch einige Organellen. In der Zwischenzeit verdichten sich unsere Siamesen und setzen ihre Reise zum Äquator der Zelle fort. Dieser wird von den Mikrotubuli der miotischen Spindel geleitet, um eine Metaphasenplatte zu bilden.
Anaphase I
Jetzt beginnt eine Organelle namens Zentrosom, die sich an beiden Polen der Zelle befindet, Mikrotubuli von der Spindel zu gewinnen und die Siamesen zu teilen. Darüber hinaus wird jeder der beiden nun an einen der beiden Pole der Zelle gehen.
Telophase I
Diese Phase ist sehr selten. Wenn sie erfolgt, wird sich die Kernmembran wieder bilden und du erhältst zwei haploide Tochterzellen mit jeweils 23 Chromosomen, aber zwei Chromatiden pro Chromosom.
Phasen der Mitose II
Bei dieser Phase handelt es sich um einen normalen Mitose-Prozess ohne DNA-Duplikation, denn bei der Meiose geht es darum, Gameten zu erzeugen und nicht darum, genetisches Material zwischen zwei verbundenen Chromosomen auszutauschen.
Darüber hinaus besteht sie aus vier Phase: Prophase II, Metaphase II, Anaphase II. Außerdem hast du hier stets eine Telophase. Hier bildet sich die Kernmembran. Dieser Prozess endet mit der Zytokinese, wenn die Zelle physisch gespalten ist.
Daraus erhältst du dann vier haploide Tochterzellen mit 23 Chromosomen. Außerdem hat jedes Chromosom nur ein Chromatid. Das bedeutet, dass jedes Chromosom wie ein halbes X aussieht. Warum ist dieser Prozess so wichtig?
Genetische Bedeutung der Meiose
Wie wir schon erwähnt haben, ist das Hauptziel der Meiose die Produktion von Gameten. Allerdings werden während der Gametogenese sowohl die väterlichen als auch die mütterlichen Chromosomen zufällig auf die Tochterzellen verteilt. Diese Trennung ist für den Fortpflanzungsprozess sehr wichtig, da die Mutter 46 Chromosomen haben und dem Baby daher 92 Chromosomen geben würde.
Daher sorgt die Meiose für unsere genetische Vielfalt. Genau zur gleichen Zeit, zu der die Siamesen zufällig ihre DNA-Fragmente austauschen, stellt sie sicher, dass nicht zwei gleiche Gameten entstehen. Diese genetische Vielfalt ist einer der wichtigsten Aspekte, um die Evolution unserer Spezies sicherzustellen.
“Jede noch so geringe Variation und ganz gleich aus welchem Grund sie erfolgt ist, wird, wenn sie in irgendeiner Art für ein Individuum einer Spezies in seinen komplexen Beziehungen zu anderen organischen Lebewesen und zur externen Natur nützlich ist, zur Erhaltung dieses Individuums beitragen und normalerweise an dessen Nachfahren vererbt werden.”
– Charles Darwin –
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- Pérez Porto, J. (2019). Definición de meiosis. [artículo en web]. Recuperado de: www.definicion.de
- Alberts, Bruce. (2010). Biología molecular de la célula. Editorial: Omega
