Mitose vs. Meiose
Beide teilen eine Zelle, und damit endet die Ähnlichkeit. Die Mitose erzeugt zwei identische Kopien für Wachstum und Reparatur. Die Meiose erzeugt vier genetisch verschiedene Zellen mit halbierter Chromosomenzahl, für die Fortpflanzung.
Die Kernunterschiede
- Teilungen: Mitose hat eine, Meiose zwei.
- Tochterzellen: Mitose macht 2, Meiose 4.
- Chromosomenzahl: Mitose behält sie, Meiose halbiert sie.
- Genetik: Mitose erzeugt identische Zellen, Meiose verschiedene.
- Zweck: Mitose für Wachstum und Reparatur, Meiose für Keimzellen.
Woher die Vielfalt kommt
- Crossing-over in der Prophase I, bei dem homologe Chromosomen Abschnitte tauschen.
- Unabhängige Verteilung in der Metaphase I, bei der sich jedes Paar unabhängig von den anderen anordnet.
- Zufällige Befruchtung danach, die nicht Teil der Meiose ist, die Vielfalt aber erneut vervielfacht.
Diploid und haploid
Diploide Zellen tragen Chromosomen paarweise, geschrieben 2n. Haploide Zellen tragen eines von jedem, geschrieben n. Menschliche Körperzellen sind diploid mit 46 Chromosomen; menschliche Keimzellen sind haploid mit 23. Die Befruchtung stellt 46 wieder her, und genau deshalb müssen Keimzellen vorher halbiert werden.
Durchgerechnete Beispiele
Beispiel 1
Frage
Eine menschliche Zelle mit 46 Chromosomen teilt sich. Vergleiche die Produkte von Mitose und Meiose.
Antwort
Mitose: 2 Zellen mit je 46. Meiose: 4 Zellen mit je 23.
Schritte
- 1Die Mitose kopiert die DNA einmal und teilt einmal, jede Tochterzelle behält also die vollen 46.
- 2Die beiden Produkte sind genetisch identisch mit der Mutterzelle, von Mutationen abgesehen.
- 3Die Meiose kopiert die DNA einmal, teilt aber zweimal, die Zahl halbiert sich also.
- 4Jedes der vier Produkte trägt 23 Chromosomen, eines aus jedem ursprünglichen Paar.
- 5Diese vier unterscheiden sich genetisch voneinander wegen Crossing-over und unabhängiger Verteilung.
Beispiel 2
Frage
Eine Zelle mit 12 Chromosomen durchläuft die Meiose. Wie viele Zellen entstehen, und mit wie vielen Chromosomen je?
Antwort
Vier Zellen mit je 6 Chromosomen
Schritte
- 1Die Ausgangszelle ist diploid mit 12, also 6 homologen Paaren.
- 2Die Meiose I trennt die Paare und ergibt zwei Zellen mit je 6 Chromosomen.
- 3Die Meiose II trennt die Schwesterchromatiden, ohne die Chromosomenzahl zu ändern.
- 4Das Ergebnis sind vier haploide Zellen mit je 6 Chromosomen.
Es ist die Meiose I, die die Zahl halbiert, nicht die Meiose II. Die Meiose II ist mechanisch der Mitose viel näher.
Beispiel 3
Frage
Welcher Vorgang repariert einen Schnitt in deiner Haut, und warum nicht der andere?
Antwort
Die Mitose, denn Reparatur braucht identische Zellen mit vollständigem Chromosomensatz.
Schritte
- 1Reparatur heißt, Hautzellen durch weitere Hautzellen zu ersetzen.
- 2Der Ersatz muss das vollständige diploide Genom tragen, um normal zu funktionieren.
- 3Die Mitose erzeugt genetisch identische diploide Zellen, und genau das ist es.
- 4Die Meiose würde haploide, verschiedene Zellen erzeugen, die nicht als Körperzellen funktionieren können.
- 5Alles Wachstum und alle Reparatur im Körper laufen also über Mitose; die Meiose findet nur bei der Keimzellbildung statt.
Typische Fehler
Sagen, die Meiose halbiere die Chromosomenzahl, weil die DNA nicht kopiert werde.
Die DNA wird einmal kopiert, genau wie bei der Mitose. Die Halbierung kommt daher, dass nach einer einzigen Kopie zweimal geteilt wird.
Das Crossing-over in die Meiose II legen.
Es geschieht in der Prophase I, während die homologen Paare beieinander sind. Bis zur Meiose II haben sie sich schon getrennt.
Die vier Produkte der Meiose als identisch beschreiben.
Sie sind genetisch verschieden. Vielfalt zu erzeugen ist der Sinn des Vorgangs.
Sagen, die Mitose erzeuge Keimzellen.
Keimzellen kommen aus der Meiose. Die Mitose erledigt Wachstum, Reparatur und ungeschlechtliche Fortpflanzung.
Selbst üben
Rechne die erst selbst durch, dann klapp die Antwort auf. Auf halber Strecke hängen geblieben? Markier die Aufgabe und frag Solvecoon nach dem fehlenden Schritt.
1. Welcher Vorgang erzeugt Keimzellen?
Antwort zeigen
Die Meiose, denn Keimzellen müssen haploid und verschieden sein.
2. Eine Zelle mit 20 Chromosomen durchläuft die Mitose. Was enthalten die Tochterzellen?
Antwort zeigen
Zwei Zellen mit je 20 Chromosomen, genetisch identisch mit der Mutterzelle.
3. Nenne zwei Quellen genetischer Vielfalt in der Meiose.
Antwort zeigen
Crossing-over in der Prophase I und unabhängige Verteilung in der Metaphase I.
Was oft gefragt wird
- Ist die Meiose II dasselbe wie die Mitose?
- Mechanisch ist sie ihr sehr ähnlich und trennt Schwesterchromatiden. Der Unterschied ist, dass sie mit haploiden Zellen startet, die Produkte also haploid bleiben.
- Wo findet die Meiose beim Menschen statt?
- In den Hoden und den Eierstöcken, wo Spermien und Eizellen entstehen. Jede andere sich teilende Zelle im Körper nutzt die Mitose.
- Wie viele Chromosomen hat eine menschliche Keimzelle?
- 23, eines aus jedem homologen Paar. Die Befruchtung vereint zwei Keimzellen und stellt 46 wieder her.
- Wie merke ich mir am einfachsten, was was ist?
- Mitose macht mehr vom Gleichen. Meiose macht die Hälfte, und macht sie verschieden.
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