WIE TRETEN DIE VERERBUNGSMECHANISMEN WÄHREND DES ZELLZYKLUS AUF? - BIOLOGIE - 2025

Die Vererbungsmechanismen sind diejenigen, die den Übergang von Genen oder genetischen Merkmalen von den Eltern zu den Kindern steuern und während des Zellzyklus in den Stadien auftreten, die Mitose und Meiose entsprechen.

Alle Organismen bestehen aus Zellen und die Zelltheorie schlägt vor, dass jede Zelle aus einer anderen bereits existierenden Zelle geboren wird, genauso wie ein Tier nur von einem anderen Tier, einer Pflanze von einer anderen Pflanze usw. geboren werden kann.

Lebenszyklus einer Tierzelle beschrieben (Quelle: Kelvinsong über Wikimedia Commons)

Die Schritte, durch die eine neue Zelle aus einer anderen Zelle geboren wird, bilden den sogenannten Zellzyklus , der der wichtigste Prozess für die Reproduktion lebender, einzelliger und mehrzelliger Wesen ist.

Während des Zellzyklus "kopieren" die Zellen alle darin enthaltenen Informationen, die in Form eines speziellen Moleküls namens Desoxyribonukleinsäure oder DNA vorliegen , um sie an die neue Zelle weiterzuleiten, die gebildet wird. Der Zellzyklus ist also alles, was zwischen einer Teilung und der nächsten passiert.

Während des Zellzyklus produzieren einzellige Wesen, wenn sie sich teilen, ein vollständiges Individuum, während sich die Zellen mehrzelliger Organismen viele Male teilen müssen, um die Gewebe, Organe und Systeme zu bilden, aus denen beispielsweise Tiere und Pflanzen bestehen .

Mitose und Meiose

Mehrzellige Organismen haben zwei Arten von Zellen: somatische Zellen und Gameten oder Geschlechtszellen. Somatische Zellen vermehren sich durch Mitose und sexuelle Zellen durch Meiose.

Prokaryoten und einfachere eukaryotische Organismen vermehren sich durch Mitose, aber "höhere" Eukaryoten vermehren sich dank Meiose sexuell.

Der Zellzyklus und die Mitose

Somatische Zellen sind solche, die sich in einem Organismus teilen, um die Zellen zu produzieren, aus denen sein gesamter Körper besteht. In diesem Fall ist es daher erforderlich, dass alle darin enthaltenen Informationen originalgetreu kopiert werden, damit eine weitere identische Zelle gebildet werden kann Es tritt durch den Zellzyklus auf, der vier Phasen hat:

• Phase M.
• G1-Phase
• S-Phase
• G2-Phase

Die M-Phase (M = Mitose) ist die wichtigste des Zellzyklus und in ihr treten Mitose und Zytokinese auf , dh die Kopie des genetischen Materials (Kernteilung) und die daraus resultierende Trennung oder Teilung der Zellen ( die "Mutter" -Zelle und die Tochterzelle).

Die Schnittstelle ist die Periode zwischen einer M-Phase und der anderen. Während dieser Zeit, die alle anderen oben genannten Phasen umfasst, wächst und entwickelt sich die Zelle nur, teilt sich aber nicht.

Die S-Phase (S = Synthese) besteht aus der Synthese und Vervielfältigung von DNA, die in Form von Chromosomen im Zellkern organisiert ist (eine sehr wichtige Organelle in eukaryotischen Zellen).

Die G1-Phase (G = Lücke oder Intervall) ist die Zeit, die zwischen der M-Phase und der S-Phase vergeht, und die G2-Phase ist die Zeit zwischen der S-Phase und der nächsten M-Phase. In diesen beiden Phasen des Zyklus fahren die Zellen fort wachsen und sich auf die Teilung vorbereiten.

Der Zellzyklus wird hauptsächlich auf der Ebene der Intervallphasen (G1- und G2-Phase) reguliert, da sich alles in einem guten Zustand befinden muss, damit sich die Zelle teilen kann (Menge an Nährstoffen, Stressoren und anderen).

Phasen der Mitose

Während der Mitose erbt eine Zelle von ihrer Tochter alles, was sie braucht, um eine Zelle zu "sein", und dies findet sich in der Kopie ihrer vollständigen Chromosomen. Wenn die Zytokinese gezählt wird, wird die Mitose in 6 Stadien unterteilt: Prophase, Prometaphase, Metaphase, Anaphase, Telophase und Zytokinese.

1-DNA wird während der S-Phase des Zellzyklus kopiert und während der Prophase kondensieren diese Kopien oder werden im Kern als Chromosomen sichtbar. In diesem Stadium wird auch das System von "Röhren" oder "Kabeln" gebildet, das dazu dient, die Kopien der "ursprünglichen" Moleküle (der mitotischen Spindel) zu trennen.

2-Die Membran des Kerns, in der sich die Chromosomen befinden, zerfällt während der Prometaphase , und wenn dies geschieht, kommen die Chromosomen mit der mitotischen Spindel in Kontakt.

3-Bevor die Kopienchromosomen von den ursprünglichen getrennt werden, werden sie in einer Phase, die als Metaphase bekannt ist, in der Mitte der Zellen ausgerichtet .

4-In der Anaphase trennen sich die duplizierten Chromosomen, einige in Richtung eines Pols der Zelle und die andere in Richtung des anderen, und dies wird als "Segregation" der Chromosomen bezeichnet.

5-Nach seiner Vervielfältigung und Trennung werden innerhalb der sich zu teilenden Zelle zwei Kerne gebildet, wobei jeder Chromosomensatz in einer als Telophase bekannten Periode vorliegt .

6- Zytokinese ist, wenn sich das Zytoplasma und die Plasmamembran der "Vorläufer" -Zelle teilen, was zu zwei unabhängigen Zellen führt.

Der Zellzyklus und die Meiose

Mitose ist der Mechanismus, durch den Merkmale in somatischen Zellen vererbt werden, aber Meiose bildet die Geschlechtszellen, die für den Informationsaustausch von einem vollständigen mehrzelligen Individuum zu einem anderen durch sexuelle Reproduktion verantwortlich sind. .

Somatische Zellen werden durch mitotische Teilung einer speziellen Zelle produziert: die Zygote, die das Produkt der Vereinigung von zwei Geschlechtszellen (Gameten) aus der durch Meiose produzierten „Keimbahn“ ist und von zwei verschiedenen Individuen stammt: a Mutter und Vater.

Phasen der Meiose

Im Zellzyklus von Keimbahnzellen besteht die Meiose aus zwei Zellteilungen, die als Meiose I (reduktiv) und Meiose II (ähnlich wie Mitose) bezeichnet werden. Jedes ist in Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase unterteilt. Die Prophase der Meiose I (Prophase I) ist die komplexeste und längste.

1-Während der Prophase I kondensieren die Chromosomen und vermischen sich miteinander (rekombinieren) in den Zellen jedes Elternteils, die in die Meiose eintreten.

2-In Metaphase I verschwindet die Kernmembran und die Chromosomen richten sich in der Mitte der Zelle aus.

3-Wie bei der mitotischen Anaphase trennen sich die Chromosomen während der Anaphase I der Meiose zu den entgegengesetzten Polen der Zelle.

4- Telophase I besteht in bestimmten Organismen in der Rekonstruktion der Kernmembran und in der Bildung einer neuen Membran zwischen den resultierenden Zellen, die die Hälfte der Chromosomenzahl wie die ursprüngliche Zelle (haploide) aufweisen.

5-Meiose II beginnt sofort und in der Prophase II werden die kondensierten Chromosomen beobachtet. Während der Metaphase II befinden sich diese wie bei der Mitose in der Mitte der Zelle.

6-Die Chromosomen werden während der Anaphase II dank der Komponenten der mitotischen Spindel in Richtung beider Pole der Zelle getrennt , und während der Telophase II werden neue Kerne gebildet und die 4 Tochterzellen (Gameten) werden getrennt.

Jeder Gamete, der durch Meiose produziert wird, enthält eine Kombination des gesamten genetischen Materials des Organismus, von dem er stammt, nur in einer einzigen Kopie. Wenn zwei Gameten aus verschiedenen Organismen (den Eltern) verschmelzen, vermischt sich dieses Material und die beiden Kopien werden wiederhergestellt, jedoch eine von einem Elternteil und die andere von dem anderen.

Verweise

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