Zygote, Befruchtung, Chromosomen

Hallo,

Ich habe irgendwie Verständnisprobleme. Also das was ich bis jetzt gelesen habe ist folgendes:

Ei- und Spermien-Mutterzellen sind diploide Stammzellen. Aus ihnen gehen durch die Meiose (1. und 2. Reifeteilung) Spermien und Eizelle hervor, die beide einen haploiden Chromosomensatz besitzen.

Eine Frage jetzt hier: Bei der Befruchtung, wenn Spermazelle und Eizelle verschmelzen, wurden da schon beide Reifeteilungen durchgeführt?

Ein Mensch hat 23 Chromosomenpaare, also 46 Chromosomen, also einen diploiden Chromosomensatz.

Zweite Frage: Die Zygote hat ja auch einen diploiden Chromosomensatz. Wenn die Zygote jetzt weitere Teilungen durchführt, dann hat man ja keinen diploiden Chromosomensatz mehr, obwohl ein Mensch ja einen diploiden Chromosomensatz hat?

Da habe ich irgendwie Probleme, das zu verstehen

Bitte um Hilfe,
Danke

Hallo Maier,
vor der Verschmelzung von Spermazelle und Eizelle sind beide Reifeteilungen schon abgelaufen.
Für die erste Reifeteilung findet zu Beginn eine Chromosomenreplikation statt, genau wie zu Beginn einer Mitose. Als Ergebnis hat man diese X-förmigen Chromosomen. Nun ordnen sich die homologen Chromosomen nebeneinander, d.h. immer das X vom Vater neben das X, das von der Mutter stammte (XX): das Ganze nennt sich Tetradenbildung. Als Resultat dieser ersten Reifeteilung werden sozusagen die Chromosomen von Vater und Mutter in jeder Zelle neu kombiniert, denn es können entweder alle vom Vater auf einer Seite landen oder nur 2 vom Vater und 44 von der Mutter… eben alle Möglichkeiten durch. Die Tochterzellen der ersten Reifeteilung sind dann schon haploid, jedoch hängen immer noch die Schwesterchromatiden der Chromosomenreplikation vom Anfang zusammen.
Diese müssen in der 2.Reifeteilung getrennt werden, dazu wird derselbe Mechanismus verwendet, wie für die Mitose. Das Resultat dieser 2. Reifeteilung sind die haploiden Gameten.

Eine Zygote führt nur noch Mitosen durch, dabei bleibt der diploide Chromosomensatz immer diploid.

Schöne Grüße

Vielen Dank erstmal für die Antwort. Diese hat schon sehr zum Verständnis beigetragen. Aber eine Frage hätte ich noch:

Diese müssen in der 2.Reifeteilung getrennt werden, dazu wird derselbe Mechanismus verwendet, wie für die Mitose.

Bei der 2ten Reifeteilung werden die haploiden Chromosomenpaare aber nicht noch einmal verdoppelt oder?

Eine Zygote führt nur noch Mitosen durch, dabei bleibt der diploide Chromosomensatz immer diploid.
Bei der Zygote wird die DNA aber schon wieder dupliziert?

Hallo Maier, ganz einfach, Meiose führt zu haploiden Gameten. Vereinigung der Gameten führt zur Zygote (Gespann), diese ist wieder diploid. Jede weitere Teilung (Mitose) lässt nun den Klon wachsen, alle Zellen haben den vollständigen (doppelten) Chromosomensatz. Grus, eck.

Hallo Maier,
du hast Recht, zwischen 1. und 2. Reifeteilung wird nichts mehr verdoppelt.

Durch die übliche Darstellung der Chromosomen als X-förmige Struktur wirkt die Sache oft etwas unklar. Eine diploide Zelle wie deine Elternzelle enthält 46 Chromosomen. Diese werden oft als 46 Xe dargestellt. Jedoch ist es so, dass nur während der Zellteilung und zwar auch erst NACH der Chromosomenreplikation diese Darstellung sinnvol ist. Die meiste Zeit liegen die 46 Chromosomen sozusagen als ein Chromatid, sozusagen als I, vor.

Man könnte sagen in der ersten Reifeteilung wird erstmal aus je einem I ein X (das sind sozusagen 2 I, die am Centromer zusammenhängen). Es gibt ein X1vom Vater und ein X1 von der Mutter, ein X2 vom Vater und ein X2 von der Mutter… das Ganze bis X23. Jetzt lagert sich immer je ein X vom Vater neben das entsprechende X der Mutter: XX (Tetrade). Diese werden auseinander gezogen, so dass in jeder Tochterzelle der ersten Reifeteilung die X 1 bis 23 komplett sind. Komplett, aber nur noch einfach vorhanden =haploid.
Für die Spermien bzw. Eizellen werden nun keine X gebraucht, sondern I, d.h. die X werden wie bei der Mitose am Centromer getrennt (natürlich nur 23, bei der Mitose sinds ja alle 46). Ergebnis: Jede Tochterzelle der zweiten Reifeteilung hat 23 I.

Bei den Mitosen der Zygote wird auch erst einmal jeder Chromatid repliziert: sozusagen aus 46 I werden 46 X.
Dann wird jedes X in der Mitte auseinandergezogen und immer die z.B. rechte Hälfte in die eine Tochterzelle und die jeweils linke Hälfte in die andere Tochterzelle gepackt: Aus 46 X mach 46 I + 46 I
Es bleiben immer alle 46 Chromosomen vorhanden, also bleibt alles immer diploid.

Schöne Grüße

Hallo!

…denn es
können entweder alle vom Vater auf einer Seite landen oder nur
2 vom Vater und 44 von der Mutter…

da ist dann aber tüchtig was schief gegangen; es können normalerweise doch nur maximal alle 23 von der Mutter auf einer Seite landen.

(bis auf diesen kleinen Rechenfehler find ich deine Erklärung super, besser, als es in einschlägigen Fachbüchern meist nur erklärt ist.)

Schönen Gruß
Peter

Danke nochmals…

Bei den Mitosen der Zygote wird auch erst einmal jeder Chromatid repliziert: sozusagen aus 46 I werden 46 X.
Dann wird jedes X in der Mitte auseinandergezogen und immer die z.B. rechte Hälfte in die eine Tochterzelle und die jeweils linke Hälfte in die andere Tochterzelle gepackt: Aus 46 X mach 46 I + 46 I
Es bleiben immer alle 46 Chromosomen vorhanden, also bleibt alles immer diploid.

Wenn sich Spermazelle und Eizelle vereinen, sind ja wieder 2 Chromatidenstränge, die gleich sind oder, 1 von der Mutter und 1 vom Vater. Wenn die DNA dupliziert wird, hat man wieder 2 X-Chromosomen die gleich sind?
Und diese lagern sich dann wieder zusammen in die Äquatorebene an?
So verstehe ich das, wobei das aber nicht stimmen kann, weil dann hätte jede Zelle nach der Teilung ein X-Chromosom, so wie bei der 1.Reifeteilung bei der Meiose?

Dann nochmal eine andere Frage: Bei der Gametenbildung habe ich heute gelesen, dass im Hoden eine Teilung durchgeführt wird, wo die Spermatogonien zu Spermatocyten I werden. Die Spermatocyten I haben jedoch noch einen diploiden Chromosomensatz. Dann erfolgt eine Reduktionsteilung, und die SPermatocyten II entstehen, welche dann einen haploiden X-Chromosomensatz haben. Also da liegt noch die verdoppelte Chromatide vor, und kein einzelnes Chromatid. Daraus entwickeln sich dann die Spermien.

Das verstehe ich aber nicht, weil in den Spermien liegen ja nur einfache Chromatidstränge vor? Bei der Oogenese steht das genau gleich so. Wo also führen die die zweite Reduktionsteilung aus?

Vielen Dank!

Danke nochmals…

Gerne. Ich habe den Eindruck, dass du wirklich versuchst, alles zu verstehen, das gefällt mir :smile:

Wenn sich Spermazelle und Eizelle vereinen, sind ja wieder 2
Chromatidenstränge, die gleich sind oder, 1 von der Mutter und
1 vom Vater.

Genaugenommen sind es natürlich 23 vom Vater und 23 von der Mutter. Wenn man deine Aussage für ein einzelnes homologes Chromosomenpaar betrachtet, ist sie richtig.
Ein „Chromatidenstrang“ deiner Aussage entspricht einem vollständigen Chromosom.
(Die übliche X-förmige Darstellung eines Chromosoms beruht auf dem mikroskopischen Bild eines Metaphase-Chromosoms, bei dem der Strang schon repliziert wurde (was hier noch nicht der Fall ist)).

Nachdem die DNA von Spermium und Eizelle vereint sind, sind hat man 2 mal 23 Chromosomen (also eine diploide Zelle), wobei zu Beginn jedes dieser 46 Chromosomen nur einen Strang hat.

Wenn die DNA dupliziert wird, hat man wieder 2
X-Chromosomen die gleich sind?

Das ist etwas unglücklich formuliert, denn erstens versteht man unter einem X-Chromosom normalerweise ein Geschlechtschromosom und zweitens werden alle 46 Chromosomen nach DNA-Replikation während der folgenden Zellteilung zu 46 dieser X-förmigen Strukturen.
Wenn man deine Antwort wie bei deiner ersten Aussage nur auf ein einzelnes homologes Chromosomenpaar bezieht, stimmt sie. Allerdings auch nur mit der Einschränkung, dass die beiden Chromosomen nicht „gleich“ sind, sondern eben homolog. Denn eines kommt vom Vater, eines von der Mutter und evtl. ist die war sie blauäugig und er braunäugig… du weißt, was ich meine :smile:

Und diese lagern sich dann wieder zusammen in die Äquatorebene
an?

Genau, das tun sie in der Metaphase der ersten mitotischen Teilung.

So verstehe ich das, wobei das aber nicht stimmen kann, weil
dann hätte jede Zelle nach der Teilung ein X-Chromosom

Nein, die beiden neu entstehenden Zellen nach einer mitotischen Teilung bekommen jede immer einen Chromatiden des X-förmigen Chromosoms ab. Das X-förmige Chromosom wird bei der Mitose sozusagen in der Mitte auseinandergerissen.

, so wie bei der 1.Reifeteilung bei der Meiose?

In der 1.Reifeteilung der Meiose werden homologe Chromosomenpaare getrennt, in der Mitose dagegen Schwesterchromatiden!!!

Bei der Gametenbildung habe ich heute gelesen, dass im Hoden
eine Teilung durchgeführt wird, wo die Spermatogonien zu Spermatocyten I werden. Die Spermatocyten I haben noch einen diploiden Chromosomensatz. Dann erfolgt eine Reduktionsteilung, und die Spermatocyten II entstehen,

Genau, allerdings ist die von dir erwähnte Reduktionsteilung nur die erste Reifeteilung. In jeder Spermatocyte II gibt es 23 X-förmige Chromosomen.

welche dann einen haploiden X-Chromosomensatz haben.

Richtig.

Also da liegt noch die verdoppelte Chromatide vor, und kein einzelnes Chromatid. Daraus entwickeln sich dann die Spermien.

Eine Meiose besteht immer aus ZWEI Schritten: Trennung der homologen Chromosomen (passiert hier auf dem Weg von Spermatocyte I zu Spermatocyte II). Der zweite Schritt ist IMMER die Trennung der Schwesterchromatiden: aus den SpermatocytenII werden hier durch die 2.Reifeteilung die Spermatiden. Diese sind immer noch haploid , aber enthalten nur noch 23 einzelne Chromatidenstränge.
Hier sind wieder die X-förmigen Choromosomen auseinandergerissen worden.

Ich muß sagen, ein bischen ungeschickt ist es im Bereich Genetik schon, dass ein X-förmiges Metaphase-Chromosom genauso „Chromosom“ genannt wird wie eben die „abgerissene Hälfte“ davon…

Das verstehe ich aber nicht, weil in den Spermien liegen ja
nur einfache Chromatidstränge vor? Bei der Oogenese steht das
genau gleich so. Wo also führen die die zweite
Reduktionsteilung aus?

Vielen Dank!

Aber bitte! :smile:

Ups… :smile:
immer gut, wenn jemand aufpasst…
ähm, hallo Maier, dir ist schon klar, wie es gemeint war, oder?

Danke danke nochmal,

Jetzt habe ich aber noch eine kleine Frage.

Im Buch steht:

Stammzellen der Spermien sind diploid;
Durch Teilung gehen primäre Spermatocyten hervor -> ebenfalls diploid

_Heißt das jetzt, dass die Spermatocyten ebenfalls noch die gesamte diploide Erbinformation haben, also 1 Chromatid Mutter, 1 Chromatid Vater, also insgesamt immer noch 46 Chromatiden?

Oder nennt man Zellen, die zwei Chromatiden-Chromosomen haben, also so wie sie bei der Mitose z.b. nach der Verdopplung vorliegen, auch diploid?_

Weiters steht…
In einer ersten Reduktionsteilung bilden sich nun sekundäre Spermatocyten, die somit haploid sind und zu reifen Spermien heranreifen

_Wenn ich mir das so durchlesen, dann hört sich das so an, als ob hier nur eine Reduktionsteilung durchgeführt worden ist, und in den Spermien jetzt ein vollständiges X-Chromosom drin ist, also 2 Schwesterchromatiden?

Und Spermien haben doch nur 1 Chromatid-Chromosomen

Außerdem kann ich da nirgends erkennen, wo da 2 Reifeteilungen durchgeführt werden, sondern da steht nur was von einer Reifeteilung.

Eine Seite davor habe ich eine Riesenskizze, wo ich die Spermatogenese aufgezeichnet habe, und da schreiben Sie groß, dass 2 Reduktionsteilungen gemacht werden.

Auf der anderen Seite steht jedoch nur was von einer Reduktionsteilung_

Noch was anderes:

Bei der Teilung der Zygote, tun sich da wieder die Chromatiden von der Mutter und vom Vater zusammen, so das wieder ein Chromatid vom Vater und ein Chromatid von der Mutter zusammen liegen, und sieht das nach der Duplikation der DNA so aus…

X X
X X
X X

oder lagern sich die Chromatiden alle 46 Chromatiden einzeln in die Äquatorialebene, und sieht das dann so aus…

X
X
X
X

Die zweite Variante wäre für mich verständlich.

Hallo Maier :smile:

Stammzellen der Spermien sind diploid;
Durch Teilung gehen primäre Spermatocyten hervor -> ebenfalls
diploid

Heißt das jetzt, dass die Spermatocyten ebenfalls noch die
gesamte diploide Erbinformation haben, also 1 Chromatid
Mutter, 1 Chromatid Vater, also insgesamt immer noch 46
Chromatiden?
Oder nennt man Zellen, die zwei Chromatiden-Chromosomen haben,
also so wie sie bei der Mitose z.b. nach der Verdopplung
vorliegen, auch diploid?

Die Spermatocyten sind immer diploid, kurz bevor sie sich teilen liegen ihre Chromosomen in X-Form vor und immer nach einer Teilung liegen sie in „1-Chromatid-Form“ vor.
Eine Zelle ist immer dann diploid, wenn sie den kompletten Chromosomensatz von Vater und Mutter hat (beim Menschen insgesamt 46 Stück). Für die Einteilung diploid - haploid ist es ganz egal, ob die Chromosomen gerade kurz vor der Teilung stehen und X-förmig aussehen, oder ob sie jeweils nur aus der „normalen“ DNA-Menge bestehen (schematisch als I dargestellt).
Das Bild hier ist gar nicht schlecht:
http://www.antablog.com/wp-content/uploads/2009/02/m…
Solange du in einem Kern ein rotes und ein blaues Exemplar hast, ist es diploid. Immer! Ganz egal, ob I-förmig oder X-förmig.

Zum Verständnis und um der Wahrheit die Ehre zu geben: Die I-förmige Variante eines Chromosoms ist nie so im Mikroskop sichtbar. Das ist nur eine schematisierte Darstellung. Meistens liegt nämlich die DNA locker im Kern rum (kann man sich vorstellen wie ein Wollknäuel, welches recht auseinandergezupft ist, damit man an die Fäden gut rankommt).
In diesem Zustand kann mit der DNA gearbeitet werden: es können Gene abgelesen werden. Außerdem kann sie in diesem Zustand gut kopiert werden. Genau das passiert sozusagen von Außen unsichtbar vor jeder Kernteilung (Mitose und Meiose). Jedes Chromosom wird repliziert und damit die DNA für die Teilung gut „handhabbar“ ist anschliessend ordentlich „aufgewickelt“. Das nennt man Kondensation. Jetzt sind die Chromosomen als X-förmige Strukturen zu erkennen. Jedes X ist ein Chromosom und entspricht schon dem Ergebnis der DNA-Replikation.

Du hast es genau richtig verstanden, es MUSS zwei Reduktionsteilungen geben. Die Formulierung:

Weiters steht…
In einer ersten Reduktionsteilung bilden sich nun sekundäre
Spermatocyten, die somit haploid sind und zu reifen Spermien
heranreifen

ist sehr ungenau, sie lässt den zweiten Teilung der Meiose, die Trennung der Schwesterchromatiden sehr im Unklaren.

Wenn ich mir das so durchlesen, dann hört sich das so an, als
ob hier nur eine Reduktionsteilung durchgeführt worden ist,
und in den Spermien jetzt ein vollständiges X-Chromosom drin
ist, also 2 Schwesterchromatiden?
Und Spermien haben doch nur 1 Chromatid-Chromosomen
Außerdem kann ich da nirgends erkennen, wo da 2 Reifeteilungen
durchgeführt werden, sondern da steht nur was von einer
Reifeteilung.
Eine Seite davor habe ich eine Riesenskizze, wo ich die
Spermatogenese aufgezeichnet habe, und da schreiben Sie groß,
dass 2 Reduktionsteilungen gemacht werden.
Auf der anderen Seite steht jedoch nur was von einer
Reduktionsteilung

Manche Autoren verwenden die Worte Reduktionsteilung und Reifeteilung unterschiedlich und meinen damit manchmal die komplette Meiose, manchmal auch nicht. Aber du weißt offensichtlich inzwischen, dass nach dem ersten Schritt der zweite folgen muß :smile:
Und für die Spermatogenese gilt: Spermatocyten (diploid) machen weitere Mitosen (da kommen dann noch mehr von den diploiden Spermatoctyen bei raus) und manchmal machen die Spermatocyten auch ne Meiose: 1.Schritt der Meiose = Trennung der homologen Chromosomenpaare, heraus kommen haploide Spermatocyten I. Dann 2. Schritt der Meiose = Trennung der Schwesterchromatiden, herauskommen immer noch haploide Spermatiden.

Noch was anderes:

Bei der Teilung der Zygote, tun sich da wieder die Chromatiden
von der Mutter und vom Vater zusammen, so das wieder ein
Chromatid vom Vater und ein Chromatid von der Mutter zusammen
liegen, und sieht das nach der Duplikation der DNA so aus…

X X
X X
X X

oder lagern sich die Chromatiden alle 46 Chromatiden einzeln
in die Äquatorialebene, und sieht das dann so aus…

X
X
X
X

Die zweite Variante wäre für mich verständlich.

Sehr gut! :smile:
Genau richtig erkannt. Wenn eine Zelle sich ganz normal repliziert (keine Spermiogenese und keine Oogenese)findet immer nur eine Mitose statt. Und eine Mitose heißt: völlig egal ob von Vater oder Mutter, alles wird kopiert, schön in die Äquatorialebene gelegt und dann werden alle 46 X-förmigen Chromosomen jeweils in der Mitte „auseinandergerissen“.