Die Verwechslung von Mitose und Meiose bei einer Biologieprüfung kann Sie viele Punkte kosten, daher ist es wichtig, diese beiden zellulären Prozesse im Auge zu behalten. In diesem Leitfaden unterteilen wir Mitose und Meiose, erläutern die einzelnen Prozesse und legen ihre Gemeinsamkeiten und Unterschiede dar, damit Sie leicht erklären können, was die einzelnen Prozesse bewirken und wie sich die beiden unterscheiden.
Was ist Mitose? Was ist Meiose?
Mitose und Meiose sind beides Prozesse der Zellteilung. Organismen füllen ständig ihre Zellvorräte auf und erzeugen neue Zellen, um alte oder beschädigte zu ersetzen, sowie Zellen, die zur Bildung neuer Organismen während der sexuellen Fortpflanzung verwendet werden.
Bei der Mitose teilt sich eine Zelle, um zwei identische Tochterzellen zu erzeugen. Mitose findet in somatischen Zellen (allen Zellen, die keine Geschlechtszellen sind) statt und ist ein entscheidender Prozess für die Produktion neuer Zellen und die Erhaltung des Organismus am Leben und gesund. Die meisten Zellen im menschlichen Körper überleben nur ein paar Tage bis ein paar Wochen (eine Ausnahme bilden Gehirnzellen, die normalerweise ein ganzes Leben lang überleben), daher muss Ihr Körper durch Mitose ständig neue Zellen bilden.
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Alle Zellen durchlaufen einen Prozess der Bildung, des Wachstums, der Teilung und schließlich des Todes. Während der Mitose wird der Kern der Mutterzelle gespalten, um für jede der neuen Tochterzellen zwei Chromosomensätze zu bilden. Sie können mehr über diesen Prozess erfahren, indem Sie unseren ausführlichen Leitfaden zur Mitose lesen.
Zur Meiose gehört auch die Zellteilung, sie findet jedoch in weitaus weniger Zellen in Ihrem Körper statt. Die einzigen Zellen, die die Meiose durchlaufen, sind Gameten oder Geschlechtszellen (Sperma bei Männern und Eizellen bei Frauen). Meiose ist für die sexuelle Fortpflanzung erforderlich und In jedem Meiosezyklus entstehen vier Tochterzellen mit genau der Hälfte der Chromosomenzahl wie die Elternzelle. Bei der Befruchtung verbinden sich zwei Tochterzellen (eine von jedem sich fortpflanzenden Organismus) und bilden einen Embryo mit einem vollständigen Chromosomensatz.
Wie ähneln sich Mitose und Meiose?
Wie Sie im nächsten Abschnitt sehen werden, weisen Mitose und Meiose viele Unterschiede auf, sie folgen jedoch demselben allgemeinen Muster, um den Zellteilungsprozess abzuschließen.
Die größte Ähnlichkeit zwischen beiden besteht darin, dass sie beide neue Zellen produzieren. Obwohl die von ihnen erzeugten Zellen einige wesentliche Unterschiede aufweisen, besteht das Endziel in der Schaffung von Tochterzellen, die entweder dazu verwendet werden können, den Organismus am Leben zu erhalten (Mitose) oder zur Bildung eines neuen Organismus während der sexuellen Fortpflanzung beizutragen (Meiose).
Sowohl Mitose als auch Meiose beginnen mit einer einzelnen Elternzelle, die sich schließlich spaltet, um neue Tochterzellen zu bilden. Beiden geht außerdem die Interphase voraus, eine Wachstumsphase (die manchmal bis zu 90 % der Zelllebensdauer dauert), in der die DNA synthetisiert wird.
Während der Zellreplikation folgen Mitose und Meiose den gleichen Phasen: Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase (obwohl die Meiose jeden Schritt zweimal durchläuft, während die Mitose jeden Schritt nur einmal durchläuft). Folgendes passiert in jeder Phase:
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Prophase:
- Chromosomen verdichten sich zu X-förmigen Strukturen, die aus zwei identischen Chromatiden bestehen
- Chromosomen/Chromatiden paaren sich
- Die Membran um den Zellkern löst sich auf
Metaphase:
- Chromosomen/homologe Chromosomenpaare ordnen sich entlang der Zellmitte an
- Mitotische Spindelfasern heften sich an jedes der Chromosomen
Anaphase:
- Chromosomenpaare/Schwesterchromatiden werden durch die Spindelfasern auseinandergezogen und bewegen sich zu gegenüberliegenden Enden der Zelle
Telophase:
- An jedem Ende der Zelle versammelt sich ein Satz Chromosomen
- Um jeden Chromosomensatz bildet sich eine Membran, um neue Kerne zu bilden
Beide Prozesse enden auch mit der Zytokinese, Dabei spaltet sich das Zytoplasma der Zelle, wenn die Zelle in der Mitte eingeklemmt wird, und trennt sich schließlich, wodurch zwei neue Zellen entstehen.
Von links nach rechts: Interphase, Prophase, Metaphase, Anaphase, Telophase, Zytokinese
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Was ist der Unterschied zwischen Mitose und Meiose?
Obwohl Mitose und Meiose denselben grundlegenden Schritten folgen, weisen sie mehr Unterschiede als Gemeinsamkeiten auf. Die meisten dieser Unterschiede sind auf die Tatsache zurückzuführen, dass zwar beide für die Zellreplikation benötigt werden, Mitose und Meiose haben unterschiedliche Zwecke: Bei der Mitose werden Körperzellen durch identische Kopien ersetzt, während bei der Meiose genetisch unterschiedliche Geschlechtszellen entstehen, aus denen ein völlig neuer Organismus entsteht.
Ein weiterer Unterschied zwischen Mitose und Meiose besteht darin, dass es während der Mitose nur eine Zellteilung gibt, die Zelle also einmal die Schritte Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase durchläuft. Während der Meiose gibt es jedoch zwei Zellteilungen, und die Zelle durchläuft jede Phase zweimal (Es gibt also Prophase I, Prophase II usw.).
Da außerdem die Erhöhung der genetischen Vielfalt ein Ziel der Meiose, nicht aber der Mitose (bei der alle Tochterzellen identisch sind) ist, Während der Prophase der Meiose findet ein Prozess namens Rekombination/Crossing Over statt. Dabei tauschen Nicht-Schwesterchromatiden homologer Paare genetisches Material aus, sodass die Tochterzellen genetisch vielfältiger voneinander sind.
Hier ist eine Tabelle, die die wichtigsten Unterschiede zwischen Mitose und Meiose zusammenfasst:
| Mitose | Meiose | |
| Wo es auftritt | Kommt in allen Organismen vor, außer Viren | Kommt nur bei Tieren, Pflanzen und Pilzen vor |
| Zellen, die es produziert | Erzeugt Körper-/Körperzellen | Erzeugt Keim-/Geschlechtszellen |
| Anzahl der Zellteilungen | Eine Zellteilung (insgesamt 4 Stadien) | Zwei Zellteilungen (insgesamt 8 Stadien) |
| Prophase-Länge | Prophase ist kurz | Prophase I ist länger |
| Rekombination/Überkreuzung | Keine Rekombination/Crossing Over in der Prophase | Rekombination/Crossing Over von Chromosomen während der Prophase I |
| Metaphase | Während der Metaphase richten sich einzelne Chromosomen am Äquator der Zelle aus | Während der Metaphase I richten sich Chromosomenpaare am Äquator der Zelle aus |
| Anaphase | Während der Anaphase bewegen sich Schwesterchromatiden zu entgegengesetzten Enden der Zelle | Während der Anaphase I bewegen sich Schwesterchromatiden gemeinsam zum gleichen Zellpol. Während der Anaphase II werden Schwesterchromatiden an gegenüberliegenden Enden der Zelle getrennt |
| Anzahl der erstellten Zellen | Endergebnis: zwei Tochterzellen | Endergebnis: vier Tochterzellen |
| Ploidie | Erzeugt diploide Tochterzellen | Erzeugt haploide Tochterzellen |
| Genetik | Tochterzellen sind genetisch identisch | Tochterzellen sind genetisch unterschiedlich |
Zusammenfassung: Vergleichen und kontrastieren Sie Mitose und Meiose
Nachfolgend finden Sie ein Mitose- und Meiose-Venn-Diagramm, das alle wichtigen Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen Mitose und Meiose zusammenfasst. Auf der linken Seite des Diagramms sehen Sie die Hauptmerkmale der Mitose, auf der rechten Seite die Hauptmerkmale der Meiose, und dort, wo sich die beiden Kreise überschneiden, sind ihre Ähnlichkeiten aufgeführt.
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