3.5.3 – A meiózis és a csírasejtek – Die Meiose und die Keimzellen
1. Az ivaros szaporodáshoz olyan különleges sejtekre van szükség, amelyek genetikai állománya a testi sejtekéhez képest felére csökkent. – Für die geschlechtliche Fortpflanzung werden besondere Zellen benötigt, deren genetischer Bestand gegenüber dem der Körperzellen auf die Hälfte vermindert ist.
2. Ezeket a haploid sejteket csírasejteknek vagy ivarsejteknek nevezzük, kialakulásuk alapvető sejtosztódási folyamata pedig a meiózis. – Diese haploiden Zellen werden als Keimzellen oder Gameten bezeichnet, und der grundlegende Zellteilungsprozess ihrer Entstehung ist die Meiose.
3. Emberben a testi sejtek rendszerint 46 kromoszómát, vagyis 23 homológ kromoszómapárt tartalmaznak, míg az érett ivarsejtekben 23 kromoszóma található. – Beim Menschen enthalten die Körperzellen gewöhnlich 46 Chromosomen, also 23 homologe Chromosomenpaare, während die reifen Gameten 23 Chromosomen besitzen.
4. Páronként az egyik kromoszóma anyai, a másik apai eredetű, ezért génjeik azonos helyeken, de részben eltérő változatokban lehetnek jelen. – Von jedem Paar stammt ein Chromosom von der Mutter und das andere vom Vater, weshalb ihre Gene an denselben Stellen, jedoch teilweise in unterschiedlichen Varianten vorliegen können.
5. A meiózist megelőző interfázisban a DNS egyszer megkettőződik, így minden kromoszóma két, egymással kezdetben azonos testvérkromatidából áll. – In der Interphase vor der Meiose wird die DNA einmal verdoppelt, sodass jedes Chromosom aus zwei zunächst identischen Schwesterchromatiden besteht.
6. Ezt az egyetlen replikációt két egymást követő sejtosztódás követi, amelyeket első és második meiotikus osztódásnak nevezünk. – Auf diese einmalige Replikation folgen zwei aufeinanderfolgende Zellteilungen, die als erste und zweite meiotische Teilung bezeichnet werden.
7. Az első osztódás során nem a testvérkromatidák, hanem a homológ kromoszómák válnak el egymástól, ezért ezt redukciós osztódásnak tekintjük. – Während der ersten Teilung werden nicht die Schwesterchromatiden, sondern die homologen Chromosomen voneinander getrennt, weshalb sie als Reduktionsteilung gilt.
8. Már az első profázis kezdetén tömörödni kezd a kromatin, miközben az anyai és apai eredetű homológ kromoszómák párokba rendeződnek. – Bereits zu Beginn der ersten Prophase beginnt sich das Chromatin zu verdichten, während sich die homologen Chromosomen mütterlicher und väterlicher Herkunft paarweise anordnen.
9. A szinapszisnak nevezett szoros kapcsolódás eredményeként négy kromatidát tartalmazó egységek, úgynevezett tetrádok vagy bivalensek alakulnak ki. – Durch die als Synapsis bezeichnete enge Paarung entstehen Einheiten aus vier Chromatiden, die Tetraden oder Bivalente genannt werden.
10. A párosodás pontos illeszkedését egy átmenetileg létrejövő fehérjekomplex, a szinaptonémás komplex segíti. – Die genaue Ausrichtung während der Paarung wird durch einen vorübergehend entstehenden Proteinkomplex, den synaptonemalen Komplex, unterstützt.
11. Egymáshoz közel kerülve a nem testvérkromatidák megfelelő szakaszai kicserélődhetnek, amit átkereszteződésnek vagy crossing overnek nevezünk. – Sobald sie einander nahegekommen sind, können entsprechende Abschnitte der Nichtschwesterchromatiden ausgetauscht werden, was als Crossing-over bezeichnet wird.
12. A DNS-szakaszok kölcsönös cseréje új génkombinációkat hoz létre, anélkül hogy a kromoszómák teljes génkészlete szükségszerűen megváltozna. – Der wechselseitige Austausch von DNA-Abschnitten erzeugt neue Genkombinationen, ohne dass sich der gesamte Genbestand der Chromosomen notwendigerweise verändert.
13. Az átkereszteződés helyei később kiazmaként maradnak felismerhetők, és az első osztódásig mechanikailag is összekapcsolják a homológ kromoszómákat. – Die Stellen des Crossing-overs bleiben später als Chiasmata erkennbar und verbinden die homologen Chromosomen bis zur ersten Teilung auch mechanisch miteinander.
14. Miközben a profázis előrehalad, eltűnik a magvacska, felbomlik a maghártya, és kialakul a kromoszómák mozgatását végző osztódási orsó. – Im weiteren Verlauf der Prophase verschwindet der Nukleolus, die Kernhülle löst sich auf, und der für die Bewegung der Chromosomen verantwortliche Spindelapparat entsteht.
15. Az első metafázisban a bivalensek a sejt egyenlítői síkjában helyezkednek el, mégpedig minden pár esetében véletlenszerű térbeli irányultsággal. – In der ersten Metaphase ordnen sich die Bivalente in der Äquatorialebene der Zelle an, wobei jedes Paar eine zufällige räumliche Ausrichtung einnimmt.
16. E véletlenszerű elrendeződés miatt az anyai és apai kromoszómák egymástól független kombinációkban kerülhetnek a későbbi leánysejtekbe. – Aufgrund dieser zufälligen Anordnung können die mütterlichen und väterlichen Chromosomen in voneinander unabhängigen Kombinationen auf die späteren Tochterzellen verteilt werden.
17. Az első anafázis kezdetén a homológ kromoszómák szétválnak, miközben centromerjük egyben marad, és testvérkromatidáik továbbra is összekapcsolódnak. – Zu Beginn der ersten Anaphase trennen sich die homologen Chromosomen, während ihre Zentromere ungeteilt bleiben und die Schwesterchromatiden weiterhin miteinander verbunden sind.
18. Mindkét sejtpólushoz minden homológ párból csak egy kromoszóma jut, ezért a keletkező sejtmagok kromoszómakészlete már haploid. – Zu jedem Zellpol gelangt aus jedem homologen Paar nur ein Chromosom, weshalb der Chromosomensatz der entstehenden Zellkerne bereits haploid ist.
19. Kromatidánként azonban továbbra is kettős DNS-mennyiség van jelen, hiszen a kromoszómák két testvérkromatidából épülnek fel. – Hinsichtlich der Chromatiden liegt jedoch weiterhin eine verdoppelte DNA-Menge vor, da die Chromosomen noch aus zwei Schwesterchromatiden bestehen.
20. Rövid köztes szakasz után, amelyben újabb DNS-replikáció nem történik, megkezdődik a második meiotikus osztódás. – Nach einer kurzen Zwischenphase, in der keine erneute DNA-Replikation stattfindet, beginnt die zweite meiotische Teilung.
21. Lefolyása több tekintetben a mitózishoz hasonlít, mert ekkor már az egyes kromoszómák testvérkromatidái rendeződnek az egyenlítői síkba. – Ihr Ablauf ähnelt in mehrfacher Hinsicht der Mitose, da nun die Schwesterchromatiden der einzelnen Chromosomen in der Äquatorialebene angeordnet werden.
22. A második anafázisban a centromerek kettéválnak, és az orsófonalak az ellentétes pólusok felé mozgatják a korábbi testvérkromatidákat. – In der zweiten Anaphase teilen sich die Zentromere, und die Spindelfasern bewegen die ehemaligen Schwesterchromatiden zu den entgegengesetzten Polen.
23. A maghártyák újjászerveződését és a citoplazma felosztását követően egy diploid kiindulási sejtből elvileg négy haploid sejt keletkezik. – Nach der Neubildung der Kernhüllen und der Teilung des Zytoplasmas entstehen aus einer diploiden Ausgangszelle grundsätzlich vier haploide Zellen.
24. Genetikai állományuk nem azonos, mivel az átkereszteződés és a homológ kromoszómák független eloszlása egymást kiegészítve növeli a változatosságot. – Ihr genetischer Bestand ist nicht identisch, da Crossing-over und unabhängige Verteilung der homologen Chromosomen gemeinsam die Vielfalt erhöhen.
25. A megtermékenyítéskor két haploid ivarsejt egyesül, így helyreáll a fajra jellemző diploid kromoszómaszám, és létrejön a zigóta. – Bei der Befruchtung verschmelzen zwei haploide Gameten, wodurch der artspezifische diploide Chromosomensatz wiederhergestellt wird und die Zygote entsteht.
26. Emberben a hím csírasejtek fejlődése a herék ondócsatornácskáiban zajlik, ahol az ősivarsejtekből folyamatos osztódások révén spermiumok képződnek. – Beim Menschen entwickeln sich die männlichen Keimzellen in den Samenkanälchen der Hoden, wo aus den Keimzellvorläufern durch fortlaufende Teilungen Spermien entstehen.
27. Egy elsődleges spermatocitából a két meiotikus osztódás után négy, megközelítőleg azonos méretű spermatida származik. – Aus einer primären Spermatozyte gehen nach den beiden meiotischen Teilungen vier annähernd gleich große Spermatiden hervor.
28. Ezek még nem érett ivarsejtek, hanem további differenciálódással alakítják ki a spermium jellegzetes fejét, középrészét és ostorát. – Diese sind noch keine reifen Gameten, sondern bilden durch weitere Differenzierung den charakteristischen Kopf, das Mittelstück und die Geißel des Spermiums aus.
29. A petesejtek képződése ezzel szemben már a magzati életben megkezdődik, majd hosszú nyugalmi szakaszokkal megszakítva folytatódik. – Die Bildung der Eizellen beginnt dagegen bereits im fetalen Leben und setzt sich, durch lange Ruhephasen unterbrochen, später fort.
30. A citoplazma egyenlőtlen felosztása miatt az elsődleges oocitából egy nagy működőképes petesejt és több kisméretű sarki test jön létre. – Wegen der ungleichen Verteilung des Zytoplasmas entstehen aus einer primären Oozyte eine große funktionsfähige Eizelle und mehrere kleine Polkörperchen.
31. Ez az aszimmetria biztosítja, hogy a leendő embrió első fejlődési szakaszaihoz szükséges sejtalkotók és tápanyagok egyetlen sejtben koncentrálódjanak. – Diese Asymmetrie gewährleistet, dass die für die ersten Entwicklungsstadien des künftigen Embryos erforderlichen Zellbestandteile und Nährstoffe in einer einzigen Zelle konzentriert werden.
32. A női meiózis második osztódása rendszerint csak akkor fejeződik be, amikor egy spermium behatolása megindítja a megtermékenyítés folyamatát. – Die zweite Teilung der weiblichen Meiose wird gewöhnlich erst beendet, wenn das Eindringen eines Spermiums den Befruchtungsprozess auslöst.
33. Ha a kromoszómák vagy kromatidák szétválása hibás, számbeli kromoszóma-rendellenességet hordozó ivarsejtek keletkezhetnek. – Erfolgt die Trennung der Chromosomen oder Chromatiden fehlerhaft, können Gameten mit numerischen Chromosomenabweichungen entstehen.
34. Az ilyen szétválási zavar, amelyet nondiszjunkciónak nevezünk, a megtermékenyítés után egyes kromoszómák többletéhez vagy hiányához vezethet. – Eine solche als Nondisjunktion bezeichnete Trennungsstörung kann nach der Befruchtung zu einem Überschuss oder Mangel einzelner Chromosomen führen.
35. A meiózis tehát egyszerre csökkenti a kromoszómaszámot és rendezi új kombinációkba az örökítőanyagot, ezáltal összekapcsolva a faj állandóságát az egyedek genetikai változatosságával. – Die Meiose vermindert somit einerseits die Chromosomenzahl und ordnet andererseits das Erbgut in neuen Kombinationen an, wodurch sie die Beständigkeit der Art mit der genetischen Vielfalt der Individuen verbindet.
(aufklappen)magyar
1. Az ivaros szaporodáshoz olyan különleges sejtekre van szükség, amelyek genetikai állománya a testi sejtekéhez képest felére csökkent.
2. Ezeket a haploid sejteket csírasejteknek vagy ivarsejteknek nevezzük, kialakulásuk alapvető sejtosztódási folyamata pedig a meiózis.
3. Emberben a testi sejtek rendszerint 46 kromoszómát, vagyis 23 homológ kromoszómapárt tartalmaznak, míg az érett ivarsejtekben 23 kromoszóma található.
4. Páronként az egyik kromoszóma anyai, a másik apai eredetű, ezért génjeik azonos helyeken, de részben eltérő változatokban lehetnek jelen.
5. A meiózist megelőző interfázisban a DNS egyszer megkettőződik, így minden kromoszóma két, egymással kezdetben azonos testvérkromatidából áll.
6. Ezt az egyetlen replikációt két egymást követő sejtosztódás követi, amelyeket első és második meiotikus osztódásnak nevezünk.
7. Az első osztódás során nem a testvérkromatidák, hanem a homológ kromoszómák válnak el egymástól, ezért ezt redukciós osztódásnak tekintjük.
8. Már az első profázis kezdetén tömörödni kezd a kromatin, miközben az anyai és apai eredetű homológ kromoszómák párokba rendeződnek.
9. A szinapszisnak nevezett szoros kapcsolódás eredményeként négy kromatidát tartalmazó egységek, úgynevezett tetrádok vagy bivalensek alakulnak ki.
10. A párosodás pontos illeszkedését egy átmenetileg létrejövő fehérjekomplex, a szinaptonémás komplex segíti.
11. Egymáshoz közel kerülve a nem testvérkromatidák megfelelő szakaszai kicserélődhetnek, amit átkereszteződésnek vagy crossing overnek nevezünk.
12. A DNS-szakaszok kölcsönös cseréje új génkombinációkat hoz létre, anélkül hogy a kromoszómák teljes génkészlete szükségszerűen megváltozna.
13. Az átkereszteződés helyei később kiazmaként maradnak felismerhetők, és az első osztódásig mechanikailag is összekapcsolják a homológ kromoszómákat.
14. Miközben a profázis előrehalad, eltűnik a magvacska, felbomlik a maghártya, és kialakul a kromoszómák mozgatását végző osztódási orsó.
15. Az első metafázisban a bivalensek a sejt egyenlítői síkjában helyezkednek el, mégpedig minden pár esetében véletlenszerű térbeli irányultsággal.
16. E véletlenszerű elrendeződés miatt az anyai és apai kromoszómák egymástól független kombinációkban kerülhetnek a későbbi leánysejtekbe.
17. Az első anafázis kezdetén a homológ kromoszómák szétválnak, miközben centromerjük egyben marad, és testvérkromatidáik továbbra is összekapcsolódnak.
18. Mindkét sejtpólushoz minden homológ párból csak egy kromoszóma jut, ezért a keletkező sejtmagok kromoszómakészlete már haploid.
19. Kromatidánként azonban továbbra is kettős DNS-mennyiség van jelen, hiszen a kromoszómák két testvérkromatidából épülnek fel.
20. Rövid köztes szakasz után, amelyben újabb DNS-replikáció nem történik, megkezdődik a második meiotikus osztódás.
21. Lefolyása több tekintetben a mitózishoz hasonlít, mert ekkor már az egyes kromoszómák testvérkromatidái rendeződnek az egyenlítői síkba.
22. A második anafázisban a centromerek kettéválnak, és az orsófonalak az ellentétes pólusok felé mozgatják a korábbi testvérkromatidákat.
23. A maghártyák újjászerveződését és a citoplazma felosztását követően egy diploid kiindulási sejtből elvileg négy haploid sejt keletkezik.
24. Genetikai állományuk nem azonos, mivel az átkereszteződés és a homológ kromoszómák független eloszlása egymást kiegészítve növeli a változatosságot.
25. A megtermékenyítéskor két haploid ivarsejt egyesül, így helyreáll a fajra jellemző diploid kromoszómaszám, és létrejön a zigóta.
26. Emberben a hím csírasejtek fejlődése a herék ondócsatornácskáiban zajlik, ahol az ősivarsejtekből folyamatos osztódások révén spermiumok képződnek.
27. Egy elsődleges spermatocitából a két meiotikus osztódás után négy, megközelítőleg azonos méretű spermatida származik.
28. Ezek még nem érett ivarsejtek, hanem további differenciálódással alakítják ki a spermium jellegzetes fejét, középrészét és ostorát.
29. A petesejtek képződése ezzel szemben már a magzati életben megkezdődik, majd hosszú nyugalmi szakaszokkal megszakítva folytatódik.
30. A citoplazma egyenlőtlen felosztása miatt az elsődleges oocitából egy nagy működőképes petesejt és több kisméretű sarki test jön létre.
31. Ez az aszimmetria biztosítja, hogy a leendő embrió első fejlődési szakaszaihoz szükséges sejtalkotók és tápanyagok egyetlen sejtben koncentrálódjanak.
32. A női meiózis második osztódása rendszerint csak akkor fejeződik be, amikor egy spermium behatolása megindítja a megtermékenyítés folyamatát.
33. Ha a kromoszómák vagy kromatidák szétválása hibás, számbeli kromoszóma-rendellenességet hordozó ivarsejtek keletkezhetnek.
34. Az ilyen szétválási zavar, amelyet nondiszjunkciónak nevezünk, a megtermékenyítés után egyes kromoszómák többletéhez vagy hiányához vezethet.
35. A meiózis tehát egyszerre csökkenti a kromoszómaszámot és rendezi új kombinációkba az örökítőanyagot, ezáltal összekapcsolva a faj állandóságát az egyedek genetikai változatosságával.
(aufklappen)német
1. Für die geschlechtliche Fortpflanzung werden besondere Zellen benötigt, deren genetischer Bestand gegenüber dem der Körperzellen auf die Hälfte vermindert ist.
2. Diese haploiden Zellen werden als Keimzellen oder Gameten bezeichnet, und der grundlegende Zellteilungsprozess ihrer Entstehung ist die Meiose.
3. Beim Menschen enthalten die Körperzellen gewöhnlich 46 Chromosomen, also 23 homologe Chromosomenpaare, während die reifen Gameten 23 Chromosomen besitzen.
4. Von jedem Paar stammt ein Chromosom von der Mutter und das andere vom Vater, weshalb ihre Gene an denselben Stellen, jedoch teilweise in unterschiedlichen Varianten vorliegen können.
5. In der Interphase vor der Meiose wird die DNA einmal verdoppelt, sodass jedes Chromosom aus zwei zunächst identischen Schwesterchromatiden besteht.
6. Auf diese einmalige Replikation folgen zwei aufeinanderfolgende Zellteilungen, die als erste und zweite meiotische Teilung bezeichnet werden.
7. Während der ersten Teilung werden nicht die Schwesterchromatiden, sondern die homologen Chromosomen voneinander getrennt, weshalb sie als Reduktionsteilung gilt.
8. Bereits zu Beginn der ersten Prophase beginnt sich das Chromatin zu verdichten, während sich die homologen Chromosomen mütterlicher und väterlicher Herkunft paarweise anordnen.
9. Durch die als Synapsis bezeichnete enge Paarung entstehen Einheiten aus vier Chromatiden, die Tetraden oder Bivalente genannt werden.
10. Die genaue Ausrichtung während der Paarung wird durch einen vorübergehend entstehenden Proteinkomplex, den synaptonemalen Komplex, unterstützt.
11. Sobald sie einander nahegekommen sind, können entsprechende Abschnitte der Nichtschwesterchromatiden ausgetauscht werden, was als Crossing-over bezeichnet wird.
12. Der wechselseitige Austausch von DNA-Abschnitten erzeugt neue Genkombinationen, ohne dass sich der gesamte Genbestand der Chromosomen notwendigerweise verändert.
13. Die Stellen des Crossing-overs bleiben später als Chiasmata erkennbar und verbinden die homologen Chromosomen bis zur ersten Teilung auch mechanisch miteinander.
14. Im weiteren Verlauf der Prophase verschwindet der Nukleolus, die Kernhülle löst sich auf, und der für die Bewegung der Chromosomen verantwortliche Spindelapparat entsteht.
15. In der ersten Metaphase ordnen sich die Bivalente in der Äquatorialebene der Zelle an, wobei jedes Paar eine zufällige räumliche Ausrichtung einnimmt.
16. Aufgrund dieser zufälligen Anordnung können die mütterlichen und väterlichen Chromosomen in voneinander unabhängigen Kombinationen auf die späteren Tochterzellen verteilt werden.
17. Zu Beginn der ersten Anaphase trennen sich die homologen Chromosomen, während ihre Zentromere ungeteilt bleiben und die Schwesterchromatiden weiterhin miteinander verbunden sind.
18. Zu jedem Zellpol gelangt aus jedem homologen Paar nur ein Chromosom, weshalb der Chromosomensatz der entstehenden Zellkerne bereits haploid ist.
19. Hinsichtlich der Chromatiden liegt jedoch weiterhin eine verdoppelte DNA-Menge vor, da die Chromosomen noch aus zwei Schwesterchromatiden bestehen.
20. Nach einer kurzen Zwischenphase, in der keine erneute DNA-Replikation stattfindet, beginnt die zweite meiotische Teilung.
21. Ihr Ablauf ähnelt in mehrfacher Hinsicht der Mitose, da nun die Schwesterchromatiden der einzelnen Chromosomen in der Äquatorialebene angeordnet werden.
22. In der zweiten Anaphase teilen sich die Zentromere, und die Spindelfasern bewegen die ehemaligen Schwesterchromatiden zu den entgegengesetzten Polen.
23. Nach der Neubildung der Kernhüllen und der Teilung des Zytoplasmas entstehen aus einer diploiden Ausgangszelle grundsätzlich vier haploide Zellen.
24. Ihr genetischer Bestand ist nicht identisch, da Crossing-over und unabhängige Verteilung der homologen Chromosomen gemeinsam die Vielfalt erhöhen.
25. Bei der Befruchtung verschmelzen zwei haploide Gameten, wodurch der artspezifische diploide Chromosomensatz wiederhergestellt wird und die Zygote entsteht.
26. Beim Menschen entwickeln sich die männlichen Keimzellen in den Samenkanälchen der Hoden, wo aus den Keimzellvorläufern durch fortlaufende Teilungen Spermien entstehen.
27. Aus einer primären Spermatozyte gehen nach den beiden meiotischen Teilungen vier annähernd gleich große Spermatiden hervor.
28. Diese sind noch keine reifen Gameten, sondern bilden durch weitere Differenzierung den charakteristischen Kopf, das Mittelstück und die Geißel des Spermiums aus.
29. Die Bildung der Eizellen beginnt dagegen bereits im fetalen Leben und setzt sich, durch lange Ruhephasen unterbrochen, später fort.
30. Wegen der ungleichen Verteilung des Zytoplasmas entstehen aus einer primären Oozyte eine große funktionsfähige Eizelle und mehrere kleine Polkörperchen.
31. Diese Asymmetrie gewährleistet, dass die für die ersten Entwicklungsstadien des künftigen Embryos erforderlichen Zellbestandteile und Nährstoffe in einer einzigen Zelle konzentriert werden.
32. Die zweite Teilung der weiblichen Meiose wird gewöhnlich erst beendet, wenn das Eindringen eines Spermiums den Befruchtungsprozess auslöst.
33. Erfolgt die Trennung der Chromosomen oder Chromatiden fehlerhaft, können Gameten mit numerischen Chromosomenabweichungen entstehen.
34. Eine solche als Nondisjunktion bezeichnete Trennungsstörung kann nach der Befruchtung zu einem Überschuss oder Mangel einzelner Chromosomen führen.
35. Die Meiose vermindert somit einerseits die Chromosomenzahl und ordnet andererseits das Erbgut in neuen Kombinationen an, wodurch sie die Beständigkeit der Art mit der genetischen Vielfalt der Individuen verbindet.