Allgemein unterteilt man die Meiose (Reifeteilung) in zwei große Abschnitte.
Reduktionsteilung
Die Meiose dient zur Reduktion des Chromosomensatzes auf die Hälfte der Chromosomen. Sie findet bei der Bildung der Keimzellen (Eizellen, Samenzellen) statt.
Würden Ei- und Samenzellen durch eine normale Mitose entstehen, so hätten zum Beispiel menschliche Keimzellen je 46 Chromosomen. Bei einer Befruchtung würde dann eine Zygote mit 92 Chromosomen entstehen. Auch der daraus hervorgehende Embryo hätte in jeder Zelle 92 Chromosomen.
Tatsache ist aber, dass jeder Mensch nur 46 Chromosomen in seinen Körperzellen hat. Bei der Keimzellenbildung findet nämlich keine normale Mitose statt, sondern eine Meiose. Und der erste und wichtigste Schritt dieser Meiose ist die so genannte Reduktionsteilung, bei der der Chromosomensatz von 46 auf 23 reduziert wird, allgemein von 2n auf n.
Die Reduktionsteilung läuft ähnlich ab wie eine Mitose, unterscheidet sich aber in einem wichtigen Punkt: In der Metaphase paaren sich die homologen Chromosomen.
Abbildung 1:
Die Metaphase einer normalen Mitose.
Blau = Chromosomen, die ursprünglich vom Vater stammen, rot = mütterliche Chromosomen.
(C) Ulrich Helmich, reine Photoshop-Arbeit
Bei der Metaphase der Mitose ordnen sich Chromosomen in der Äquatorialebene an, wie in Abb. 1 dargestellt. Die Spindelfasern verbinden sich mit den Centromeren, und sobald daran gezogen wird, teilt sich jedes Chromosom in seine beiden Chromatiden auf. Die halben Chromosomen wandern dann in die beiden sich bildenden Tochterzellen. In unserem Beispiel mit n = 2 (also: 2 Chromosomenpaare) würde jede Tochterzelle vier halbe Chromosomen erhalten (vier 1-Chromatid-Chromosomen).
Bei der Metaphase der Reduktionsteilung sieht die Anordnung der Chromosomen deutlich anders aus, wie die Abb. 2 zeigt:
Abbildung 2:
Die Metaphase einer Reduktionsteilung
Blau = Chromosomen, die ursprünglich vom Vater stammen, rot = mütterliche Chromosomen.
(C) Ulrich Helmich, reine Photoshop-Arbeit
Die in Bild 2 gezeigte Anordnung der Chromosomen heißt auch "Paarung der homologen Chromosomen".
Das von der Mutter stammende Chromosom Nr. 1 legt sich an das väterliche Chromosom Nr. 1, das mütterliche Chromosom Nr. 2 paart sich mit dem vom Vater stammenden Chromosom Nr. 2 und so weiter.
Damit diese Paarung funktioniert, müssen sich die homologen Chromosomen irgendwie erkennen. Dabei spielen bestimmte Proteine eine wichtige Rolle.
Wenn sich jetzt die Spindelfasern verkürzen, führt das nicht zum Zerreissen der einzelnen Chromosomen, sondern die Chromosomenpaare werden getrennt.
Jede Tochterzelle hat hinterher nur noch den halben Chromosomensatz. Aus unserer 4-Chromosomenzelle sind zwei 2-Chromosomenzellen geworden; der Chromosomensatz wurde von 2n auf n reduziert.
Mit dieser Reduktion des Chromosomensatzes von 2n auf n ist eine Zellteilung verbunden, aus einer Zelle sind zwei Tochterzellen geworden.
Bei der Samenzellenbildung sind diese Tochterzellen gleich groß, bei der Bildung der Eizellen ist eine sehr große Tochterzelle und eine sehr kleine Tochterzelle entstanden.
Mitose
Beide Tochterzellen machen anschließend eine normale Mitose durch, so dass aus der Mutterzelle vier Tochterzellen entstehen. Bei der Bildung der Samenzellen sind alle vier Tochterzellen gleich groß, bei der Eizellenbildung enstehen eine große Tochterzelle - die spätere Eizelle - sowie drei sehr kleine Tochterzellen.
