Chromosomen
Sie enthalten die DNA. Die Molelüle der DNA sind als fadenförmige Chromosomen verpackt im Zellkern gelagert. (Bei Bakterien aber liegt sie locker verteilt in der gesamten Zelle herum.)
Chromosomen sind die Info-Einheit der Zelle und enthalten alles, was diese für ihre Tätigkeit und die Zellteilung (Mitose, Meiose) braucht.
Im Zusammenhang mit Chromosomen taucht der Begriff Chromatin auf. Chromatin ist die Substanz, aus der Chromosomen bestehen. Dabei sind die DNA-Moleküle um besondere Proteine gewickelt, die Histone genannt werden. Beides zusammen bildet das Chromatin. (Der Name, der sich vom griechischen Wort für Farbe ableitet, wurde aufgrund der leichten Anfärbbarkeit gewählt.)
Um die Sache aber ja nicht zu einfach werden zu lassen, hat man einen weiteren Namen eingeführt: das Chromatid. Gut, er ist nicht so weit entfernt von Chromatin, was uns auf die Fährte führt. Ein Chromatid bezeichnet einen der beiden Stränge innerhalb des verdoppelten Chromosoms.
Verdoppeltes Chromosom? Vor der Zellteilung wird das Chromosom verdoppelt (Replikation) und besteht dann aus zwei Strängen, also zwei Chromatiden. Die Abbildung kennt Ihr sicherlich: Beide Chromatiden bilden ein X, welches in der Mitte zusammengehalten wird. Bevor ich es vergesse: Auch dieser Haltepunkt hat einen Namen bekommen: Man nennt ihn Centromer (auch: Zentromer). Bei der Zellteilung werden dort die beiden Chromatiden eines Chromosoms gepackt und auseinandergezogen.
Mitose: Kondensation der DNA-Fäden zu Chromatiden, Chromosombildung aus zwei identischen Chromatiden
Für genetische Analysen wie dem Vaterschaftstest braucht man Chromosomen, die sich gerade als X darstellen. Ansonsten sieht man im Zellkern nicht viel, weil die Chromosomen eng aufgerollt sind; man spricht bei den spiralisierten Chromosomen auch vom kondensierten Chromosom.
Zellen und ihre Chromosomensätze
Haploide Zellen sind Zellen mit einfachem Chromosomensatz. Haploide Zellen sind die Geschlechtszellen, die der Fortpflanzung dienen. Sie entstehen durch Meiose. Das hat natürlich auch einen Grund: Nach der Vereinigung einer Ei- und einer Samenzelle entsteht ein neues Leben, welches dann wieder den doppelten Chromosomensatz hat. (Nämlich einen Satz von Papi & einen von Mami.)
Diploide Zellen sind jene mit einem doppelten Chromosomensatz. Einer dieser Sätze stammt von der Mutter, einer vom Vater. Fast alle Zellen haben einen solchen doppelten Satz.
Die jeweils paarweise zusammengehörigen Chromosomen in einer diploiden Zelle werden homologe Chromosomen genannt. Bei der Meiose paaren sich diese homologen Chromosomen und tauschen Bruchstücke aus (Rekombination).
Der Karyotyp bezeichnet den vollständigen Chromosomensatz einer Zelle. Bei Menschen liegt er bei 2 x 23 = 46 Chromosomen: 2 x 22 Autosomen, also jene Chromosomen, die nicht zu den Geschlechtschromosomen gehören, sowie 2 Gonosomen, also Geschlechtschromosomen-Paare.
Autosomen legen alle möglichen Körpermerkmale fest, aber eben nicht das Geschlecht.
Damit der Karyotyp sichtbar wird, färbt man die Chromosomen einer sich teilenden Zelle an, fotografiert sie und reiht sie der Größe nach auf. So unterschiedlich unsere Chromosomen im Einzelnen auch sein mögen, sie folgen bei allen Menschen einem bestimmten Muster.
Bei Frauen findet man im Karyotyp zwei X-Chromosomen als Geschlechtschromosomen. Bei Männern hingegen wird das Geschlecht durch zwei unterschiedlich große Geschlechtschromosomen bestimmt: ein X- und ein kleineres Y-Chromosom. (Manche Frauen behaupten, dass Männer deshalb so fehlerhaft seien…)
Ein Beispiel für Karyotypen mit überzähligen Chromosomen: Trisomie 21. Trisomie bedeutet, dass das entsprechende Chromosom (hier: #21) drei mal vorhanden ist.
Zellteilung
Die Zahl der Zellen, die in unserem Körper täglich durch Zellteilung neu gebildet werden, geht in die Milliarden. Die stattfindende Zellteilung ist hochkompliziert und damit sehr störanfällig für schädigende Einflüsse wie z.B. Strahlung durch Radioaktivität oder Röntgen.
Mitose
Bei dieser “normalen” Zellteilung teilt sich der Zellkern, und es entstehen zwei neue, genetisch gleichartige Zellen, welche die genetischen Informationen der Ausgangszelle beinhalten. Kurz vor der Mitose verdoppeln sich die Chromosomen und bilden je zwei Chromatiden. Nach der anschließenden Trennung der Chromatiden (also der replizierten Chromosomen) in der Mitosespindel bilden sich zwei neue Zellkerne. Das Cytoplasma verteilt sich auf zwei neue Zellen, die Zellmembran bildet sich drum herum, und fertig sind die beiden “Tochterzellen”.
Dieser Vorgang findet bei den Körperzellen (somatische Zellen) statt, die, wie oben beschrieben, diploid sind.
Meiose
Die Reduktionsteilung, bei der genetisch unterschiedliche Geschlechtszellen mit jeweils einfachem (haploidem) Chromosomensatz entstehen.
Die Zellen, die durch Meiose entstehen, sollen ihr Erbgut an die Nachkommen weitergeben. Dafür hat sich die Natur etwas überlegt: Beim Crossing over werden zwischen den homologen (den paarweise zusammengehörigen) Chromosomen Genabschnitte ausgetauscht und die Gene damit neu kombiniert (Rekombination).
Das ist aber noch nicht alles: Die beiden Chromosomensätze der Ausgangszelle werden zufällig auf die Tochterzellen verteilt. So ist sichergestellt, dass eigentlich jede der durch Meiose entstandenen haploiden Zellen Chromosomen aus beiden Sätzen der Elternteile erhält.
Würde das nicht geschehen, so würden sich die Eigenschaften der Eltern immer gleich auf die Nachkommen vererben. Wir wären dann weniger vielfältig, und Oma Friedas unglaublich große Nase und Onkel Theos Riesenohren kämen in jeder Generation zum Vorschein.
