🔬 Mitose & Meiose — Animierte Zellteilung

Das Modell verwendet 4n als einfachen, gut lesbaren diploiden Chromosomensatz (vier farbcodierte Chromosomen), damit die Choreografie von Kondensation, Ausrichtung und Trennung übersichtlich bleibt. Echte menschliche Zellen tragen 46 Chromosomen, aber vier reichen aus, um die Prinzipien ohne visuelle Unübersichtlichkeit zu demonstrieren.

In der Prophase I paaren sich homologe Chromosomen zu Bivalenten und tauschen an Stellen, die Chiasmata genannt werden, Segmente aus, dargestellt als X über dem Homologenpaar. Diese Rekombination mischt Allele zwischen mütterlichen und väterlichen Chromosomen und ist eine wichtige Quelle genetischer Variation in den entstehenden Gameten.

Meiose I ist eine reduktive Teilung: In der Anaphase I werden homologe Chromosomen, nicht Schwesterchromatiden, zu entgegengesetzten Polen gezogen. Dies halbiert die Chromosomenzahl, sodass bei der Verschmelzung zweier Gameten bei der Befruchtung die diploide Zahl wiederhergestellt wird, statt sich jede Generation zu verdoppeln.

Die Metaphaseplatte ist die gedachte Ebene am Zelläquator, an der sich die Chromosomen vor der Trennung aufreihen. Die Simulation zeichnet sie als gestrichelte horizontale Linie während der Metaphase. Jedes Chromosom wird dort durch ausgeglichene Spannung von Spindelfasern gehalten, die an beiden Polen ansetzen, weshalb die Metaphase ideal für die Karyotypisierung ist.

Jede Phase hat eine festgelegte Dauer in Sekunden. Eine Uhr akkumuliert die tatsächlich verstrichene Zeit multipliziert mit dem Geschwindigkeitsfaktor und lässt einen Fortschrittswert t von 0 bis 1 innerhalb der aktuellen Phase voranschreiten. Dieses t wird durch eine Ease-Funktion geglättet und dann per linearer Interpolation genutzt, um Chromosomen zu verschieben, die Zelle zu verlängern und die Teilungsfurche wachsen zu lassen.

Sie ist eine getreue schematische Darstellung der Abfolge, der Schlüsselereignisse und der Chromosomenzahlen jeder Phase, mit Erklärtexten aus der Standard-Zellbiologie. Es handelt sich um ein 2D-Lehrdiagramm statt um ein molekulares Modell, sodass Spindeldynamik, Kinetochorverhalten und Timing der Klarheit halber vereinfacht sind.

Mitose ist eine Teilung einer Zelle, die zwei Tochterzellen ergibt. Meiose verkettet zwei Teilungen: Meiose I erzeugt zwei haploide Zellen, dann trennt Meiose II die Schwesterchromatiden in jeder von ihnen, wodurch sich die Zahl auf vier verdoppelt. Die Simulation visualisiert dies, indem sie die Zeichenfläche in zwei und dann vier Zellen aufteilt.