Eizelle und Befruchtung

Einführung

Damit sich Lebewesen weiter fortpflanzen können, also Nachkommen auf die Welt hervorbringen können, brauchen sie Keimzellen. Aus der Keimzelle kann durch Zellteilung neues Leben entstehen. Auch wir Menschen besitzen Keimzellen. Männer produzieren Spermien und Frauen haben Eizellen. In diesem Skript befassen wir uns mit der Eizelle. Falls du aber Informationen zu den Spermien lesen willst, kannst du dir das BioLV Skript "Spermien" anschauen.
Bereits im Embryonalstadium werden beim weiblichen Organismus Ureizellen gebildet. Diese Zellen sind noch eine Vorstufe der Eizellen und durch Zellteilung gehen daraus 5 bis 6 Millionen Eimutterzellen in jedem Eierstock hervor! Dies sind eine Menge Keimzellen, doch schon vor der Geburt des weiblichen Babys werden die Eimutterzellen abgebaut und auf 400.000 unreife Eizellen drastisch reduziert. Das sind immer noch sehr viele, wenn man bedenkt, dass jede reife Eizelle bei einer Befruchtung ein neues Baby hervorbringen könnte. So viele würde eine Frau gar nicht schaffen! Tatsächlich kommen nur 450 Eizellen wirklich zur Ausreifung. Das sind immer noch viele, doch wird nicht jede Eizelle befruchtet. Nicht befruchtete Eizellen werden letztendlich dann abgebaut. Das ist ein Teilprozess aus dem sogenannten Menstruationszyklus. Zu diesem Thema findest du ein weiteres BioLV Skript "Menstruationszyklus".

Ausreifung der Eizelle

Abb. 1: Der Aufbau eines reifen Follikels.
Damit die Eizelle befruchtbar ist, muss sie zuerst ausreifen. Die unreife Eizelle (siehe Abbildung 1) ist von einer dünnen, schützenden Schicht umhüllt, den sogenannten Follikel. Im Follikel befindet sich eine Follikelflüssigkeit, in der die Eizelle eingebettet ist. Der Follikel kann bis zu 2 cm groß werden - er wäre also mit dem bloßen Auge sichtbar! Die Eizelle kann dann im Follikel ausreifen und wird immer größer. Sie ist mit einem Durchmesser von 0,2 mm eine der größten Zellen im weiblichen Körper (im Gegensatz zu den Spermien, die mit 0,06 mm die kleinsten Zellen des männlichen Körpers sind!). Sobald das Ei ausgereift ist, wandert es an die Oberfläche des Eierstocks und platzt auf, sodass die Eizelle freigesetzt wird. Das Ei wird dann mit der Follikelflüssigkeit ausgespült und vom Trichter des Eileiters aufgenommen. Diesen Prozess nennt man Eisprung (Ovulation). Die Follikelreste, die übrig bleiben, werden zum Gelbkörper umgewandelt.
In der Abbildung 2 (1) kannst du sehen, wie eine reife Eizelle nach dem Eisprung aufgebaut ist. Die Eizelle ist rund und besteht hauptsächlich aus dem Dotter. Der Dotter dient zur Speicherung von Nährstoffen. Wie jede Zelle besitzt auch die Eizelle einen Zellkern, indem die Erbinformation für das Neugeborene vorliegen. Vergleichst du ein Spermium mit einer Eizelle, fällt dir bestimmt auf, dass die Eizelle kein Fortbewegungsmittel besitzt. Der Transport erfolgt indem die Flimmerhärchen der Eileiter und die Kontraktion der Eileitermuskulatur einen Flüssigkeitsstrom erzeugen. Dieser Strom leitet die Eizelle zur Gebärmutter.

Die Entstehung von neuem Leben

Wie entsteht nun aus so einer Eizelle ein ganzes Baby? Zu diesem Zeitpunkt solltest du wissen, dass nicht der Storch die Kinder zur Welt bringt, sondern eine Befruchtung der Eizelle von einem Spermium dafür verwantwortlich ist. Dabei spielt der Zeitpunkt eine wichtige Rolle. Die Eizelle ist nach dem Eisprung 12 Stunden lang befruchtungsfähig. Damit haben die Spermien also nur eine eingeschränkte Zeitspanne von nur 12 Stunden, um die Eizelle zu befruchten. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Eizelle im oberen Teil des Eileiters. Die Eizelle wird nur von einem Spermium befruchtet. Hierbei gilt: "Wer zuerst kommt, mahlt zuerst", d.h. das erste Spermium, das die Eizelle erreicht, kann diese durchdringen und sie dann befruchten. Alle weiteren Spermien haben keine Chance mehr die Eizelle zu durchdringen und bleiben ausgeschlossen. Bei der Befruchtung verschmelzen die Zellkerne des Spermiums und der Eizelle zu einem großen Kern. Dabei vermischen sich die Erbinformationen des Mannes und der Frau. Die nun befruchtete Eizelle wird als Zygote bezeichnet. Die Zygote erfährt weitere Teilungen und aus einer einzigen Zelle entsteht in der Gebärmutter der Frau ein Embryo. Das Embryo wächst und entwickelt sich zu einem lebensfähigem Organismus.
Abb. 2: Die Befruchtung der menschlichen Eizelle. (1) Der Aufbau einer Eizelle. (2) Eindringen des ersten Spermiums; alle anderen werden blockiert. (3) Befruchtung der Eizelle und Verschmelzung der Kerne. (4)+(5) Teilung der Zygote (hier zum Nachweis). (6) Weitere Zellteilung (hier zum Nachweis). (7) Entwicklung des Embryos (hier zum Nachweis).
Bildnachweise [nach oben]
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https://de.wikipedia.org/wiki/Pr%C3%A4implantationsdiagnostik#/media/File:Lancelet%27s_embryos,_2_and_4_cells.jpg - Minami Himemiya CC-BY-SA
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https://de.wikipedia.org/wiki/Pr%C3%A4implantationsdiagnostik#/media/File:Lancelet%27s_embryos,_2_and_4_cells.jpg - Minami Himemiya CC-BY-SA
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https://de.wikipedia.org/wiki/Embryo#/media/File:Blastocyst,_day_5.JPG - Ekem CC-BY-SA
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https://de.wikipedia.org/wiki/Embryo#/media/File:9-Week_Human_Embryo_from_Ectopic_Pregnancy.jpg - Ed Uthman CC-BY-SA