Zygote


Eine Zygote ist eine eukaryotische diploide Zelle, die bei der geschlechtlichen Fortpflanzung durch Verschmelzung zweier haploider Geschlechtszellen (Gameten) entsteht – meistens aus einer Eizelle (weiblich) und einem Spermium (männlich). Diese Vereinigung der Geschlechtszellen, bei der auch die beiden Zellkerne miteinander verschmelzen (Karyogamie), bezeichnet man als Befruchtung. Aus der Zygote geht bei den meisten Lebewesen durch vielfache mitotische Zellteilungen ein diploider Organismus hervor. Im weiteren Verlauf – früher oder später – erfolgt in manchen Zellen durch Meiose der Übergang vom diploiden zum haploiden Zustand, in dem schließlich wieder Gameten gebildet werden.

Die Bildung einer Zygote beobachtete erstmals Christian Gottfried Ehrenberg 1820 bei einem Schimmelpilz.[1]

Die Zygote entsteht beim Menschen und bei den Säugetieren durch die Befruchtung im Eileiter. In der Zygote vereinigen sich die Zellkerne von Eizelle und Spermium, so dass die nukleäre DNA (Kern-DNA) beider Eltern zusammengeführt wird. Das Mittelstück des Spermiums dringt meist nicht in die Eizelle ein, deshalb wird die darin befindliche väterliche mitochondriale DNA (mtDNA) nicht an den Nachkommen vererbt, wohl aber die in der Eizelle befindliche mütterliche mtDNA. Aus der Zygote entstehen die ersten Embryonalstadien, also das Zwei- und Vierzellstadium, daraus dann die Morula und die Blastula (Blastogenese), welche während ihrer Entwicklung durch den Eileiter in Richtung Gebärmutter wandern. Die Blastozyste nistet sich dann in der Gebärmutter ein. Auch bei den Vögeln, den Reptilien und den meisten Schwanzlurchen findet die Befruchtung nach einer Begattung im Mutterleib statt; die Zygote wird dann aber als Ei ausgeschieden. Froschlurche und die meisten Fische geben dagegen schon die unbefruchteten Eizellen als Laich ins Wasser ab, und die Zygote entsteht dann dort durch eine äußere Befruchtung. Ebenso gibt es bei wirbellosen Tieren solche mit innerer (Insekten und Krebstiere) und solche mit äußerer Befruchtung (z. B. Hohltiere).


Zygote (schematisch): Befruchtete menschliche Eizelle mit der Zona pellucida, die das Eindringen weiterer Spermien verhindert.
Zygote: Einzelle kurz nach der Befruchtung durch ein Spermium. Der väterliche und mütterliche Zellkern bewegen sich aufeinander zu, sie sind aber noch nicht verschmolzen.
Befruchtung der menschlichen Eizelle durch ein Spermium (links) und Entstehung der Zygote (rechts). Eine Eizelle kann nur von einem einzigen Spermium befruchtet werden. Deshalb enthält die Zygote genau zwei Chromosomensätze, einen mütterlichen und einen väterlichen. Dadurch können die anschließenden mitotischen Teilungen im Verlauf der Embryonalentwicklung harmonisch ablaufen. Das Mittelstück des Spermiums, das dessen Mitochondrien enthält, gelangt in der Regel nicht in die Zygote, sondern bleibt in der Hülle stecken oder wird abgestoßen.
Zygote der fadenförmigen Grünalge Spirogyra sp. (in der Mitte des Bildes)