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Weibliche Keimzellen – Eizellen und Befruchtung

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Die Autor*innen
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Sabine Blumenthal
Weibliche Keimzellen – Eizellen und Befruchtung
lernst du in der Unterstufe 3. Klasse - 4. Klasse - Oberstufe 5. Klasse - 6. Klasse

Grundlagen zum Thema Weibliche Keimzellen – Eizellen und Befruchtung

Inhalt

Die weibliche Keimzelle – Eizelle und Befruchtung

Was ist eine weibliche Keimzelle? Die weibliche Keimzelle ist die Eizelle. Sie ist neben der männlichen Keimzelle, dem Spermium, wichtig, um neues Leben zu bilden. Aus ihr wächst nach der Befruchtung ein Baby heran.

Aufbau und Funktion der Eizelle

Wie ist eine Eizelle aufgebaut?
Die Eizelle sieht aus wie ein Kügelchen und besteht aus vier wichtigen Bestandteilen. Die Eizellwand ist die Eihülle. Diese schützt, zusammen mit der innen liegenden Eizellmembran, die Zelle. Im Inneren liegt der Dotter als Speicher von Nährstoffen. Er umhüllt den letzten und wichtigsten Teil der Eizelle, den Zellkern. Dieser trägt die Erbanlagen in sich.
Was enthält die Eizelle? Neben der Erbanlage enthält die Eizelle Wasser, verschiedene Proteine, Fette und Albumin. Sie liefert die Nährstoffe für die Zelle. Der Durchmesser einer Eizelle beträgt bis zu $\pu{0,2 mm}$. Ihr Volumen ist ungefähr $10\,000$-mal größer als das eines Spermiums.

Was ist die Funktion einer Eizelle?
Eine Eizelle dient zur Speicherung und Weitergabe der genetischen Informationen einer Frau. Die generative Vermehrung erfordert weibliche und männliche Keimzellen, um Nachkommen die Erbanlagen weiterzugeben. Durch ihren Aufbau schützt sie die DNA vor äußeren Einflüssen.

Bildung der Eizellen

Wo werden Eizellen gebildet? Der Entstehungsort ist in den Keimdrüsen, dies sind die Eierstöcke. Die Bildung erfolgt bereits im weiblichen Embryo ab der dritten Schwangerschaftswoche mit den Urkeimzellen, den Ureizellen. Durch Zellteilung entstehen daraus in jedem Eierstock fünf bis sechs Millionen Eimutterzellen. Ein Großteil davon stirbt bis zur Geburt des Mädchens ab. So bleiben bei der Geburt circa $400\,000$ unreife Eimutterzellen bestehen. Die vollständige Ausreifung erfolgt ab der Pubertät, mit einem Ei pro Monat. Im Leben einer Frau sind dies ungefähr 450 Eier.

Die Ausreifung einer Eizelle

Wie läuft die Ausreifung einer Eizelle genau ab? Einmal im Monat reift eine Eizelle in einem Follikel (mit Flüssigkeit gefülltes Bläschen) heran, abwechselnd in einem der beiden Eierstöcke. Der Follikel wächst und bildet einen Hohlraum aus. Er reift bis zu einer Größe von $\pu{2 cm}$ heran. Der Follikel wandert zum Eierstock, sobald die Eizelle ausgereift ist. Dort platzt er auf und schleudert die Eizelle aus dem Eierstock heraus. Das wird auch als Eisprung bezeichnet.
Um zur Gebärmutter zu gelangen, wird die Eizelle mittels Flimmerhärchen und Muskelkontraktion des Eileiters transportiert. Sie ist zwölf Stunden lang lebensfähig, selten bis zu 24 Stunden, und kann in dieser Zeit befruchtet werden.

Eizellreifung als schematische Darstellung

Die Befruchtung einer Eizelle

Wo und wie wird die Eizelle nun befruchtet? Im Normalfall wird die Eizelle im oberen Teil des Eileiters befruchtet. Hat vor dem Eisprung ungeschützter Geschlechtsverkehr stattgefunden, wandern die Spermien über Scheide, Gebärmutterhals und Gebärmutter in die Eileiter. Dort treffen die kräftigsten Spermien im richtigen Eileiter auf die Eizelle. Bei der Befruchtung gelangt ein Spermium durch die Zellwand in das Innere einer Eizelle. Dabei streift das Spermium seinen Schwanz ab. Durch eine chemische Reaktion wird das Eindringen weiterer Spermien verhindert. Der Zellkern des Spermiums in der Eizelle verbindet sich mit dem Zellkern der Eizelle und beide verschmelzen miteinander. Nun kann ein Embryo heranwachsen.

Wie lange braucht das Spermium zur Eizelle?

Spermien müssen innerhalb von 24 Stunden nach dem Eisprung zur Eizelle gelangen, um diese zu befruchten. Liegt der ungeschützte Geschlechtsverkehr bis zu vier Tage vor dem Eisprung zurück, kann eine Befruchtung trotzdem zustande kommen. Spermien können ihre Aktivität während der Wanderung senken und so ihre Fruchtbarkeit bis zu vier Tage lang aufrechterhalten.

Die Entwicklung der Eizelle nach Befruchtung

Was passiert in der Eizelle nach der Befruchtung? Nach der Verschmelzung beider Zellkerne beginnt die Zellteilung, es entsteht ein Keimbläschen. Dabei wandert die befruchtete Eizelle zur Gebärmutter und nistet sich dort ein. In unserem Video zur Schwangerschaft kannst du dir die Entwicklung bis zur Geburt ansehen.

Keimzelle und Befruchtung – Überblick

Die weiblichen Keimzellen sind die Eizellen, die männlichen Keimzellen sind die Spermien. Die Eizellen der Frau reifen im Eierstock in einem Follikel heran. Sie werden nach dem Ausreifen durch den Follikel in den Eileiter geschleudert. Von dort werden die Eizellen durch Flimmerhärchen zur Gebärmutter transportiert. Bei ungeschütztem Geschlechtsverkehr wandern die kräftigsten Spermien in den Eileiter. Hier kommt es zu einer Befruchtung der Eizelle. Dabei gelangt ein Spermium in die Eizelle und beide Zellkerne verschmelzen.

Dich interessiert der Ablauf der Befruchtung detaillierter? Dann sieh dir hierzu das Video Befruchtung beim Menschen an.

Viel Spaß beim Wissenstest mit unseren Aufgabenblättern und den Übungen.

Transkript Weibliche Keimzellen – Eizellen und Befruchtung

Hallo, da bin ich wieder, eure Sabine Blumenthal. Nachdem du im ersten Video zu den menschlichen Keimzellen den Bau und die Entwicklung von Spermien kennengelernt hast, geht es in diesem Video um die weiblichen Keimzellen sowie den Vorgang der Befruchtung. Sehen wir uns zunächst den Bau und die Entstehung der weiblichen Keimzellen an. Die weibliche Keimzelle ist die Eizelle. Eine reife Eizelle hat einen Durchmesser von etwa 0,2 mm, sie ist damit rund 250000-mal größer als ein Spermium und gehört zu den größten Zellen im menschlichen Körper. Sie ist so groß, dass man sie sogar mit bloßem Auge erkennen kann. Hier siehst du die schematische Darstellung einer reifen Eizelle, ebenfalls im Schnitt, damit du das Innere sehen kannst. Jede Eizelle ist von einer Eihülle umgeben. Sie dient, genau wie die Eizellenmembran, dem Schutz der Zelle. In Gelb siehst du hier den Dotter. Eidotter kennst du vom Hühnerei und auch in der Eizelle speichert der Dotter Nährstoffe. Das hier ist der Zellkern und er trägt ebenso wie der Zellkern im Spermium die Erbinformation. Eizellen sind Keimzellen und werden also in den Keimdrüsen gebildet. Die weiblichen Keimdrüsen sind die Eierstöcke der Frau. Die Bildung von Eizellen in den Eierstöcken beginnt, lange bevor ein kleines Mädchen überhaupt auf die Welt kommt. Im weiblichen Embryo entstehen bereits in der dritten Schwangerschaftswoche erste Ureizellen. Durch häufige Zellteilungen entstehen daraus 5 bis 6 Millionen Eimutterzellen in jedem Eierstock des noch ungeborenen Mädchens. Die meisten von diesen Eimutterzellen sterben ab, bevor das Mädchen geboren wird. Die überlebenden Zellen wachsen heran und verharren bis zur Geburt in einem Ruhestadium. Nach der Geburt hat ein neugeborenes Mädchen etwa 400000 unreife Eimutterzellen in seinen beiden Eierstöcken. Die vollständige Reifung der Eizellen beginnt mit dem Einsetzen der Pubertät. Dann reift in jedem Monat eine Eizelle heran. Im Leben einer Frau werden also nur etwa 450 der vorhandenen 400000 Eimutterzellen zu befruchtungsfähigen Eizellen reifen. Und so wird aus einer Eimutterzelle eine reife, befruchtungsfähige Eizelle. Mit Beginn der Pubertät reift im Eierstock monatlich eine Eizelle in einem Follikel heran. Dieser Follikel ist ein mit Flüssigkeit gefülltes Bläschen. Während das Ei reift, wächst der Follikel und bildet einen Hohlraum. So ein Follikel kann bis zu 2 cm groß werden, während das Ei heranreift. Wenn die Eizelle reif ist, wandert der Follikel zum Rand des Eierstocks und platzt auf. Dieses Platzen des Follikels bezeichnet man als Eisprung. Beim Eisprung wird die reife, befruchtungsfähige Eizelle zusammen mit der Follikelflüssigkeit aus dem Eierstock herausgeschleudert. Eine Eizelle kann sich nicht wie ein Spermium aus eigener Kraft fortbewegen. Sie wird von den Flimmerhärchen im Eileiter und den Kontraktionen der Eileitermuskulatur zur Gebärmutter transportiert. Wie schon gesagt, hat ein neugeborenes Mädchen ca. 400000 unreife Eizellen in seinen beiden Eierstöcken. Etwa 450 von ihnen werden ausreifen. Nach dem Eisprung lebt eine Eizelle noch etwa 12 Stunden, in Einzelfällen auch bis zu 24 Stunden. Nur in dieser Zeit kann sie befruchtet werden. Und damit sind wir beim letzten Punkt für heute angelangt, der Befruchtung. Die Befruchtung findet im Eileiter statt, meist im oberen Teil, also kurze Zeit nach dem Eisprung. Der Eileiter hat mit seinem Trichter die Eizelle aufgefangen und transportiert sie nun mit dem Flimmerhärchen und durch Muskelkontraktionen in Richtung Gebärmutter. Hat kurz vor dem Eisprung ungeschützter Geschlechtsverkehr stattgefunden, dann bewegen sich Millionen von Spermien durch Scheide, Gebärmutterhals und Gebärmutter in Richtung der beiden Eileiter. Einige 100 von ihnen finden den richtigen Eileiter, also den, in dem gerade eine Eizelle ist. Während die Eizelle in Richtung Gebärmutter transportiert wird, haben es die kräftigsten und gesündesten Spermien bis zur Eizelle geschafft. Doch nur einem einzigen Spermium gelingt es, die Eihülle zu durchdringen. Wenn der Kopf des Spermiums die Eizellenmembran durchstoßen hat, verliert es seinen Schwanz. Die Eihülle wird für alle anderen Spermien undurchdringlich und sie sterben ab. Der Kopf des Siegerspermiums, also sein Zellkern, bewegt sich auf den Zellkern der Eizelle zu und beide Zellkerne verschmelzen. Damit ist die Befruchtung der Eizelle abgeschlossen und ein neues Leben kann wachsen. Nun noch eine ganz kurze Zusammenfassung: Die Keimzellen beim Menschen sind die Spermien des Mannes und die Eizellen der Frau. Bei der Befruchtung im oberen Teil des Eileiters dringt ein Spermium in die Eizelle ein und die Zellkerne der beiden Keimzellen verschmelzen. Hast du alles verstanden? Na dann tschüss, bis zum nächsten Mal.

3 Kommentare

3 Kommentare
  1. Hallo

    Von Heinrich , vor 7 Monaten
  2. Hallo Hjhamburg76,
    wir haben ein Video zu dem Thema, welches deine gewünschten Elemente enthält. Es hat den Titel „Die neun Monate deiner Entstehung - Eizellen“ und ist unter folgendem Link zu finden:
    https://www.sofatutor.com/biologie/videos/die-neun-monate-deiner-entstehung-eizellen?topic=2564
    Viel Spaß beim Schauen des Videos!
    Beste Grüße aus der Redaktion

    Von Tatjana Elbing, vor etwa 2 Jahren
  3. fürs nächste mal einpar echte bilder oder wenigstens Animation weren hilfreicher als nur text

    Von Hjhamburg76, vor etwa 2 Jahren

Weibliche Keimzellen – Eizellen und Befruchtung Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Weibliche Keimzellen – Eizellen und Befruchtung kannst du es wiederholen und üben.
  • Erkläre den Aufbau der Eizelle.

    Tipps

    Die Struktur ganz außen habt ihr bei der Reifung der Eizelle kennen gelernt.

    Lösung

    Ganz außen, um die Eizelle herum befindet sich der Follikel. Darin reift die Eizelle heran. Das Äußere der Eizelle heißt Eihülle und darunter befindet sich die Eizellmembran. Diese beiden Strukturen schützen die Eizelle. Ausgefüllt ist die Eizelle mit Eidotter und darin befindet sich eine kugelförmige Struktur, der Zellkern. Im Zellkern befinden sich die Erbmaterialien.

  • Schildere, wie eine Eizelle heranreift.

    Tipps

    Orientiere dich daran, ob etwas vor oder nach der Geburt geschieht.

    Lösung

    Die Entstehung der Eizellen beginnt schon in der 3. Woche der Schwangerschaft im Embryo. Es entstehen erste Ureizellen. Durch Zellteilung entstehen 5-6 Mio Eimutterzellen in jedem Eierstock, von denen viele absterben und die anderen in einen Ruhezustand verfallen. Bei der Geburt liegen im Eierstock des Mädchens 400 000 unreife Eizellen, welche in der Pubertät beginnen zu reifen.

  • Vergleiche Eizellen und Samenzellen.

    Tipps

    Hier siehst du nochmal die Form eines Spermiums.

    Überlege dir, welche Keimzelle Strukturen zur Fortbewegung trägt.

    Lösung

    Samen- und Eizellen sind beides Keimzellen. Beide sind essentiell, damit eine Befruchtung im Eileiter stattfinden kann. Trotzen haben sie ganz unterschiedliche Eigenschaften. Im Gegensatz zu Eizelle ist die Samenzelle sehr klein und beweglich. Die Eizellen werden bereits im Embryo angelegt, im Gegensatz zu den Samenzellen, welche immer wieder im Hoden nachproduziert werden. Beide Keimzellen besitzen einen Zellkern mit einem Chromosomensatz, welcher haploid ist. Übrigens: Der Chromosomensatz der Keimzellen ist haploid, weil immer die Kerne zweier Keimzellen verschmelzen. So entsteht ein diploider Chromosomensatz.

  • Erläutere den Menstruationszyklus der Frau.

    Tipps

    Wenn eine Eizelle befruchtet ist, nistet sie sich in die Gebärmutterschleimhaut ein.

    Überlege dir, was die Menstruation ist.

    Manchmal orientiert sich der Name einer Struktur an seiner Farbe.

    Lösung
    1. Das Diagramm zeigt den Menstruationszyklus einer Frau auf verschiedenen Ebenen. Im oberen Teil des Diagrammes siehst du die Vorgänge im Eierstock. Die unreife Eizelle reift in einem Follikel, bis es zum Eisprung kommt. Nach dem Eisprung bleibt der Gelbkörper zurück, welcher dann zurückgebildet wird.
    2. Die rote Linie im Diagramm zeigt die Körpertemperatur der Frau an. Kommt es zum Eisprung, dann steigt die Körpertemperatur an. Das ist auch der Grund, warum Frauen ihre Körpertemperatur überwachen, wenn sie ihre fruchtbaren Tage herausfinden möchten.
    3. Darunter siehst du die Vorgänge der Gebärmutterschleimhaut. Zunächst findet in diesem Diagramm ein Abbau der Schleimhaut statt. Die muss im Zusammenhang mit den Vorgängen im Eierstock gesehen werden. Die Gebärmutterschleimhaut unterliegt einem zyklischen Ab- und Aufbau. Liegt eine unreife Eizelle vor, dann wird die Schleimhaut abgebaut, was sich dann in der Menstruation äußert. Die Eizelle reift dann heran und die Gebärmutterschleimhaut baut sich neu auf, damit sich bei einer Befruchtung die Zygote in die Schleimhaut einnisten kann. Kommt es dann zum Eisprung, ist die Schleimhaut vollständig aufgebaut – die Frau hat ihre fruchtbaren Tage. Kommt es zu keiner Befruchtung, beginnt der Zyklus von neuem.
  • Nenne die Eigenschaften von Eizellen.

    Tipps

    Wenn du dir nicht sicher bist, wie groß eine Eizelle ist, dann nimm dir doch ein Lineal und miss einmal 0,2 cm und 0,2 mm ab.

    Lies die Antworten sorgfältig, damit dir eingeschummelte Fehler auffallen.

    Lösung

    Die Eizelle ist nicht die männliche Keimzelle, sondern die weibliche. Die reife Eizelle hat etwa einen Durchmesser von 0,2 mm und ist damit 250000-mal größer als ein Spermium. Übrigens: Das Spermium ist die männliche Keimzelle. Mit 0,2 mm Durchmesser ist die Eizelle eine der größten Zellen im menschlichen Körper. Ebenfalls sehr große Zellen sind die Nervenzellen.

  • Erkläre die Wirkungsweise der Pille.

    Tipps

    Bei Hormonen ist oft die Konzentration ausschlaggebend. Überlege dir, was eine hohe Konzentration von Östrogenen im weiblichen Körper bewirkt.

    Lies den Text genau. Er gibt dir Hinweise, wie Östrogen wirkt.

    Lösung

    Die Östrogene in der Pille bewirken, dass dem Körper eine Schwangerschaft „vorgegaukelt“ wird. Ist eine Frau schwanger, dann geben die Eierstöcke vermehrt Östrogen ab. Dies bewirkt, dass keine weitere Eizelle heranreift. Nimmt eine Frau nun regelmäßig die Pille, dann ist ihr Östrogenspiegel ebenfalls erhöht. Dem Körper wird eine Schwangerschaft signalisiert. Es reifen keine Eizellen heran.

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