Дубынин В.А. - 100 часов школьной биологии - 2.12. Размножение клеток: митоз

• Митоз и мейоз - основные способы деления клеток.  

• Митоз создает две идентичные дочерние клетки с одинаковым набором ДНК.  

• Митоз важен для роста и регенерации многоклеточных организмов.  

• Молекулы ДНК существуют в хромосомах с белками гистонами.  

• Перед делением клетки ДНК реплицируется и распределяется по дочерним клеткам.  

• Хромосомы уплотняются и конденсируются перед делением.  

• Иван Чистяков первым описал митоз в 19 веке.  

• Чистяков был фанатичным исследователем растений и клеточных процессов.  

• Митоз включает компактизацию ДНК и распределение хромосом по дочерним клеткам.  

• Клетка проходит интерфазу и митоз, образуя клеточный цикл.  

• Интерфаза включает фазы G1, S и G2.  

• В фазе G1 идет синтез белков и РНК, в фазе S происходит репликация ДНК.  

• Митоз состоит из кариокинеза и цитокинеза.  

• Кариокинез включает профазу, метафазу, анафазу и телофазу.  

• Профаза заканчивается растворением ядерной оболочки и прикреплением хромосом к микротрубочкам веретена деления.  

• Ядро клетки имеет двойную оболочку и ядерные поры.  

• Ядерные поры важны для транспорта белков и субъединиц рибосом.  

• Внутри ядра находятся хроматин, кариоплазма и ядрышки.  

• Хроматин состоит из ДНК и белков, таких как гистоны.  

• Хромосомы занимают свои территории в ядре.  

• В каждой клетке активны разные гены, что определяет её функцию.  

• Эухроматин активен и доступен для транскрипции.  

• Гетерохроматин не реплицируется и включает центромеры и теломеры.  

• ДНК скручивается в нуклеосомы, фибриллы и хромосомы.  

• ДНК реплицируется, образуя две идентичные копии.  

• Эти копии соединяются в области центромеры.  

• Хроматиды идентичны и удерживаются центромерой.  

• Каждый биологический вид имеет уникальный кариотип.  

• Кариотип включает число хромосом, их размер и распределение центромер.  

• Кариотип помогает определить биологический вид.  

• У человека 23 пары хромосом, общий хромосомный набор 46.  

• Хромосомы пронумерованы по размеру и количеству генов.  

• Половые хромосомы различаются у мужчин и женщин.  

• Хромосомы классифицируются по размеру и расположению центромеры.  

• Каждая хромосома имеет уникальные признаки, позволяющие определить клетку конкретного биологического вида.  

• У дрозофилы 2n = 8, три пары аутосом и одна пара половых хромосом.  

• Хромосомы плотно сконденсированы и уплотнены в десятки раз.  

• Конденсация необходима для аккуратного распределения ДНК по дочерним клеткам.  

• Белки конденсины уплотняют хромосомы, а когезины удерживают хроматиды вместе.  

• Когезины особенно активны в области центромеры, где формируется кинетохор.  

• Кинетохор служит для прикрепления микротрубочек веретена деления.  

• Микротрубочки состоят из белка тубулина и образуют спиральную конструкцию.  

• Микротрубочки растут и разрушаются в зоне контакта с кинетохором.  

• Веретено деления формируется из микротрубочек, которые растут от центросомы.  

• Центриоли являются родственными структурами базальных телец жгутиков.  

• В интерфазе центриоли парные и перпендикулярны друг другу.  

• Во время деления клетки центриоли удваиваются и расходятся к полюсам клетки.  

• Веретено деления может формироваться без центриолей.  

• Микротрубочки веретена деления не являются продолжением микротрубочек центриолей.  

• Веретено деления оказывается мощным и эффективным механизмом распределения хромосом.  

• Для образования веретена деления нужен клеточный центр, состоящий из центриолей и перицентриолярного материала.  

• Перицентриолярный материал служит источником роста микротрубочек веретена деления.  

• Центриоли удваиваются на стадии интерфазы, образуя две пары центриолей.  

• При переходе от интерфазы к профазе центриоли расходятся к полюсам клетки.  

• Каждая пара центриолей формирует независимую нить веретена деления.  

• Нити веретена деления насыщают цитоплазму, связываясь с хромосомами.  

• В профазе происходит конденсация хромосом и расхождение центриолей.  

• В метафазе хромосомы прикрепляются к нитям веретена деления.  

• В анафазе хромосомы разделяются и направляются к полюсам клетки.  

• Хромосомы прикрепляются к нитям веретена деления и перемещаются к экватору клетки.  

• Давление нитей веретена деления уравновешивается, что сигнализирует о готовности к анафазе.  

• В анафазе происходит разделение хроматид и распределение генетического материала по дочерним клеткам.  

• В анафазе нити веретена деления разбираются, растаскивая хроматиды к полюсам клетки.  

• Кинетохорные микротрубочки играют ключевую роль в этом процессе.  

• Анафаза быстро переходит в телофазу и цитокинез, завершая клеточный цикл.  

• В телофазе хромосомы останавливаются, и начинается формирование ядерной оболочки.  

• Клетка возвращается к активному состоянию, разрушаются микротрубочки и димеры.  

• В телофазе образуются две отдельные клетки с уменьшенным числом хромосом.  

• В телофазе начинается цитокинез, образуется перетяжка.  

• Перетяжка формируется за счет актиновых филаментов и миозина.  

• В клетках животных деление происходит перетяжкой, в растительных клетках используется клеточная пластинка.  

• Митоз поддерживает генетическую стабильность и участвует в росте и развитии организмов.  

• У одноклеточных организмов митоз обеспечивает бесполое размножение.  

• Митоз важен для регенерации и замены отмирающих клеток.  

• Митоз имеет эволюционное значение для эукариотических клеток.  

• У прокариот хромосомы расходятся за счет удлинения клеточной стенки.  

• У эукариот веретено деления может образовываться внутри ядра или взаимодействовать с ядерной оболочкой.  

• Митоз контролируется специальными сигналами, называемыми контрольными точками.  

• Эти сигналы проверяют целостность ДНК и готовность клетки к следующей фазе.  

• Нарушения в этих системах могут привести к серьезным заболеваниям.  

• Митоз — универсальный способ деления клеток, необходимый для роста и развития.  

• Мейоз — процесс образования гамет и половых клеток, который будет обсуждаться на следующей лекции.  

• Митоз и мейоз имеют разные цели и механизмы, что делает их важными для понимания биологии.  

• Центриоли состоят из двух белковых цилиндриков, перпендикулярных друг другу.  

• Внутри центриолей девять триплетов микротрубочек.  

• Клетка перед делением имеет ядро с хромосомами, которые занимают свои места.  

• Клетка находится в интерфазе и переходит на стадию синтеза ДНК.  

• Каждая молекула ДНК создает свою копию, увеличивая количество хроматина.  

• Центриоли также удваиваются.  

• В профазе хромосомы конденсируются, и начинается формирование клеточных центров и нитей веретена деления.  

• Ядерная оболочка растворяется, хромосомы выпадают в цитоплазму и крепятся к нитям веретена.  

• В метафазе хромосомы выстраиваются на экваторе клетки.  

• В анафазе центромеры разделяются, и хромосомы расходятся к разным полюсам клетки.  

• Каждая хроматида становится отдельной хромосомой.  

• В телофазе хромосомы достигают зоны формирования ядра, и начинается образование ядерной оболочки.  

• Веретено деления разрушается, и центриоли стабилизируются.  

• Происходит цитокинез, и образуются две отдельные клетки с двумя наборами хромосом и центриолей.  

• Клетка возвращается в состояние интерфазы, где хромосомы раскручиваются и начинается синтез белков.  

• Митоз завершен, и клетка готова к следующему делению или может зависнуть в этом состоянии.  

• Следующая тема будет посвящена мейозу, который сложнее митоза.