Умный справочник
Биология
Задания 5-8, 24, 27. Митоз

Раздел: Клеточный цикл

Задания 5-8, 24, 27. Митоз

Статья

Не изучено

Жизненный цикл клетки

Жизненный цикл клетки — это весь период существования клетки с момента появления в процессе деления материнской клетки до её собственного деления или гибели.

В клеточном цикле выделяют два основных этапа: интерфазу и деление клетки.

G₀-период — дополнительный период, в течение которого клетка не делится и не готовится к делению, а выполняет свои функции. У некоторых клеток он временный, у других — постоянный.

Приятного изучения статьи! Если хочешь подготовиться на 80+, то обязательно посмотри вот эти способы подготовки (жми, чтобы перейти на сайт и узнать подробнее) ❤️

***

Интерфаза

Интерфаза — самый длительный этап клеточного цикла. В ней выделяют три периода: G₁ → S → G₂.

G₁-период (пресинтетический, постмитотический период) — клетка после деления растет и готовится к удвоению ДНК за счёт синтеза РНК и белков, увеличения количества рибосом и других органоидов. Хромосомный набор клетки — 2n2c (диплоидный набор однохроматидных хромосом).

S-период (синтетический период) — происходит репликация (редупликация, удвоение) ДНК, начинается удвоение центросом (окончательное их удвоение будет в следующем периоде). Набор меняется: 2n2c → 2n4c.

Почему 2n4c? Так как каждая однохроматидная хромосома становится двухроматидной (образуются две сестринские хроматиды). Количество хромосом при этом не изменяется, а количество ДНК увеличивается в два раза: 2n2c → 2n4c.

G₂-период (постсинтетический, премитотический период) — клетка завершает подготовку к делению: заканчивается удвоение центросом (клеточного центра); синтезируются белки, необходимые для деления, в том числе тубулин, из которого образуются микротрубочки веретена деления; накапливается АТФ. Набор остаётся 2n4c.

***

Как понимать записи n и c?

Перед разбором митоза важно понять:

n — число наборов хромосом;
c — количество ДНК.

Если мы смотрим на рисунок и видим такую картинку…

… то мы понимаем, что это одна хромосома, состоящая из двух хроматид. То есть это двухроматидная хромосома. Поэтому набор — n2c.

Если же на рисунке одна однохроматидная хромосома, её набор: nc (1n1c). То есть перед нами одна хромосома и одна молекула ДНК.

Теперь заметим, что на рисунке две одинаковые по форме и размеру хромосомы. Это гомологичные хромосомы. На цвет не обращаем внимание.

если обе они двухроматидные — 2n4c
если обе однохроматидные — 2n2c

Если перед нами хромосомы разной формы и размера, они негомологичные и относятся к одному набору.

Поэтому при определении плоидности важно смотреть не просто на число нарисованных хромосом, а на количество их гомологичных вариантов.

Важно: цифры перед n и c обозначают число наборов, а не буквальное количество хромосом или молекул ДНК. Например, если в диплоидной клетке организма 60 хромосом, её набор обозначают 2n, а не 60n.

***

Митоз

Митоз — способ деления эукариотической клетки, при котором из одной материнской клетки обычно образуются две дочерние клетки с таким же набором хромосом.

В митоз могут вступать клетки разной плоидности: гаплоидные, диплоидные, триплоидные и т. д.

Митоз состоит из четырёх основных фаз: профаза → метафаза → анафаза → телофаза.

1) Профаза митоза характеризуется спирализацией хроматина (конденсация, компактизация, уплотнение) — хромосомы становятся компактными и хорошо различимыми в световой микроскоп; исчезновением ядрышка и разрушением (фрагментацией) ядерной оболочки; расхождением центриолей к полюсам клетки и образованием веретена деления при участии цитоскелета (микротрубочек) и центросом. Хромосомный набор 2n4c.

Почему 2n4c:

2n — потому что клетка остаётся диплоидной: число наборов хромосом не изменилось.
4c — хромосомы двухроматидные, так как в синтетическом периоде интерфазы произошла репликация ДНК.

2) Метафаза митоза характеризуется прикреплением нитей веретена деления к центромерам (первичным перетяжкам) хромосом с обоих полюсов; движением хромосом к экватору — хромосомы не сами выстраиваются на экваторе, их туда двигают нити веретена деления; выстраиванием хромосом по экватору — формирование метафазной пластинки. Хромосомный набор 2n4c.

3) Анафаза митоза характеризуется разделением центромер хромосом надвое; укорочением нитей веретена деления; расхождением хроматид — движение сестринских хроматид к полюсам. Хромосомный набор 4n4c (каждая хроматида теперь является самостоятельной однохроматидной хромосомой).

Почему 4n4c:

4n — потому что число хромосом в одной клетке временно удвоилось, т. к. произошло расхождение сестринских хроматид (сестринские хроматиды становятся самостоятельными хромосомами).
4c — число молекул ДНК не изменилось.

4) Телофаза митоза характеризуется деспирализацией хромосом (деконденсация, декомпактизация ДНК); образованием ядрышка и ядерной оболочки; разрушением веретена деления; образованием сократимого кольца (у животных) или перегородки (у растений из-за наличия клеточной стенки).

Телофаза завершается цитокинезом — разделением цитоплазмы и образованием дочерних клеток. Хромосомный набор 2n2c (диплоидные однохроматидные хромосомы в каждой клетке).

Почему 2n2c:

2n — потому что каждая дочерняя клетка получает диплоидный набор хромосом.
2c — потому что каждая хромосома однохроматидная.

***

Биологическая роль митоза

обеспечивает сохранение числа и состава хромосом при образовании дочерних клеток;
лежит в основе роста и развития многоклеточных организмов;
обеспечивает регенерацию и замену клеток;
лежит в основе многих способов бесполого размножения;
у растений участвует в образовании гамет.

***