g9b-2.4· Глава 2: Клетка — единица строения и развития живого организма· ~13 мин

Деление клетки: цикл, хромосомы и митоз

Клеточный цикл, хромосомы, стадии митоза.

Клеточный цикл — это последовательный процесс, который клетка проходит от одного деления до следующего. Цикл состоит из двух основных этапов: интерфазы (G₁ + S + G₂) и деления (митоз + цитокинез). На стадии G₁ клетка растёт и синтезирует белки; на стадии S происходит удвоение ДНК (репликация), и каждая хромосома становится состоящей из двух сестринских хроматид; на стадии G₂ завершается подготовка к делению. Хромосомы состоят из комплекса ДНК и белка и образованы хроматидами, соединёнными центромерой. Соматические клетки диплоидны (2n), а половые клетки гаплоидны (n) по числу хромосом. Сам митоз проходит через четыре последовательные стадии: в профазе хромосомы становятся видимыми (укорачиваются), и ядерная оболочка разрушается; в метафазе хромосомы выстраиваются в экваториальной плоскости клетки; в анафазе сестринские хроматиды расходятся к полюсам; в телофазе формируются два отдельных ядра. В результате из одной материнской клетки образуются две генетически идентичные диплоидные дочерние клетки (2n→2n).

📌Пример

Например: соматическая клетка человека с 46 хромосомами (2n=46) при митозе даёт две дочерние клетки, каждая из которых также содержит 46 хромосом.

Графики

Фазы митоза: профаза, метафаза, анафаза, телофаза; в результате 2 одинаковые (диплоидные) клетки
Фазы митоза: профаза, метафаза, анафаза, телофаза; в результате 2 одинаковые (диплоидные) клетки

Ключевые термины

Клеточный цикл — Последовательный процесс, который клетка проходит от одного деления до следующего. Состоит из интерфазы и фазы деления.
Интерфаза — Подготовительная фаза клеточного цикла к делению. Последовательно состоит из фаз G₁ (рост и синтез белка), S (удвоение ДНК) и G₂ (окончательная подготовка к делению).
Хромосома — Носитель наследственной информации, состоящий из комплекса ДНК и белков, организованный в хроматиды, соединённые центромерой. После удвоения ДНК каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид.
Соматическая клетка — Клетки тела, обладают диплоидным (2n) набором хромосом. Делятся митозом, образуя две генетически идентичные дочерние клетки.
Митоз — Способ деления соматических клеток. Проходя через фазы профазы, метафазы, анафазы и телофазы, из одной материнской клетки образуются две генетически идентичные диплоидные дочерние клетки (2n→2n). Обеспечивает рост, регенерацию и бесполое размножение.
Центромера — Область хромосомы, соединяющая сестринские хроматиды друг с другом. Играет важную роль в правильном расхождении хромосом во время деления.
Фазы митоза
ФазаПроисходящие события
ПрофазаХромосомы укорачиваются и становятся видимыми; ядерная оболочка разрушается
МетафазаХромосомы выстраиваются в экваториальной плоскости клетки
АнафазаСестринские хроматиды отделяются от центромеры и расходятся к противоположным полюсам клетки
ТелофазаФормируются два отдельных ядра; происходит цитокинез

Митоз проходит четыре последовательные фазы. В результате из одной материнской клетки образуются две генетически идентичные дочерние клетки.

✎Митоз соматической клетки человека
  1. 1Исходная клетка: Соматическая клетка человека имеет 46 хромосом (2n=46). Клетка растёт в фазе G₁ интерфазы, синтезирует белок.
  2. 2Удвоение ДНК (S-фаза): В S-фазе происходит репликация ДНК. Каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид, но количество хромосом не меняется (всё ещё 46 хромосом, каждая из двух хроматид).
  3. 3Подготовка к делению (G₂): В фазе G₂ клетка завершает окончательную подготовку к делению, синтезируются белки, необходимые для деления.
  4. 4Митоз: Профаза: Хромосомы укорачиваются и утолщаются, становятся видимыми под микроскопом. Ядерная оболочка начинает разрушаться.
  5. 5Митоз: Метафаза: Хромосомы выстраиваются в экваториальной плоскости (посередине) клетки. Центромеры прикрепляются к веретену деления.
  6. 6Митоз: Анафаза: Сестринские хроматиды отделяются от центромеры и расходятся к противоположным полюсам клетки. К каждому полюсу движется 46 хроматид (теперь считающихся самостоятельными хромосомами).
  7. 7Митоз: Телофаза: Вокруг каждого полюса заново формируется ядерная оболочка. Образуются два отдельных ядра.
  8. 8Цитокинез: Цитоплазма делится. В результате образуются две генетически идентичные дочерние клетки, каждая с 46 хромосомами (2n=46).
🚫Частая ошибка

Ошибка: Митоз образует гаплоидные клетки. Верно: В результате митоза образуются диплоидные (2n) дочерние клетки. В отличие от мейоза, митоз не уменьшает число хромосом вдвое — из одной материнской клетки получаются две генетически идентичные диплоидные дочерние клетки (2n→2n).

💡Заметка

Чтобы запомнить последовательность фаз интерфазы: G₁ (Growth = рост) → S (Synthesis = синтез ДНК) → G₂ (Growth 2 = второй рост и подготовка). S-фаза находится в центре интерфазы — именно в этой фазе происходит удвоение ДНК.

Правила

  1. 1Клеточный цикл состоит из интерфазы (G₁ → S → G₂) и стадии деления; удвоение ДНК происходит на стадии S.
  2. 2Хромосома состоит из комплекса ДНК и белка; во время деления каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид, соединённых центромерой.
  3. 3Соматические клетки диплоидны (2n), половые клетки (гаметы) гаплоидны (n).
  4. 4Стадии митоза следуют в порядке: профаза → метафаза → анафаза → телофаза; в результате из 1 материнской клетки образуются 2 диплоидные дочерние клетки (2n→2n).
  5. 5Митоз обеспечивает рост, регенерацию и бесполое размножение; в отличие от мейоза, он не образует гаплоидные клетки.

Тренировка

10 лёгких · 10 средних · 10 сложных

В каждом тесте — 10 случайных вопросов

ЛёгкийСреднийСложныйМикс