The mitotic cell cycle · ⁨Митотический клеточный цикл⁩

Хромосома — это одна очень длинная молекула ДНК, туго намотанная вокруг специальных белков, называемых гистонами. Такое сворачивание ДНК позволяет огромной длине поместиться внутри ядра и сохраняет её в порядке.

Перед делением клетки её ДНК копируется (этот процесс копирования называется репликация). После копирования каждая хромосома состоит из двух идентичных копий, соединенных вместе. Эти две копии называются сестринскими хроматидами, и они удерживаются вместе в точке, называемой центромерой. Концы каждой хромосомы защищены теломерами, которые закрывают концы.

Митоз — это тип деления ядра, при котором образуются две дочерние клетки, которые являются генетически идентичными — они несут точно такие же гены, что и материнская клетка, и друг друга.

Это важно для:

• роста многоклеточных организмов (образования новых клеток).
• замены поврежденных или мертвых клеток.
• восстановления тканей путем образования новых клеток.
• бесполого размножения (один родитель производит идентичное потомство).

Клеточный цикл — это полный жизненный цикл клетки от одного деления до следующего. Он состоит из трех частей:

1. мефаза — самая длительная часть. Клетка растет в фазе G₁, копирует свою ДНК в фазе S (репликация), снова растет и готовится к делению в фазе G₂.
2. митоз — ядро делится на два идентичных ядра.
3. цитокинез — остальная часть клетки разделяется, образуя две отдельные дочерние клетки.

Митотический индекс

Митотический индекс — это доля клеток в образце, находящихся в митозе. Вы находите его, подсчитывая клетки под микроскопом:

Разобраный пример. В образце кончика корня $8$ из $50$ видимых клеток находятся в митозе. Найдите митотический индекс.

Высокий митотический индекс означает, что многие клетки быстро делятся — это нормально для растущего кончика корня, но в тканях взрослых животных это может быть признаком неконтролируемого роста.

При репликации ДНК копирование не может достигнуть самого конца молекулы, поэтому с каждым разом теряется немного материала. Теломеры — это короткие повторяющиеся участки ДНК на концах, которые не содержат генов. Поскольку укорачиваются именно теломеры, важные гены не теряются во время репликации.

Стволовая клетка — это недифференцированная клетка, которая может продолжать делиться путем митоза и может дифференцироваться (превращаться) в различные специализированные типы клеток. Стволовые клетки являются источником новых клеток для замены утраченных клеток и восстановления тканей.

Клеточный цикл обычно строго контролируется, поэтому клетки делятся только тогда, когда это необходимо. Если этот контроль утрачен, клетка может делиться снова и снова без остановки. Это неконтролируемое деление приводит к скоплению клеток, называемому опухолью.

Митоз проходит через четыре этапа. Вы должны уметь распознавать их на фото- и микропрепаратах.

Затем следует цитокинез. В животной клетке плазматическая мембрана впячивается внутрь, чтобы разделить клетку; в растительной клетке посередине образуется новая клеточная стенка. В результате получаются две генетически идентичные дочерние клетки.

• Выучите стадии в порядке (профаза, метафаза, анафаза, телофаза), каждая с одним ключевым событием; интерфаза (G1, S, G2) не является частью митоза.
• Митоз дает две генетически идентичные диплоидные клетки — для роста, восстановления тканей и бесполого размножения.
• Митотический индекс $=$ клеток в митозе $\div$ общее число клеток; высокое значение означает быстрое деление.
• Связать неконтролируемый митоз с образованием опухолей и укорочение теломер с ограничением числа делений.