А нет ли здесь ошибки? Разве в ответе не должно быть 0,5, а не 2? Ошибки нет, поскольку речь пойдёт не о простом делении, а о делении клетки.
Кстати, знаете ли вы, что в природе существует как минимум пять способов деления клеток?
✅ Митоз
✅ Мейоз
✅ Шизогония
✅ Амитоз
✅ простое бинарное деление
Сегодня - о митозе. А это как раз то самое деление, при котором один делится на два и получается два!
Зачем нужен митоз?
Митоз необходим в том случае, когда из материнской клетки необходимо получить две дочерние с точь-в-точь такой же наследственной информацией у обеих, какая была у их родительницы. Всё новые и новые такие клетки обеспечивают увеличение размеров, то есть рост молодого организма, а также починку того, что прохудилось, в организме уже не очень молодом.
Какие проблемы встают перед клеткой, которая должна окончить свою жизнь митозом?
Сакральные тексты наследственная информация клетки содержится в ДНК, которая для пущей сохранности спрятана в ядре. Всю эту информацию, от буквы до буквы, от нуклеотида до нуклеотида, должны получить дочерние клетки. Вот отсюда-то и все проблемы!
👎 Проблема 1
У клетки только один экземпляр наследственной информации. Разорвать условный книжный том на две части и раздать каждой дочери по его половине - не выход. Или же, говоря другими словами, нельзя взять и поделить наследство поровну. Каждая дочь требует всё. И что интересно - каждая дочь именно всё и получит! Как?
👍 Решение проблемы 1
Клетка ещё задолго до митоза начинает решать эту проблему. Решает она её следующим образом - каждая молекула ДНК клетки (иначе можно сказать: каждая хромосома клетки, потому что хромосома - это и есть молекула ДНК) сама себя копирует. Называется это репликацией или редупликацией и об этом процессе рассказано здесь:
До самокопирования каждая хромосома клетки содержала только одну нить ДНК, а после него в каждой хромосоме уже по две абсолютно одинаковые нити. Нити эти называют хроматидами, и нити эти (чтобы не потерялись, видимо) соединены друг с другом специальной скрепкой - центромерой. Говоря научным языком: до репликации хромосомы были однохроматидными, а после неё стали двухроматидными.
Именно такие двухроматидные хромосомы (их ещё на схемах изображают похожими на букву Х) и встречают начало митоза. И теперь у клетки целых два комплекта ДНК: исходный и его точная копия. А это значит, что обе дочери получат от матери наследственную информацию в полном объёме!
👎 Проблема 2
Это на картинках-схемах хромосомы изображают похожими на букву Х с коротенькими плечиками, отходящими от центромеры-скрепочки, а в реальности знаете, какие они? В реальности нити ДНК в хромосомах длиннющие, гораздо длиннее рапунцелевой косы или даже нити, смотанной в стандартный вязальный клубок. В относительном размере, конечно, длиннющие. Хотите знать и не в относительном, а в реальном размере, какие? Вот, пожалуйста, на примере ДНК человека: при толщине в 0,3 нанометра (то есть в треть одной миллионной миллиметра) совокупная длина всех имеющихся нитей ДНК человека составляет целых два метра. Не впечатлились? Как бы это нагляднее показать? Если бы ДНК человека была толщиной с его волос, то её длина при этом была бы равной расстоянию от Земли до Луны и обратно.
Представили себя тонюсенькие и при этом длиннющие нити? А теперь ещё представьте и то, что их нужно распределить-растащить надвое, да так, чтобы никто не закричал: "Бабка! Нитки запутались!". Запутывания с последующими разрывами допустить никак нельзя! Это ж гарантированные аномалии в дочерних клетках. Ведь не вязальные нитки распутываем, а наследственную информацию распределяем.
И что делать?
👍 Решение проблемы 2
А то же самое делать, что делают дизайнеры домашней техники, снабжённой длинными неудобными проводами. Как они поступают? Спирально скручивают эти провода, чтобы стали покороче и не запутывались. Именно этим занимается и клетка в самом начале митоза - каждую нить ДНК скручивает в спираль. Спирализация хромосом превращает их в короткие и толстые ниточки, которые легко распределить без боязни порвать.
👎 Проблема 3
А кто, собственно, должен заняться распределением? Кто разделит ДНК на две кучки, чтобы каждая потом досталась дочерней клетке? У кого такие должностные обязанности? А нет таких органоидов в клетке.
👍 Решение проблемы 3
Это в мирное межмитозное время таких органоидов нет.
Кстати, период в жизни клетки между двумя её делениями называется интерфаза
А как только интерфаза завершается и начинается деление, клетка строит специальный аппарат для решения проблемы №3. Выглядит этот аппарат как множество нитей, подобно меридианам протянутых от одного "полюса" клетки к другому. Эти нити способны соединяться с хромосомами, цепляясь за их скрепочки-центромеры, а потом растаскивать хромосомы в разные стороны, укорачиваясь. Называется эта мобилизационная клеточная структура - веретено деления.
А теперь о каждой фазе митоза в отдельности - с картинками и пояснениями
1 фаза - профаза
Напоминаю, что к моменту начала деления в каждой хромосоме уже по две хроматиды (по две идентичные молекулы ДНК).
В профазу происходит очень много событий.
📝 А - Б: длинные и тонкие нити ДНК спирализуются и превращаются в короткие и толстые, что профилактирует их запутывание и обрывы. Теперь хромосомы видны даже и в обычный школьный световой микроскоп 🔬.
📝 В: ядерная оболочка постепенно разрушается, чтобы хромосомы могли выйти в клеточное пространство.
📝 Г: ядро разрушено, хромосомы свободны и легко перемещаются по всей клетке. Начинает формироваться веретено деления. Видите на полюсах клетки нарастают белковые нити?
2 фаза - метафаза
В метафазу каждая пара растущих навстречу друг другу нитей веретена деления уже встретились и теперь все вместе они выглядят, как меридианы на карте земного шара 🌐. Хромосомы, словно по команде "В шеренгу по-одному становись!", выстроились на "экваторе" клетки. Центромера-скрепочка 📎 каждой хромосомы прикрепилась к нити веретена деления.
3 фаза - анафаза
В анафазу идентичные хроматиды из каждой хромосомы отстегнулись-отделились друг от друга. Нити веретена деления укорачиваются и растаскивают хроматиды к разным полюсам клетки.
С этого момента перед нами уже не просто хроматиды, а однохроматидные хромосомы. В разные стороны направляется по полноценному комплекту молекул ДНК.
4 фаза - телофаза
Вот и началась последняя фаза митоза.
📝 А: у "северного" и "южного" полюсов клетки собрались по кучке хромосом. В каждой кучке полная наследственная программа - такая же, какой она была у материнской клетки.
📝 Б-В: вокруг каждого набора хромосом начинает формироваться по новому ядру. Сами же хромосомы в этих ядрах тем временем обратно раскручиваются, вновь становясь длинными и тонкими.
📝 Г: новые формирующиеся клетки примерно поровну делят друг с другом клеточное "хозяйство" - органоиды клетки (всякие там лизосомы, митохондрии, комплексы Гольджи и т.п.). Заключительный аккорд - достройка двух клеточных мембран на границе соприкосновения. Клетки отделились друг от друга.
Всё! Митоз окончен. Из одной материнской клетки получили две дочерние с абсолютно такой же наследственной программой, какая была и у неё.
❓Хотите легко и быстро запомнить названия и последовательность фаз митоза? ❗Тогда используйте запоминалку:
Профан метнул ананас в телефон
