Поділ клітини: клітинний цикл, мітоз, мейоз; хромосоми, каріотип

# Поділ клітини: клітинний цикл, мітоз, мейоз; хромосоми, каріотип

📌 Про що ця тема

Тут перевіряють, як ви розумієте механізм поділу клітин: скільки хромосом і хроматид у клітині на кожному етапі, чим мітоз відрізняється від мейозу, як утворюються гамети. Ключові поняття — набір хромосом (n) і кількість ДНК (c). Плутанина саме в них дає найбільше помилок.

📖 Головне

• Хромосома — це молекула ДНК з білками. Після реплікації вона складається з двох сестринських хроматид, зʼєднаних центромерою. Це ОДНА хромосома, а не дві.

• Каріотип — сукупність ознак набору хромосом (число, форма, розмір). У людини 46 хромосом: 44 аутосоми + 2 статеві (XX жінка, XY чоловік).

• Диплоїдний набір (2n) — парні хромосоми (соматичні клітини). Гаплоїдний (n) — по одній з пари (гамети).

• Позначення: n — число хромосом, c — число молекул ДНК (хроматид).

• Клітинний цикл = інтерфаза + поділ. Інтерфаза: G1 (ріст, 2n2c) → S (реплікація ДНК, 2n4c) → G2 (підготовка, 2n4c).

• МІТОЗ — поділ соматичних клітин, дає 2 клітини, ідентичні материнській (2n).

– Профаза: спіралізація хромосом, зникає ядерна оболонка, формується веретено.

– Метафаза: хромосоми (2n4c) шикуються по екватору.

– Анафаза: хроматиди розходяться до полюсів (стають окремими хромосомами).

– Телофаза: два ядра, цитокінез → дві клітини 2n2c.

• МЕЙОЗ — поділ статевих клітин, два послідовні поділи, одна реплікація ДНК → 4 гаплоїдні клітини.

– Мейоз I (редукційний): кон’югація гомологічних хромосом, кросинговер (обмін ділянками), розходяться цілі хромосоми. З 2n4c → дві клітини n2c.

– Мейоз II (подібний до мітозу): розходяться хроматиди. З n2c → чотири клітини n1c.

• Кросинговер і незалежне розходження хромосом = джерела комбінативної мінливості.

• Біологічне значення: мітоз — ріст, регенерація, безстатеве розмноження; мейоз — сталість числа хромосом у поколіннях, різноманіття.

🔢 Як це працює на прикладі

Клітина людини, 2n = 46.

• G1: 46 хромосом, 46 молекул ДНК (2n2c).

• Після S: 46 хромосом, але кожна з 2 хроматид → 92 молекули ДНК (2n4c).

• Метафаза мітозу: 46 хромосом, 92 ДНК.

• Після мітозу: дві клітини по 46 хромосом, 46 ДНК.

• Після мейозу I: клітини по 23 хромосоми, кожна з 2 хроматид (n2c = 23 хром., 46 ДНК).

• Після мейозу II: гамети по 23 хромосоми, 23 ДНК (n1c). Сперматозоїд + яйцеклітина → зигота 46 хромосом.

⚠️ Типові помилки

• Плутають хромосому й хроматиду: після реплікації число ХРОМОСОМ не змінюється (46), змінюється число ДНК (92).

• Вважають, що в анафазі мейозу I розходяться хроматиди — насправді там розходяться цілі гомологічні хромосоми.

• Забувають, що між мейозом I і II реплікації ДНК НЕМАЄ.

• Думають, що мітоз дає гамети — гамети утворює тільки мейоз.

• Кросинговер відносять до мейозу II — він відбувається в профазі мейозу I.

🎯 Що завчити напамʼять

• Людина: 2n = 46 (44 аутосоми + XX/XY).

• Стадії мітозу: Профаза–Метафаза–Анафаза–Телофаза.

• Набори: G1 (2n2c) → S → G2 (2n4c) → мітоз (2n2c); мейоз I (n2c) → мейоз II (n1c).

• Мітоз → 2 клітини 2n; мейоз → 4 клітини n.

• Кросинговер і кон’югація — профаза мейозу I.

🧠 Перевір себе

1. Скільки молекул ДНК у клітині людини в метафазі мітозу?

2. На якій стадії відбувається кросинговер?

3. Чим набір після мейозу I відрізняється від набору після мейозу II?

4. Скільки клітин і з яким набором дає мейоз?

Відповіді: 1—92 (2n4c); 2—профаза мейозу I; 3—після мейозу I клітини n2c (хромосоми з 2 хроматид), після мейозу II — n1c (окремі хроматиди); 4—4 клітини, гаплоїдні (n).