# Лекция 5. Жизненный цикл клетки. Митоз. Мейоз

## Ключевые определения

- **Жизненный цикл клетки** — период от одного деления до следующего.
- **Митоз** — непрямое деление соматических клеток; из одной материнской — две дочерние с идентичным набором хромосом.
- **Мейоз** — редукционное деление; из одной диплоидной — 4 гаплоидные клетки с рекомбинацией.
- **Интерфаза** — период между делениями, когда клетка растёт и готовится к делению.
- **Гаплоидное число (n)** — одинарный набор хромосом.
- **Диплоидное число (2n)** — двойной набор хромосом.
- **Кроссинговер** — обмен участками между гомологичными хромосомами в профазе I мейоза.

---

## 1. Жизненный цикл клетки

### Фазы клеточного цикла

**Интерфаза (~90% времени):**
- **G1-фаза**: рост, синтез РНК и белков, подготовка к синтезу ДНК
- **S-фаза**: удвоение молекулы ДНК (репликация), каждая хромосома → 2 хроматиды
- **G2-фаза**: подготовка к митозу, синтез белков деления, проверка репликации

**Митоз (~10% времени):** Деление ядра и цитоплазмы

**G0-фаза (период покоя):** Нервные клетки, эритроциты, клетки мышц — деление прекращено

### Регуляция
Циклины (белки с циклической концентрацией) + циклин-зависимые киназы (CDK) → фосфорилируют белки-мишени → переход к следующей фазе.

---

## 2. Митоз

Делится на 5 фаз:

### Профаза
- Хромосомы конденсируются (спирализуются) — становятся видимыми
- Каждая хромосома из 2 хроматид, соединённых центромерой
- Ядрышко растворяется
- Центриоли расходятся к полюсам, формируется **веретено деления**

### Прометафаза
- Ядерная оболочка распадается
- Веретено деления полностью сформировано
- Хромосомы хаотично расположены, начинают двигаться к экватору

### Метафаза
- Хромосомы выстраиваются по экватору клетки (метафазная пластинка)
- Нити веретена прикреплены к центромерам
- **Оптимальная фаза для подсчёта хромосом и кариотипирования**

### Анафаза
- Центромеры делятся
- Сестринские хроматиды расходятся к противоположным полюсам
- Ключевое событие: «расхождение хроматид»

### Телофаза
- Хромосомы деспирализуются
- Восстанавливается ядерная оболочка
- Веретено деления разрушается
- **Цитокинез**: перетяжка мембраны (животные) / клеточная пластинка (растения)

### Биологическое значение
- Рост организма, регенерация, бесполое размножение
- Все потомки генетически идентичны (клоны)

---

## 3. Мейоз

Мейоз — основа полового размножения. Включает 2 деления (2 раунда мейоза).

### Мейоз I — редукционное деление

**Профаза I** (самая длительная):
- **Синапсис** — гомологичные хромосомы сближаются, образуют **биваленты** (тетрады)
- **Кроссинговер** — обмен участками между несестринскими хроматидами (рекомбинация!)
- **хиазмы** — точки перекреста удерживают хромосомы

**Метафаза I** — биваленты по экватору; нити от одного полюса прикреплены к каждой хромосоме

**Анафаза I** — гомологичные хромосомы (не хроматиды!) расходятся к полюсам

**Телофаза I** — образуются 2 гаплоидные клетки (каждая с одной хромосомой из пары гомологов)

### Мейоз II — эквационное деление (как митоз)

Профаза II → Метафаза II → Анафаза II → Телофаза II

Результат: **4 гаплоидные клетки** (у человека — 23 хромосомы вместо 46).

### Отличие мейоза от митоза

| Признак | Митоз | Мейоз |
|---|---|---|
| Число делений | 1 | 2 |
| Дочерние клетки | 2 диплоидные | 4 гаплоидные |
| Генетический материал | Идентичен | Рекомбинирован |
| Кроссинговер | Нет | Да (профаза I) |
| Функция | Рост, регенерация | Гаметы / споры |

---

## Выводы

- Клеточный цикл = интерфаза (G1, S, G2) + митоз (M)
- Митоз сохраняет диплоидность и генетическую стабильность
- Мейоз редуцирует число хромосом вдвое
- Кроссинговер — ключевой механизм генетической рекомбинации
- Ошибки в митозе/мейозе → хромосомные аномалии (синдром Дауна, рак)

---
*Курс: Общая биология, 2 семестр. ВГУ*