Митоза

В предното видео говорихме за интерфазата, която заема по-голяма част от жизнения цикъл на клетката, докато тя расте, удвоява своята ДНК и след това продължава да расте. Сега ще говорим за самото клетъчно деленe. Ще разгледаме процеса на митоза. Митозата е процес, при който едно ядро се превръща в две ядра, всяко от които съдържа оригиналната генетична информация. След като клетката излезе от митоза, навлиза в цитокинеза, при която всяко от ядрата остава в отделна клетка чрез разделяне на цитоплазмата. Клетката се разделя, превръща се в две клетки. Да видим как се случва всичко това. Ще оставим края на интерфазата ето тук. Имаме тази голяма клетка с удвоена ДНК и с две центрозоми. Ще нарисувам клетката малко по-малка, за да имам достатъчно място. Това тук е клетката. Ще преминем на тази фаза и ще се случат няколко неща. Първо, ДНК и хромозомите ще преминат от хроматин, от деспирализирана форма, към по-компактна форма, към структура, която може да се види със светлинен микроскоп. Например хромозомата в цикламено има две сестрински хроматиди след репликацията. Говорихме за това във видеото за интерфаза. Може да изглежда ето така, ако я погледнеш под микроскоп. Няма да е в цвят цикламено, но ще има тази класическа форма на хромозома, която може да си свикнал/а да виждаш в учебниците. Има и центромер, който свързва сестринските хроматиди. Сега тези две сестрински хроматиди заедно се считат за една хромозома. Дори преди репликацията, приемахме структурата в цикламено за една хромозома. Можем да нарисуваме и синята хромозома. Тя също е в компактната си, спирализирана форма. Това е едната сестринска хроматида, това е другата. Те са свързани при центромера. Хромозомите се спирализират, докато клетката навлиза в митоза. А ядрената обвивка започва да изчезва. Ядрената обвивка започва да изчезва. Тези две центрозоми започват да мигрират към срещуположните полюси на клетката. Едната идва тук, а другата – тук. Те мигрират до противоположните полюси на клетката. Това е невороятен процес. Лесно е да кажем: "О, случва се това, после се случва другото...". Но запомни, тази клетка няма мозък. Всичко това се случва чрез химични и термодинамични реакции, на основата на сигнали, които сочат на клетката на кой етап от жизнения си цикъл е. Удивително е, че това се случва. Невероятно е, че структурите на нещо, което често смятаме за просто, но всъщност не е – удивително е, че те знаят какво да правят, дори в тях да няма интелект. Много от нещата, за които говоря, както и общите идеи за този процес, са добре изследвани, но учените все още се опитват да разберат как различни части от него се случват в точния момент, по какъв механизъм и как точно се случва всичко на молекулярно или атомно ниво. Както и да е. Започваме с първа фаза на митозата. Ядрената обвивка започва да се разпада. Центрозомите мигрират до срещуположните полюси на клетката. ДНК се спирализира до хромозоми. Наричаме това профаза. Профаза на митозата. За следващата фаза ще нарисувам клетката отново. Ще използвам същия зелен цвят. При следващата фаза ядрената обвивка е изчезнала и хромозомите са започнали да се нареждат в средата на клетката. Тук е синята хрозома, това е едната ѝ сестринска хроматида, това е другата, те са свързани при центромера. Не бъркай центромер и центрозома. Тук имаме и хромозомата в цикламено. Едната от сестринските хроматиди и другата. Ще повторя, че в реалния свят хромозомите не са сини и цикламени. Използвам цикламено просто, защото изглежда хубаво. Това е и центромерът. На този етап центрозомите са на срещуположните полюси на клетката. В противоположните краища на клетката. Ще означа центрозомите. Означих ги в предното видео. Това са центрозомите. А при центромера са свързани двете сестрински хроматиди. Това е центромер. Може да си чувал/а думата центриоли. Центриолите всъщност са разположени в центрозомите. Те са две цилиндрични структури. Всяка центрозома има две центриоли. Но в това видео можеш да приемеш центриолите просто като част от центрозомите. Изброявам всички думи, съдържащи "центри". Центриолите са ето тук, имаме по две във всяка центрозома. Надявам се, че това помогна с изясняването на някои възможни обърквания. Преминаваме към хромозомите. Те се подреждат. Много от процесите, които ще видиш, са свързани с движението на тези неща в клетката, подреждането им, разделянето им. Тези процеси са координирани чрез много сложен механизъм, чрез нещо като мрежа от въжета, тези микротубули. Досега само рисувахме центрозомите, но каква е ролята им? Какво правят? Ролята на центрозомите е свързана с тези микротубули, те се простират от центрозомите до други микротубули и до центромерите на хромозомите. Микротубулите дърпат и бутат хромозомите в правилната посока. Те помагат на двете центрозоми да се отдалечат. Както ще видим в следващата фаза, те могат да издърпат към себе си по една сестринска хроматида от всяка хромозома. И така, тук виждаме, че ядрената обвивка е изчезнала, хромозомите са се наредили ето така и центрозомите са в противоположните полюси на клетката. Наричаме това метафаза. Наричаме това метафаза на митозата. Може би се досещаш какво ще се случи после. Какво ще се случи? Няма да рисувам клетката прекалено голяма, за да имам достатъчно място на страницата. В следващата фаза микротубулите ще започнат да дърпат всяка от сестринските хроматиди. Ще го нарисувам. Имаме центрозомата тук. Имаме всички тези микротубули в клетката. Другата центрозома и още микротубули. Тези ще дърпат една от сините хроматиди към центрозомата. Ще го нарисувам. Това е една синя хроматида. А тази центрозома ще дърпа другата синя хроматида към себе си. Същото се случва и с хромозомата в цикламено. Тази хроматида ще бъде издърпана насам, а тази в другата посока. Ако имаш проблеми с някои от термините, които използвам – целта беше тези микротубули да се свържат със сестринските хроматиди. Сега хроматидите са разделени и ги наричаме хромозоми. Когато се образуваха, това беше една хормозома с две сестрински хроматиди. Но сега хроматидите са разделени и считаме всяка от тях за отделна хромозома. Т.е. в момента тук имаме четири хромозоми. Тази точка се нарича кинетохор. Но все още не разбираме точно как се случват всички процеси в анафазата. Някои неща се знаят, но някои все още са обект на проучвания. Така че дори нещо толкова просто и основно като клетъчното делене, се оказва не толкова просто. Тук виждаме как ДНК започва да мигрира към двете противоположни страни на клетката. Наричаме това анафаза. Това е анафаза. Така стигаме до последната официална фаза на митозата. Тя се нарича телофаза. Телофаза. Ще се опитам да я нарисувам възможно най-добре. Виждаш, че вече започвам да рисувам клетъчната мембрана така, сякаш започва да се разкъсва, подготвяйки се за цитокинезата. Клетката се подготвя да се раздели на две. Ще продължа това. Цитокинезата обикновено се описва като процес, отделен от митозата. Въпреки че, очевидно, и двата процеса заедно помагат на клетката да се превърне в две клетки. При телофазата предишните сестрински хроматиди вече се наричат хромозоми. Имаме тази хромозома. Имаме тази хромозома тук. Ще направя същите обозначения и от другата страна. Имаме хромозомата в цикламено и тази в синьо. Всъщност ще нарисувам схемата малко по-различно, защото в тази фаза хромозомите, които са се спирализирали в профазата, сега започват да се деспирализират. При профазата изчезва ядрената обвивка и имаме спирализиране на хромозомите до тази форма тук. При телофазата те започват да се деспирализират. Ще нарисувам двете центрозоми. Имаме една центрозома в същия цвят като преди. Имаме една центрозома тук и още една тук. Сега синята ДНК, тази хромозома е тук, но тя започва да се развива. Същото нещо се случва и тук. Сега рисувам и хромозомата в цикламено, тя също започва да се развива. Същото се случва и от другата страна. Започват да се формират ядрените мембрани около ДНК. В телофазата се връщат нещата, които са изчезнали при профазата. Накрая ще имаме ядрени обвивки. ДНК отново ще се върне във формата на хроматин. След това имаме цитокинеза. Цитокинезата е процес, при който тези два края на мембраната се свързват напълно и получаваме две отделни клетки. Някои хора казват, че това започва по време на анафазата и завършва след телофазата. Случва се към края на митозата, паралелно с нея. Това е цитокинеза. Цитокинеза. Цитокинеза. Това е процесът, чрез който тази голяма клетка, която имаше две ядра, се разделя напълно на две клетки. И сега се връщаме обратно до тази фаза на жизнения цикъл на клетката. Всяка от двете клетки ще премине през интерфаза, G1-период, в S-период ще удвои своята ДНК, следва G2-периодът и след това ще премине през митоза. Тогава тези две клетки ще станат четири. Надявам се, че видеото ти хареса.