Краткий ответ: клеточное ядро хранит наследственную информацию и участвует в управлении жизнедеятельностью клетки. Перед делением ДНК удваивается, хроматин уплотняется в хромосомы, а при митозе хроматиды равномерно распределяются между дочерними клетками. Мейоз образует половые клетки с половинным набором хромосом.
Готовый пересказ
Ядро — важная часть клеток животных и человека. Оно окружено двойной пористой ядерной оболочкой и заполнено ядерным соком. В ядре находятся хроматин и одно или несколько ядрышек. В ядрышке образуется рибосомальная РНК, которая соединяется с белками, поступающими из цитоплазмы.
Хроматин — это комплекс молекул ДНК со специальными белками. В период между делениями он находится в раскрученном виде и распределён в ядре. Перед делением клетки хроматин спирализуется и превращается в компактные структуры — хромосомы. Хромосомы являются носителями генов, то есть наследственной информации. В каждой хромосоме есть два плеча, соединённые участком, который называется центромерой.
Молекулы ДНК способны удваиваться. Сначала две цепи ДНК разделяются, а около каждой из них по принципу комплементарности образуется новая цепь: аденин соединяется с тимином, а гуанин — с цитозином. В результате образуются две одинаковые молекулы ДНК. Каждая из них содержит одну старую и одну новую цепь.
Новые клетки возникают путём деления уже существующих клеток. Период от образования клетки до её деления или гибели называется клеточным циклом. Он состоит из интерфазы и деления. Во время интерфазы клетка растёт и подготавливается к делению; обычно интерфаза длится дольше самого деления. Продолжительность клеточного цикла зависит от организма и типа клетки и часто составляет около 12–36 часов.
Основным способом деления клеток является митоз. Перед митозом образуются двухроматидные хромосомы. Затем две одинаковые хроматиды каждой хромосомы отделяются друг от друга и расходятся в разные дочерние клетки. Поэтому после митоза образуются две клетки, генетически одинаковые материнской клетке и друг другу. Митоз обеспечивает рост организма, развитие и восстановление повреждённых тканей.
Клеточный цикл регулируется внешними факторами и внутренними сигналами клетки. Важную роль в этом играют белки циклины. Нарушение регуляции может привести к неконтролируемому делению клеток и образованию опухолей.
Для полового размножения образуются половые клетки — гаметы. Они возникают в результате мейоза. При мейозе число хромосом уменьшается в два раза. После оплодотворения две половые клетки сливаются, и в зиготе восстанавливается полный набор хромосом. Благодаря этому число хромосом у вида сохраняется из поколения в поколение.
Кариотип — это совокупность признаков полного набора хромосом организма. У человека в норме 46 хромосом: 22 пары аутосом и одна пара половых хромосом. Мужской кариотип обозначают \(46, XY\), женский — \(46, XX\).
Главная схема
\[ \text{удвоение ДНК} \rightarrow \text{двухроматидная хромосома} \rightarrow \text{расхождение хроматид} \rightarrow \text{две одинаковые клетки} \]
Проверка: митоз сохраняет число хромосом, а мейоз уменьшает его вдвое:
\[ 2n \xrightarrow{\text{мейоз}} n,\qquad n+n \xrightarrow{\text{оплодотворение}} 2n. \]
