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세포주기, 유사분열 그리고 감수분열 (Cell Cycle, Mitosis and Meiosis )
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강의소개 

세포주기에 대한 강의로 유사분열과 감수분열에 대해 설명합니다.
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안녕하세요. 저는 Andersen입니다. 그리고 바이올로지 이센셜 비디오 28을 보러 오신 것을 환영합니다. 이것은 유사 분열 그리고 감수 분열의 그 세포 주기에 대한 것입니다. 다시 말해 우리가 한 개의 세포에서 우리 몸 안에 있는 몇 조의 세포들, 모든 그 세포들로 가는 방법입니다. 감수 분열은 중요합니다. 왜냐하면 그것은 우리가 생식 세포를 만드는 방법이기 때문입니다. 이제 저는 약간 주제에서 벗어나겠습니다. 이것은 남서쪽 사막에서 온 하나의 whipped 꼬리 도마뱀입니다. 그리고 이것에 대해 흥미로운 점은 그것이 한 마리의 암컷 도마뱀이라는 것입니다. 그리고 그것이 더 많은 도마뱀들을 만들고 싶어 할 때, 그것은 간단히 그것의 몸 안에서 한 개의 세포의 정확한 복제를 만드는 유사 분열을 이용하게 될 것입니다. 그것은 단위 생식 또는 단성 생식이라고 불립니다. 그리고 그것은 한 새로운 것, 많은 어린 도마뱀들을 만들 것입니다. 그리고 그들은 모두 암컷입니다. 그래서 그들은 수컷을 가지지 않습니다. 수컷을 가지지 않는 것은 드문 일입니다. 그것은 감수 분열을 가지지 않는 것은 드문 일입니다. 그래서 그것이 모든 whipped 꼬리 도마뱀이 일반적으로 같은 것의 이유입니다. 그러나 그것은 일합니다. 그리고 만약 여러분이 하나의 꽤 안정한 환경에 살게 되면, 그것은 일하는 경향이 있습니다. 이제 우리는 유사 분열 그리고 감수 분열의 구체적인 것으로 들어가지 않을 것입니다. 여러분은 볼 수 있습니다. 저는 다른 단계에 대해 말하는 각각의 것들에 대한 비디오를 가지고 있습니다. 제가 이것에 대해 일반적으로 말하고 싶은 것은 유사 분열은 무엇을 하는 지 그리고 유사 분열은 무엇을 하는 지 그리고 어떻게 그 세포 주기가 작동하는 지 그리고 어떻게 그것이 조절되는 지입니다. 그리고 그래서 한 개의 이배체 세포는 한 개의 전형적인 사람의 세포가 될 것입니다. 즉 한 생물체 안에 있는 한 개의 전형적인 세포입니다. 그것은 2n이 될 것입니다. 그리고 그것이 의미하는 것은 그것이 두 개의 완전한 염색체 집단을 가지고 있다는 것입니다. 그래서 예를 들어 사람에서는 2n=46입니다. 그것은 우리가 23쌍의 염색체를 가지고 있다는 것을 의미합니다. 그리고 그래서 유사 분열의 그 세포 주기의 목표는 그 세포의 한 복제를 만드는 것입니다. 다시 말해 한 개의 이배체 세포를 만드는 것입니다. 그 이배체 세포는 다시 그 세포 주기 안으로 들어갈 수 있습니다. 그래서 계속해서 더 많은 세포를 만듭니다. 자 그래서 우리가 우리 몸 안에서 새로운 세포를 만드는 그 방법 또는 손상된 세포를 재생하는 방법은 유사 분열입니다. 감수 분열에서 우리는 한 개의 정상적인 이배체 세포를 가질 것입니다. 그리고 우리는 사실상 한 개의 반수체 세포를 만들게 될 것입니다. 우리는 정자 그리고 난자를 만들게 될 것입니다. 그래서 사람에서 n은 이제 23과 같습니다. 이제 만약 우리가 거기서 그냥 멈춘다면 우리는 더 이상 이배체 세포들을 가지지 않을 것입니다. 하지만 난자가 정자를 만나는 수정은 한 개의 이배체 세포를 만들기 위해 그러한 두 개의 세포들을 결합하게 될 것입니다. 그리고 이제 그 이배체 세포는 그 세포 주기로 다시 들어갈 수 있습니다. 자 그래서 우리는 두 종류의 루프를 가지고 있습니다. 우리는 그 유사 분열 루프 그리고 그 감수 분열 루프를 가지고 있습니다. 유사 분열은 우리의 몸 안에 있는 모든 그 세포들을 만드는 데 사용됩니다. 감수 분열은 그냥 생식 세포를 만듭니다. 저는 또한 이 강의에서 우리가 이배체 세포들의 생성을 조절하는 방법에 대해 말하고 싶습니다. 그래서 그것은 여기 우리가 사이클린을 사용하는 방법에서 오는 것이 더 나을지도 모릅니다. 그것의 한 예는 그것이 안에 있는 그리고 다음에 다룰 그 세포 주기를 조절하는 유사 분열 진행 인자 MPF가 될 것입니다. 이제 만약 여러분이 세포 주기에 대해 말한다면 가장 보기 좋거나 시작하기 좋은 것은 사실상 세포 분열의 비디오와 함께하는 것입니다. 그리고 그래서 이것은 한 개의 분열을 하고 있는 세포입니다. 그래서 우리는 한 개의 세포를 가지고 시작합니다. 그리고 그것은 그것 자신의 한 개의 정확한 복제를 만듭니다. 이제 여러분이 그것을 볼 때, 저는 잠시 뒤로 가겠습니다. 이러한 처음 두 개의 비디오에서 여러분이 보지 않은 것은 사실상 그 세포가 그것 자신의 한 개의 복제를 만들기 전에 일어나는 모든 것입니다. 다시 말해 그 세포가 사실상 분열할 수 있기 전에 그것은 DNA의 모든 것을 두 배로 복제해야만 합니다. 그리고 그 세포의 모든 그 기계를 두 배로 복제해야 합니다. 이 마지막 하나는 우리가 사실상 그 세포 그것 자신 안을 보는 것입니다. 그리고 그래서 그 세포 분열은 사실상 그것에 두 개의 부분을 가집니다. 파트 일은 그 핵의 분열이 될 것입니다. 그리고 우리는 그것을 일반적으로 유사 분열이라고 부릅니다. 그리고 그 다음 우리가 그 핵을 나눈 후에 여러분은 사실상 여기 보이는 것처럼 그 염색체가 나뉘는 것을 보게 될 것입니다. 그 다음 우리는 사실상 그것의 나머지의 그 분열을 가집니다. 그리고 그것은 세포질 분열이라고 불립니다. 세포질 분열은 그 세포의 모든 다른 부분들을 멀리 분해하는 것입니다. 그래서 그 세포의 그 기계류, 그 미토콘드리아, 세포질, 그러한 것들을 나눕니다. 그리고 그래서 제가 그것을 시작할 수 있는 지 보도록 하겠습니다. 자 첫 번째로, 우리가 가는 곳은, 첫째로 우리는 그 핵의 분열을 가집니다. 여러분은 멀리 당겨지는 그 염색체를 볼 수 있습니다. 그리고 그 다음 여러분은 세포질 분열 또는 그 세포 자신의 분열을 가지게 됩니다. 자 그래서 모든 유사 분열은 한 개의 세포가 두 개의 세포를 형성하는 것입니다. 그리고 그러한 두 개의 세포들은 그 첫 번째 세포와 동일합니다. 그리고 그것이 우리가 우리 안에 있는 첫 번째 수정된 난자로부터 한 성인의 몸 안에 우리가 가지고 있는 수 조의 세포로 가는 방법입니다. 그래서 여러분이 여러분의 몸 안에 있는 세포들을 증식할 때, 여러분은 그것을 유사 분열을 통해서 하고 있습니다. 그래서 그 세포 주기를 보도록 합시다. 자 그래서 일어나는 일은 여러분이 이것 안으로 한 개의 세포를 가지게 될 것이라는 것입니다. 그래서 한 개의 세포는 이것과 같이 생기게 될 것입니다. 그것은 한 개의 세포로서 그 세포 주기 안으로 들어가게 될 것입니다. 제가 조금 더 나은 화살표를 만들도록 하겠습니다. 그리고 그 다음 그것은 결국 두 개의 세포로 방출되게 될 것입니다. 각각 그러한 세포들은 다시 그 세포 주기로 들어갈 수 있다는 것을 기억하세요 그리고 그래서 이것은 우리가 우리의 몸 안에서 그 모든 세포들을 만드는 방법입니다. 이제 저는 한 방에 있는 많은 먼지는 사실상 죽은 피부 세포라는 것을 들었습니다. 그리고 이것은 피부가 생긴 모양입니다. 그래서 피부는 새로운 세포들은 만들게 될 것입니다. 그들은 그 표면 위로 이동하게 될 것입니다. 그리고 그 다음 우리는 결국 그 피부 위에서 피부 세포를 잃어버리게 될 것입니다. 하지만 우리는 그러한 세포의 복제를 유지합니다. 그리고 그것을 하기 위해 우리는 그 세포 주기를 사용합니다. 그래서 그 세포 주기의 그 일부분을 보도록 하겠습니다. 만약 우리가 안으로 들어가는 그 세포를 가지고 처음으로 시작한다면, 그것이 할 첫 번째 일은 그것은 사실상 그 G1기로 들어가게 될 것입니다. G1기는 그 세포가 사실상 자라게 될 것입니다. 그것은 점점 계속해서 커지고 또 커지게 될 것입니다. 우리는 그 다음 그 S기로 들어갑니다. 그 S기 동안, 우리는 사실상, DNA 복제를 사용하여, 우리는 한 개의 세포 안에 있는 그 모든 DNA를 복제하게 될 것입니다. 그것은 그 다음 그것이 계속해서 자라고 그 진짜 세포 분열에 대한 준비를 하는 곳인 G2기 즉 그 growth 2 단계로 들어갑니다. 자 그래서 G1, S, 그리고 G2는 간기라고 불리는 모든 부분입니다. 그리고 만약 여러분이 한 개의 세포를 들여다 봤을 때, 그것은 일반적으로 간기 안에 있습니다. 그것은 자랍니다. 그리고 그것은 그것의 DNA를 복제합니다. 그리고 그것은 자라거나 아마 그것은 그냥 일합니다. 그리고 그것은 한 개의 정상 세포가 하는 일을 합니다. 자 그래서 한 개의 세포의 삶의 대부분은 간기 안에 있습니다. 그것은 이러한 세 단계 G1, S, 그리고 G2 안에 있습니다. 그리고 그 핵의 실제 복제와 그 세포의 복제, 이러한 분열기는 사실상 정말 내우 적은 부분이 될 것입니다. 만약 그것이 절대 다시 나누어지지 않는다면, 그것은 사실상 G0기라고 불리는 것 안에 갇혀 있게 될 것입니다. 그리고 그래서 우리는 우리의 몸 안에 세포들을 갖습니다. 여러분은 아마 이것을 들었을 것입니다. 예를 들어 그 중심 신경계의 세포, 근육 세포, 그것은 절대 여러분의 전체 삶 시간 동안 스스로 복제하지 않습니다. 그들은 G0기라고 불리는 것 안에 있습니다. 또는 그것들은 단지 기다리고 있습니다. 그리고 그들은 분열을 만들지 않을 것입니다. 자 그래서 어떻게 한 개의 세포가 그것이 언제 분열할 시기인지 알까요? 그리고 그것은 언제 가야하고 언제 그것은 가야하지 않을까요? 제가 그것에 대해 생각할 수 있는 그 가장 좋은 비유는 한 개의 유리 시계입니다. 자 그래서 한 개의 세포 안에 작은 단백질들이 있습니다. 그리고 그러한 단백질들이 그 세포의 삶을 통해 축적할 때 결국 여러분은 밑에 있는 이러한 꽤 많은 단백질을 얻습니다. 그리고 우리가 그러한 것을 충분히 가질 때, 그것은 사실상 그 세포에게 그 다음 단계로 가라고 말해줍니다. 그리고 그러한 단백질은 사이클린이라고 불립니다. 그리고 자 사이클린은 어떻게 생겼는 지 봅시다. 한 개의 사이클린, 제가 여기 그것을 나타낼 그것은 단순히 한 개의 단백질입니다. 하지만 만약 우리가 여기 그 G1기를 본다면, 그 S기, 그 G2기 그리고 유사 분열에는 한 집단의 사이클린 또는 한 집단의 이러한 다른 종류의 단백질들이 있습니다. 그리고 그들이 하게 될 것은 그들이 짓게 될 것이라는 것입니다. 자 그래서 사이클린 A 그리고 B는 제가 정말 친숙해 하는 것들입니다. 사이클린 A는 사실상 그 S기 동안 지을 것입니다. 그리고 그 다음 그것은 그 세포가 분열하는 동안, 그것이 이 분열기 안으로 들어갈 때, 그것이 떨어지게 될 것입니다. 자 그래서 사이클린은 사실상 축적될 것입니다. 그리고 그래서 그러한 것들 것 한 개의 모래 시계를 통한 그 모래 같은 것입니다. 그들은 한 개의 세포가 그 세포 쥐를 통해 갈 때, 점점 더 많은 사이클린을 얻게 될 것입니다. 이제 제가 말하고 싶은 그 다른 화학 물질은 CDK라고 불리는 것입니다. CDK는 단순히 한 개의 사이클린 의존성 키나아제입니다. 그리고 한 개의 키나아제는 단순히 한 개의 세포 내에서 행동을 빠르게 할 수 있는 한 개의 화학 물질이 될 것입니다. 자 그래서 CDK는 모든 살아 있는 생명체 안에 발견됩니다. 그리고 여러분은 사실상 한 개의 효모로부터 CDK를 가질 수 있습니다. 그리고 그들을 우리의 세포 안에 넣을 수 있습니다. 그리고 그들은 단지 괜찮게 일합니다. 그래서 그들은 진화를 통해 상동 관계를 보여줍니다. 자 그래서 사이클린 의존성 키나아제, 만약 여러분이 그들의 이름을 본다면, 그것은 단순히 사이클린에 의존한다는 것입니다. 자 그래서 저는 그것이 일하는 법에 대한 약간의 애니메이션을 만들었습니다. 자 그래서 여러분의 몸 안에 있는 한 개의 전형적인 세포는 그것 안에 많은 CDK를 가지게 될 것입니다. 그리고 그래서 우리는 이것을 여기 있는 것처럼 같다고 말할 수 있습니다. 그러나 그 세포의 그 삶을 통해, 그 세포는 많은 양의 사이클린을 만들고 축적하기 시작하게 될 것입니다. 그래서 사이클린의 그 양은 점점 계속해서 커지게 될 것입니다. 그래서 결국 일어나는 일은 그 사이클린이 그 사이클린 의존성 키나아제 안으로 맞게 될 것입니다. 이제 우리는 한 개의 활성화 된 CDK 사이클린 복합체를 가집니다. 그것은 무엇을 의미할까요? 우리는 한 개의 단백질 같은 것을 가집니다. 그것은 몇 가지 일을 할 수 있습니다. 그래서 이제 여러분은 우리가 마치 이러한 군대를 모으는 것처럼 생각할 수 있습니다. 그리고 그 군대는 이제 무언가를 할 준비가 되어 있습니다. 자 그래서 그것은 무엇을 하나요? 자, 우리는 바로 여기 있습니다. 그래서 우리는 단지 그 M기 안으로 방금 들어갑니다. 그래서 우리는 막 유사 분열을 하게 됩니다. 그리고 그래서 이러한 사이클린 의존성 키나아제가 하는 것은 그들이 그 세포 스스로 행동하는 것입니다. 한 특정한 종류의 CDK는 그 유사 분열 촉진 인자라고 불립니다. 또는 MPF로 불립니다. 그리고 그것이 하는 일은 그것이 충분한 이러한 사이클린 의존성 키나아제를 지을 때, 그들은 사실상 그 세포에서 일하게 될 것입니다. 그래서 그들이 할 일 하나는 그들은 사실상 그 핵을 소실하게 만들 것입니다. 그래서 우리는 그 세포 분열을 시작할 수 있습니다. CDK가 할 또 다른 일은 그들이 사실상 이러한 방추사를 만드는 그 마이크로튜불에 일하게 될 것입니다. 자 그래서 모든 이러한 것들은 그 세포를 그 분열기 또는 이러한 그 세포 주기의 다음 단계 안으로 미는 일을 함께 하게 될 것입니다. 그 각각의 이러한 것들에 대한 정리된 것은 그들이 사실상 일을 마친 후에 그들은 사실상 그들 스스로 잡아먹게 될 것이라는 것입니다. 그들은 사라지게 될 것입니다. 그리고 그 다음 그 전체 주기는 또 다시 시작합니다. 자, 그래서 만약 우리가 그 세포 주기 안에서 일어나는 일에 대해 그 큰 사진에 대해 말하면, 바로 여기 있는 것이 될 것입니다. 이것이 한 개의 전형적인 세포라고 말해 봅시다. 바로 여기 있는 한 개의 전형적인 세포는 사실상 2n이 될 것입니다. 그것은 이배체입니다. 여러분은 엄마로부터 한 개의 염색체를 가집니다. 다른 한 개의 염색체는 아빠로부터 온 것입니다. 그래서 이 경우에 그것은 2n=2가 되게 될 것입니다. 그것은 그 다음 그것 스스로 두 배로 복제하게 될 것입니다. 그래서 그 S기 동안 그것은 그것 스스로 복제를 만들게 될 것입니다. 그리고 그래서 바로 여기 이 점에서 우리는 사실상 한 개의 4n 세포를 가지게 될 것입니다. 그것은 그것의 복제를 만듭니다. 그리고 이 시점에서 우리는 그 유사 분열의 길 또는 그 감수 분열의 길을 가질 수 있습니다. 자 그래서 그 유사 분열의 길 안에서 그것은 단순히 반으로 쪼개질 것입니다. 그리고 이제 우리는 두 개의 2n 세포를 가지게 될 것입니다. 그리고 만약 여러분이 이러한 두 개의 2n 세포를 본다면 그들은 정확하게 그 첫 번째 세포와 같습니다. 그래서 이것은 그 염색체에 벌어지는 것입니다. 만약 우리가 그것이 유사 분열 안으로 갈 때 그 4n 세포를 보면 그것은 사실상 선으로 될 것입니다. 그것은 반으로 쪼개지게 될 것입니다. 그리고 그 다음 그것은 또 다시 반으로 쪼개지게 될 것입니다. 자 그래서 여러분이 가지게 되는 것은 사실상 n 세포들입니다. 그러한 것들은 반수체 세포라고 불립니다. 그리고 우리는 감수 분열 안에서 그 네 개의 그러한 것들을 가집니다. 자 그래서 그 세포 주기는 한 개의 이배체 세포가 유사 분열로 두 개의 이배체 세포를 만들거나 감수 분열로 네 개의 반수체 세포를 만드는 그러한 이배체 세포를 가지게 될 것입니다. 그것은 약간 정리가 안됩니다. 그래서 약간 더 자세하게 이것을 보도록 합시다. 그래서 유사 분열은 우리가 그 몸 안에 있는 세포를 증식하는 방법입니다. 손상된 세포, 쪼개진 세포, 우리가 재생해야 할 세포, 우리는 그것을 유사 분열을 통해 합니다. 또는 우리가 자라고 싶을 때, 우리가 어떻게 우리가 한 개의 매우 작은 유기체에서 한 개의 매우 큰 생물체로 가게 될까요? 그것은 단지 더 많은 세포를 만드는 것입니다. 자 그래서 이것은 하나의 사실이 될 것입니다. 그것을 간단히 만들자면, 우리는 한 개의 간단한 세포로 시작하게 될 것입니다. 이것은 하나의 2n이 될 것입니다. 그것은 이배체이고, 2n=2입니다. 그래서 이것은 그 첫 번째 부모 세포가 될 것입니다. 그것은 그 다음 그 DNA의 모든 것을 두 배로 복제하게 될 것입니다. 그래서 이제 우리는 이러한 특성을 가지는 모양을 가집니다. 그것은 그것에 두 개의 면을 가집니다. 그리고 이 면 그리고 그 면은 복제된 것입니다. 그것은 그 단계 동안 일어났던 것입니다. 그들은 그 다음 그 중간에서 만나게 될 것입니다. 그들은 반으로 나누게 될 것입니다. 그래서 이것은 우리의 분열기가 될 것입니다. 그리고 이제 우리는 두 개의 이배체 세포를 가집니다. 그리고 만약 여러분이 그러한 세포를 본다면, 그들은 정확히 그 원래의 세포와 같습니다. 그리고 각각의 그것들은 2n=2입니다. 그래서 그것이 유사 분열입니다. 이러한 2n 세포에 무슨 일이 일어날까요? 자, 그들은 그 세포 주기에 또 다시 들어갈 수 있습니다. 그리고 그것은 또 다시 계속해서 반복하여 갑니다. 감수 분열에서 일어나는 일은 약간 더 자세합니다. 감수 분열은 오직 번식에서 생식 세포를 만드는 것을 다룬다는 것을 기억하세요. 자 그래서 이 경우에 그것을 만들기 위해, 여러분에게 감수 분열을 보여 드리기 위해 저는 세포 또는 염색체의 수를 증가시켜야 합니다. 이 경우에 2n=4입니다. 다시 말해 우리는 엄마로부터 두 개의 염색체를 가집니다. 그리고 아빠로부터 두 개의 염색체를 가집니다. 그래서 그들은 그들 스스로 복제하게 될 것입니다. 그래서 이제 우리는 사실상 이 시점에 한 개의 4n 세포를 가집니다. 하지만 우리가 감수 분열을 하기 때문에, 이것은 사실상 서로 교차가 일어나는 곳입니다. 그리고 그래서 이러한 염색체의 부분들은 이러한 염색체와 함께 장소가 교대가 일어나게 될 것입니다. 그리고 반대로 말해도 같습니다. 그것이 우리에게 주는 것은 모든 그 정자 그리고 그 난자 안에서의 그 다양성입니다. 그들은 반으로 나뉘게 될 것입니다. 이제 우리는 2n 세포를 가집니다. 그리고 그 다음 우리는 결국 n은 2와 같은 세포를 가지게 될 것입니다. 자 그래서 우리는 2n=4의 세포와 함께 시작했습니다. 그리고 이제 우리는 n=2의 세포를 가집니다. 한 명의 남성 안에 있는 각각의 이러한 네 개의 것들은 한 개 의 정자가 됩니다. 그리고 한 명의 여성 안에 있는 그것 중 한 개는 한 개의 난자가 되게 될 것입니다. 그리고 그 다른 것들은 사실상 극체라고 불리는 것을 형성하게 될 것입니다. 그리고 그래서 우리는 감수 분열이 끝난 후에 무엇을 얻게 될까요? 자, 우리는 정자를 얻습니다. 그리고 우리는 난자를 얻습니다. 그리고 우리는 그 다음 이러한 원래의 n=2 세포에서 한 개의 2n=4인 수정란으로 갈 수 있습니다. 자 그래서 이제 우리는 한 개의 이배체 세포로 되돌아가게 됩니다. 그리고 그 이배체 세포는 그 세포 주기 안으로 들어갈 수 있습니다. 이것은 더 많은 세포를 만들기 위한 한 개의 수정란입니다. 그리고 결국 그것은 그 다음 세대를 만들기 위해 생식 세포를 만듭니다. 그래서 이것이 세포 주기, 유사 분열, 그리고 감수 분열입니다. 그리고 저는 여러분에게 이 강의가 도움이 되었기를 바라겠습니다.
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0:03Hi. It's Mr. Andersen and welcome to Biology Essentials video 28. This is on 
0:09the cell cycle, mitosis and meiosis. In other words how we go from one cell to all the cells, 
0:16the trillions of cells inside our body. Meiosis is important because that's how we make sex 
0:20cells. Now let me digress a little bit. This is a whipped tail lizard from the desert southwest 
0:27and what's interesting about this is that it's a female lizard and when it wants to 
0:31make more lizards it will simply use mitosis to make an exact copy of a cell inside its 
0:37body. It's called parthenogenesis or virgin birth and it will make a brand new, a number 
0:42of baby lizards and they're all females. So they don't have males. It's rare to not have 
0:47males. It's rare to not have meiosis and the reason why is that all the whipped tail lizards 
0:52are genetically the same. But it works. And if you live in a fairly stable environment 
0:58it tends to work. Now we're not going to go into the specifics of mitosis and meiosis. 
1:02You can look, I've got videos on each of those that talks about the different phases. What 
1:06I want to talk about this is in general what do mitosis and meiosis do and how does the 
1:10cell cycle work and how is it controlled. And so a diploid cell is going to be a typical 
1:17human cell, or a typical cell inside an organism. It's going to be 2n and what that means is 
1:23it has 2 complete sets of chromosomes. So for example in humans 2n=46. That means we 
1:29have 23 pair of chromosomes. And so the goal of the cell cycle in mitosis is to make a 
1:36copy of that cell in other words to make a diploid cell. That diploid cell can enter 
1:42into the cell cycle again, make more cells and more cells and more cells. And so the 
1:47way that we make new cells in our body or replace cells that are damaged is mitosis. 
1:52In meiosis we're going to take a normal diploid cell and we're actually going to make a haploid 
1:58cell, we're going to make sperm and egg. So in humans n now equals 23. Now if we were 
2:04to just stop there, we wouldn't have diploid cells anymore, but fertilization where egg 
2:08meets sperm is going to combine those two cells to make a diploid cell and now that 
2:13diploid cell can enter into the cell cycle again. And so we've got kind of two loops. 
2:19We've got the mitosis loop and the meiosis loop. Mitosis is used to make all the cells 
2:24in our body, meiosis just makes gametes, or sex cells. I also in this video want to talk 
2:28about how we control the creation of diploid cells. So it may be better to come from here 
2:34and how we use cyclin, an example of that would be mitosis promoting factor (MPF) to 
2:40control the cell cycle in where it is and where it's headed next. Now if you're talking 
2:44about cell cycle the best place to watch, or start is with videos of actually cells 
2:50dividing. And so this is a cell undergoing division. So we start with one cell and it 
2:56makes an exact copy of itself. Now when you're watching it, let me go back a second, on these 
3:02first two videos what you don't see is everything that actually happens before the cell makes 
3:06a copy of itself. In other words before the cell is actually able to divide, it has to 
3:12duplicate all of the DNA and all of the machinery of the cell. This last one we're looking actually 
3:17inside the cell itself. And so the cell division actually has two parts to it. Part one is 
3:25going to be the division of the nucleus, and we call that in general mitosis. And then 
3:32after we've divided the nucleus you'll see the chromosomes actually separate here. Then 
3:36we actually have the division of the rest of it and that's called cytokinesis. Cytokinesis 
3:41is the break apart of all of the other parts of the cell, so the machinery of the cell, 
3:48the mitochondria, cytoplasm, things like that. And so let me see if I can start that up. 
3:54So first of all, there we go, first we have the division of the nucleus. You can see the 
3:59chromosomes pulling apart and then you have cytokinesis or the division of the cell itself. 
4:04And so all mitosis is is one cell forming two cells. And those two cells are identical 
4:11to that first cell. And that's how we go from that first fertilized egg inside us to the 
4:17trillion of cells we have inside an adult body. So when you're replacing cells in your 
4:21body you're doing it through mitosis. So let's look at the cell cycle. And so what happens 
4:27is you'll have a cell enter into this. So a cell's going to look like this. It's going 
4:34to enter into the cell cycle as one cell. Let me make a little better arrow. And then 
4:39it's eventually going to exit out as two cells, each of those cells remember could go back 
4:44into the cell cycle and so this is how we make all the cells in our body. Now I've heard 
4:48that a lot of the dust in a room actually are dead skin cells. And this is what skin 
4:52looks like. So skin is going to be creating new cells. They are going to migrate up to 
4:57the surface and then we're eventually going to lose skin cells at the top. But we keep 
5:02replacing those cells and to do that we use the cell cycle. So let's look at the parts 
5:06of the cell cycle. If we start first with that cell entering in, the first thing it'll 
5:11do is it'll actually enter into the G1phase. G1 phase the cell is actually going to grow. 
5:18It's going to get bigger and bigger and bigger and bigger. We then enter into the S phase. 
5:22During the S phase, we're going to actually, using DNA replication, we're going to copy 
5:25all of the DNA inside a cell. It then goes into the G2 or the growth 2 phase where it 
5:31continues to grow and gets ready for division of the actual cell. And so G1, S and G2 are 
5:39all part of what's called Interphase. And if you look at a cell, it's generally in interphase. 
5:45It's growing, it's copying its DNA, it's growing or maybe it's just working, it's doing what 
5:51a normal cell does. And so most of the life of a cell is in interphase. It's in these 
5:56three, G1, S and G2 and the actual copying of the nucleus and copying of the cell, this 
6:01mitotic phase is actually going to be really, really small. If it never divides again, it'll 
6:08actually stall out in something called the G0 phase. And so we've got cells inside our 
6:13body, you're heard of this maybe, cells of the central nervous system, muscle cells for 
6:17example, that never copy themselves during your whole life time. They're in what's called 
6:22the G0 phase or they're just waiting. And they're not going to make divisions. And so 
6:27how does a cell know when it's time to divide? And when it should go on and when it shouldn't? 
6:32The best analogy I can think of is it works kind of like an hour glass clock. And so there 
6:37are little proteins inside a cell and as those proteins accumulate throughout the life of 
6:44the cell eventually you get a critical number of these proteins at the bottom, and once 
6:49we have enough of those then it actually tells the cell to advance to the next stage. And 
6:54those proteins are called cyclins. And so let's look at what cyclins look like. A cyclin, 
6:59I'll represent it here, it's simply a protein. But if we look here at the G1 phase, the S 
7:05phase, the G2 phase and mitosis there's a set of cyclins or a set of these different 
7:10types of proteins and what they're going to do is they're going to build up. And so cyclin 
7:16A and B are ones that I'm really familiar with. Cyclin A will actually build up during 
7:20the S phase and then it'll drop off right as the cell divides, as it goes into this 
7:25mitotic phase. And so cyclins will actually accumulate and so those are like the sands 
7:31through an hourglass. They're going to get more and more and more and more cyclins as 
7:35a cell goes through the cell cycle. Now the other chemical that I want to talk about is 
7:39something called CDK. CDK is simply a cyclin dependent kinase and a kinase is simply going 
7:46to be a chemical that can speed up actions within a cell. And so CDKs are found in all 
7:52living organisms. And you can actually take CDKs from a yeast and put them in our cells 
7:57and they work just as fine. So they show homology through evolution. And so cyclin dependent 
8:03kinase, if you look at their name, are simply dependent upon cyclin. And so I made a little 
8:09animation of how that works. And so a typical cell in your body is going to have a bunch 
8:13of CDKs in it or cyclin dependent kinases and so we could say this is like right here. 
8:20But throughout the life of the cell, the cell is going to start building up and accumulating 
8:26larger amounts of cyclin. So the amount of cyclin is going to get larger and larger and 
8:31larger. So eventually what happens is the cyclin is going to fit into the cyclin dependent 
8:37kinases. Now we have an activated CDK cyclin complex. What does that mean? We have something, 
8:44a protein, that's able to do things. So now you can think of we've like mustered this 
8:49army and now the army is ready to do something. And so what does it do? Well, we're right 
8:54here, so we're just about to enter into the M phase, so we're just about to do mitosis 
8:59and so what these cyclin dependent kinases do is they act on the cell itself. A specific 
9:06type of CDK is called the mitosis promoting factor or MPF and what that does is when it 
9:13builds up enough of these cyclin dependent kinases, they're actually going to work on 
9:17the cell. So one thing they'll do is they'll actually break apart the nucleus. So we're 
9:21able to start dividing that cell. Another thing that CDKs will do is they'll actually 
9:26work on the microtubules that build this spindle. And so all of these together will work on 
9:33pushing that cell into the mitotic phase or into this next step of the cell cycle. The 
9:40neat thing about each of these is that after they've actually done that they'll actually 
9:45gobble themselves up. They'll disappear and then the whole cycle begins over again. Okay. 
9:50So if we kind of talk big picture about what happens in the cell cycle, a typical cell 
9:56right here is going to be, let's say this is a typical cell, a typical cell right here 
10:01is actually going to be 2n, it's diploid. You have one chromosome from mom, one chromosome 
10:06from dad. So in this case it's going to be 2n=2. It's then going to duplicate itself. 
10:12So during the S phase it's going to make copies of itself and so at this point right here 
10:17we'd actually have a 4n cell. It's made copies of that. And at this point we can either take 
10:23the path of mitosis or the path of meiosis. And so in the path of mitosis, that'll simply 
10:30split in half and now we'll have two 2n cells. And if you look at these two 2n cells they're 
10:39exactly the same as that first cell. So this is what's happening to the chromosomes. If 
10:44we look at that 4n cell as it goes into meiosis it'll actually line up. It will split in half 
10:51and then it will split in half again. And so what you have is actually n cells. Those 
10:56are called haploid cells and we have four of those in meiosis. And so the cell cycle 
11:02will take a diploid cell make two diploid cells in mitosis or make four haploid cells 
11:07in meiosis. That got a little messy so let's look at it in a little more detail. So mitosis 
11:14is how we replace cells in the body. Cells that are broken, cells that are broken down, 
11:19cells that we need to replace, we do that through mitosis. Or when we want to grow how 
11:22do we go from a very small organism to a very large organism? It's just making more cells. 
11:26And so this would be a real, to make it simple, we're going to start with a simple cell. This 
11:31is going to be a 2n, it's diploid, but 2n=2. So this would be that first parent cell. It 
11:38will then duplicate all of the DNA. So now we have this characteristic shape. It has 
11:43two sides to it and this side and that side are copies. That's what happened during the 
11:48S phase. They'll then meet in the middle. They'll divide in half, so this would be our 
11:53mitosis phase and now we have two diploid cells. And if you look at those cells, they're 
11:57exactly the same as the original cell. And each of those are 2n=2. So that's mitosis. 
12:05What happens to these 2n cells. Well, they can enter into the cell cycle again and it 
12:08goes over and over and over again. In meiosis what happens is a little more detailed. Remember 
12:14meiosis only deals with making sex cells in reproduction. And so in this case to make 
12:20it, to show you meiosis I had to increase the number of cells, or chromosomes. In this 
12:24case 2n=4. In other words we have two chromosomes from mom, two chromosomes from dad. So they'll 
12:31copy themselves, so now we actually have a 4n cell at this point, but since we're doing 
12:37meiosis, this is where actually crossing over occurs. And so parts of this chromosome will 
12:42swap places with this chromosome and vice versa. What that gives us is variability in 
12:47all of the sperm and the egg. They'll divide in half. Now we have 2n cells and then we'll 
12:52eventually have n cells equals 2. And so we started with 2n=4 and now we have n=2. Each 
13:00of these four things in a male become a sperm and in a female one of them will become an 
13:05egg and the other ones will actually form what are called polar bodies. 
13:10And so what do we get after meiosis? Well we get sperm and we get egg. And we can then 
13:16go from these original n=2 to a 2n=4 zygote. And so now we're back to a diploid cell and 
13:26that diploid cell can enter into the cell cycle. This is a zygote to make more cells 
13:31and eventually makes sex cells to make the next generation. So that's cell cycle, mitosis, 
13:37meiosis and I hope that's helpful.
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