Промежуток жизни клетки от ее образования до деления на две дочерние называют клеточным циклом. У разных организмов и в разных тканях продолжительность клеточных циклов различна.

Клеточный цикл соматических клеток высших растений и животных можно разделить на две стадии: митоз и интерфазу. Под интерфазой понимают период клеточного цикла между концом одного деления и началом следующего, т.е. между двумя последовательными митозами. При световой микроскопии ядра, находящегося на стадии интерфазы, хромосомы как отдельные структуры не видны, а их окрашенное вещество имеет вид гранул, более или менее равномерно распределенных в поле зрения. Интерфазу принято разделять на три периода: G1 -пресинтетический, S — синтез ДНК и G2- постсинтетический.

Длительность интерфазы в клетках разных тканей различна, и определяется в основном периодом G1. Как правило, этот период — самый продолжительный. Примерно в середине G1 находится контрольная точка, до достижения которой митоз можно заблокировать ингибиторами транскрипции и трансляции. После этой точки клетка неизбежно проходит стадии синтеза ДНК, постсинтетическую — G2 и митоз. К началу деления клетки ее ДНК реплипирована и каждая хромосома уже состоит из двух идентичных нитей - хроматид, соединенных одной центромерой. Клетки, прекратившие деление, находятся в стадии покоя — G0.

Митоз и фазы митоза

По морфологии ядра и хромосом, наблюдаемой в световой микроскоп, митоз можно разделить на четыре стадии: профазу, метафазу, анафазу, телофазу.

Профаза. На этой стадии происходит спирализация и конденсация хромосом. В начале профазы они выглядят под микроскопом как тонкие, длинные нити, а к концу - укорачиваются и утолщаются. К этому времени становится очевидно, что каждая хромосома состоит из двух хроматид. Центриоли в клетках животных мигрируют к противоположным полюсам, это приводит к формированию полярных структур, связанных с аппаратом веретена деления.

Нити веретена состоят из микротрубочек, образующихся в результате полимеризации белка тубулина. Одни нити проходят от полюса к полюсу, другие соединяют центромеры и полюс. В конце профазы начинается разрушение ядерной мембраны, и с окончанием профазы она полностью исчезает, завершается формирование веретена деления. На этой стадии можно остановить процесс митоза, подействовав на клетку алкалоидом колхицином.

Метафаза. Во время метафазы центромеры располагаются в экваториальной плоскости клетки, перпендикулярной оси веретена. Плечи хромосом находятся по сторонам этой плоскости, не имея относительно нее какой-либо особой ориентации.

Анафаза. Эта короткая стадия начинается с расщепления центромер; хромати-ды перестают удерживаться вместе и становятся самостоятельными хромосомами. Разделившиеся центромеры с помощью нитей веретена расходятся к противоположным полюсам и увлекают за собой плечи хромосом. Предполагается, что движение осуществляется за счет скольжения нитей друг относительно друга по механизму, похожему на движение актиновых и миозиновых филаментов при мышечном сокращении. Нити веретена деления, которые растягивают центромеры к противоположным полюсам, присоединяются к кинетохору - белковой структуре, имеющейся в каждой центромере.

Телофаза. Идентичные наборы хромосом оказываются у противоположных полюсов клетки. Постепенно хромосомы деспирализуются, удлиняются и приобретают вид интерфазного хроматина. Веретено деления исчезает, формируется ядерная мембрана. Затем делится цитоплазма, и образуются две клетки. У животных цитоплазма делится путем перетяжки, у растений, как правило, образуется клеточная стенка. Дочерние клетки могут быть разного размера в зависимости от места образования перетяжки или клеточной стенки, однако генетическая информация, содержащаяся в их ядрах, идентична, поскольку расходящиеся к противоположным полюсам хроматиды являются точными копиями друг друга.

Митоз составляет не более 1/7-1/10 части клеточного цикла. Продолжительность фаз митоза различна в клетках разных тканей. Как правило, профаза — самая длинная стадия митоза, метафаза - самая короткая. В статье представлена продолжительность фаз митоза в разных клетках некоторых организмов.

- Читать далее "Мейоз. Фазы мейоза. Процессы во время мейоза."