В прошлой статье цикла было рассказано о том, как делятся (размножаются, соответственно) прокариотические организмы. Их способ деления/размножения называется бинарным. Он прост. Одиночная ДНК в клетке самореплицируется, затем её копии расходятся по разным сторонам клетки и её буквально разрывает надвое. Всё! Генетическая информация скопирована и поделена, а органелл у прокариот много по количеству и очень немного по номенклатуре. А уж мелкие рибосомы как-нибудь уж поделятся поровну. С эукариотами всё посложнее. Во-первых, появилось ядро, в котором втиснута уже не одна молекула ДНК. Во-вторых, в эукариотической клетке появилось немало мембранных органелл, которые поделить не так уж и просто.
В общем, для эукариот бинарное деление не подходило. Поэтому эукариотические организмы придумали его усложнённый способ - непрямое деление или митоз. У многоклеточных организмов митоз используется для роста. У растений в результате митотического деления клеток образовательных тканей (меристем) увеличивается количество клеток тканей. Дробление оплодотворённого яйца и рост большинства тканей у животных также происходит путём митотических делений. В теле человека вообще все клетки, кроме половых, образуются путём митоза.
И если для многоклеточных эукариот митоз - это образование и рост тканей, то для одноклеточных - это основа основ их жизни. Именно на митозе базируется их размножение. С внешней стороны всё выглядит в точности как у прокариот, то есть клетка банально делится пополам, а генетический аппарат получившихся дочерних клеток в точности повторяет таковой у материнской. Но внутри всё намного сложнее. Процесс митотического деления недолог и занимает всего процентов 10 от продолжительности общей жизни клетки, которая называется клеточным циклом. После окончания клеточного цикла клетка или делится, или гибнет. Большую же часть клеточного цикла занимает так называемая интерфаза, во время которой клетка растёт или просто наслаждается жизнью.
Процесс митоза запускается в ядре клетки, которая является хранилищем генетической информации клетки/одноклеточного организма. В первой фазе митоза - профазе, в ядре ярко и видимо даже в световом микроскопе проявляются хромосомы. Хромосома, по сути, это одна очень длинная и очень крупная молекула ДНК, состоящая из отдельных участков - генов. Хромосома эукариот гораздо крупнее кольцевой ДНК прокариот и гораздо более сложно устроенная. Формой она в "зрелом" состоянии чем-то напоминает нашу русскую букву "Ха" (иногда усечённую), состоящую из двух частей - хроматид, объединённую центромером. Эукариотические клетки не ограничиваются одной молекулой ДНК/хромосомой. Как правило, их гораздо больше. У мушек-дрозофил их 8, у человека - 46, а у некоторых одноклеточных их количество может быть несколько тысяч.
В профазе хромосомы не только увеличиваются и становятся видны не сильно вооружённым глазом. Их хроматиды начинают расходится и явно показывают склонность к сепарации. Оболочка ядра начинает разрушаться. Клеточный центр (немембранная органелла многих эукариотических клеток) образует две центросомы, которые начинают образовывать веретено деления. Крупные немембранные органеллы (эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи) начинают распадаться на отдельные части и отходят подальше от разрушающегося ядра. Органеллы мембранные (митохондрии, пластиды) готовятся к удвоению своего генетического аппарата (да и у них подобный есть!).
Следом начинается прометафаза. Очень быстро разрушается ядерная оболочка и хромосомы буквально рассыпаются в и вокруг области бывшего ядра клетки. Очень быстро они начинают двигаться сначала к полюсам веретена деления, а затем сосредотачиваются в так называемой экваториальной плоскости клетки. Хроматиды каждой хромосомы буквально натягиваются, готовые разорваться по своим центромерам. Эта фаза в митозе самая длинная. В растительных тканях она может длиться несколько часов. Но и ей приходит конец. Клетка переходит в следующую - метафазу. Но это уже тема другой "сказки"! Удачного дня!