Кариокинез и цитокинез

Клеточный цикл — последовательность событий в жизни клетки от одного деления до другого. Он включает в себя:

Интерфаза — период роста клетки, удвоения ДНК и подготовки к делению:

 * G₁-фаза — клетка растёт и синтезирует РНК и белки.
 * S-фаза — происходит репликация ДНК, удвоение хромосом.
 * G₂-фаза — синтезируются белки, необходимые для митоза.

Митоз (М-фаза) — процесс деления ядра и цитоплазмы клетки.

Митоз — процесс непрямого деления эукариотической клетки, при котором из одной материнской клетки образуются две дочерние клетки с идентичным набором хромосом. Обеспечивает генетическую стабильность, сохраняя преемственность генетической информации в ряду клеточных поколений.

Митоз включает в себя два процесса: кариокинез (деление ядра) и цитокинез (деление цитоплазмы).

Состоит из последовательных фаз, обеспечивающих равномерное распределение хромосом между дочерними клетками.

• Хромосомы спирализуются и становятся видимыми под микроскопом.
• Ядрышко исчезает, ядерная оболочка начинает распадаться.
• Центриоли (в животных клетках) расходятся к полюсам клетки, формируется веретено деления.

Затем в ходе прометафазы происходят следующие процессы:

• Ядерная оболочка полностью растворяется.
• Микротрубочки веретена деления соединяются с кинетохорами хромосом.

• Хромосомы выстраиваются по экватору клетки, образуя метафазную пластинку.
• Каждая хромосома связана с микротрубочками от противоположных полюсов.

• Сестринские хроматиды разделяются в области центромер.
• Хроматиды (теперь самостоятельные хромосомы) расходятся к полюсам клетки.

Схематическое изображение животной клетки

• Хромосомы деспирализуются, становясь менее компактными.
• Формируются новые ядерные оболочки вокруг дочерних ядер.
• Ядрышки появляются вновь, веретено деления распадается.

После телофазы, заключительной стадии кариокинеза, происходит цитокинез — деление цитоплазмы клеток:

• В животных клетках формируется перетяжка (сократительное кольцо из актина и миозина), которая стягивает клетку посередине, разделяя её.
• В растительных клетках образуется клеточная пластинка из пузырьков аппарата Гольджи, которая формирует новую клеточную стенку между дочерними клетками.

Клеточный цикл контролируется системами регуляции, обеспечивающими точность и своевременность процессов:

• Циклины — белки, концентрация которых меняется в течение цикла. Они активируют циклин-зависимые киназы (CDK).
• Циклин-зависимые киназы (CDK) — ферменты, регулирующие переходы между фазами клеточного цикла путём фосфорилирования целевых белков.
• Контрольные точки — механизмы, проверяющие готовность клетки к переходу в следующую фазу (например, контроль завершения репликации ДНК перед митозом).

Сбой в работе регуляторных систем может привести к:

• Неконтролируемому делению клеток (характерно для раковых опухолей).
• Аномалиям в распределении хромосом (анеуплоидия).
• Остановке клеточного цикла и гибели клетки (апоптоз).

Кариокинез и цитокинез — ключевые процессы клеточного деления, обеспечивающие рост, развитие и восстановление многоклеточных организмов. Митоз гарантирует точное распределение генетического материала, а системы регуляции клеточного цикла контролируют корректность и своевременность этого процесса. Понимание механизмов деления клетки важно для биологии, медицины и изучения заболеваний, связанных с нарушением этих процессов.