Один из постулатов клеточной теории гласит, что увеличение числа клеток, их размножение, происходит путем деления исходной клетки. Это положение исключает какое-либо “самозарождение” клеток или их образование из неклеточного “живого вещества”.

Жизненный цикл клетки

Время существования клетки как таковой — от деления до деления — называют жизненным циклом клетки (рис. 1.23). Клеточный цикл делится на четыре периода, составляющих интерфазу и собственно митоз, заканчивающийся делением клетки.

Рис. 1.23. Жизненный цикл клетки: М — митоз; G₁ — предсинтетический период; S — синтетический период; G₂ — постсинтетический период; 1 — старая клетка (2n4с); 2 — молодые клетки (2n2с)

Интерфаза в свою очередь делится на следующие периоды.

I. Предсинтетический период (С₁-период). Это отрезок времени, предшествующий началу синтеза ДНК.

Особенности:

а) дочерние клетки, начинающие жизненный цикл, по объему и по общему содержанию белков и РНК вдвое меньше, чем исходная родительская клетка;

б) в начале периода возобновляется синтез РНК;

в) наступает активный синтез белка, ферментов метаболизма РНК и ферментов, необходимых для образования предшественников ДНК (например, нуклеотидфосфокиназ);

г) синтез пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов и четырех нуклеозидтрифосфатов, входящих в состав молекулы ДИК;

д) идет рост клетки, необходимый для достижения определенной “критической массы” цитоплазмы, определяющей начало синтеза ДНК;

е) накопление АТФ в виде резервуара энергии, обеспечивающей механическую и химическую работу митотического аппарата;

ж) в этом периоде клетки имеют диплоидное содержание ДНК (2n2с).

II. Синтетический период (S-период). Это отрезок времени, в течение которого происходит редупликация (удвоение) ДНК (2n4с).

Особенности:

а) продолжает возрастать уровень синтеза РНК в соответствии с увеличением количества ДНК;

б) параллельно синтезу ДНК в клетке идет интенсивный синтез гистонов в цитоплазме и происходит их миграция в ядро, где они связываются с ДНК.

III. Постсинтетический период (G₂-период, 2n4с). Это отрезок времени, характеризующийся процессами, направленными на подготовку клетки к делению.

Особенности:

а) интенсивный синтез белка, который идет на цитоплазматические белки дочерних клеток;

б) образование митотического аппарата;

в) усиленный синтез общего белка, РНК (иРНК и рРНК), синтез белков, которые определяют деление клетки;

г) масса цитоплазмы удваивается;

д) резко возрастает объем ядра.