Четвертый, последний период клеточного цикла, митоз, длится в среднем от 1 до 3 часов в зависимости от внешних условий (освещения, температуры и пр.).

Деление клеток происходит в два этапа. Сначала разделяются хромосомы, а затем происходит цитокинез — разделение цитоплазмы.

Митоз. Основной способ деления эукариотических клеток называют митозом (<греч. mitos нить). Различают четыре фазы митоза: профаза, метафаза, анафаза и телофаза.

Профаза (<греч. pro перед). В профазе заканчивается приготовление к делению. Хромосомы утолщаются и становятся видимы в световой микроскоп. К концу профазы они представляют собой плотно упакованные дочерние хро-матиды, образовавшиеся в процессе удвоения ДНК и соединенные центромерами.

Считывание информации с ДНК прекращается, синтез РНК заканчивается. Субъединицы рибосом выходят из ядра в цитоплазму, и ядрышки исчезают. Микротрубочки цитоскелета распадаются, из составлявших их белков на центриолях начинает формироваться веретено деления. Центриоли расходятся к противоположным полюсам клетки. Внешние микротрубочки связываются с плазмалеммой и фиксируют положение центрио-лей. Наконец ядерная оболочка распадается на фрагменты, и хромосомы оказываются в цитоплазме. Края фрагментов оболочки смыкаются, образуя мелкие пузырьки-вакуоли, которые сливаются с мембранами эндоплазматической сети.

Метафаза (<греч. meta между). Эта стадия деления характеризуется перегруппировкой хромосом в цитоплазме. Когда хромосом достигают микротрубочки от ближайшей центриоли, хромосомы начинают перемещаться к центру клетки по мере удлиннения микротрубочки, пока не соединятся центромерной областью с микротрубочками от другой центриоли. Контакты хромосом с микротрубочками происходят случайным образом, в микроскоп видно, как хромосомы энергично движутся туда-сюда, пока не оказываются «пойманными» микротрубочками, идущими с двух противоположных сторон. К концу метафазы все хромосомы собираются в экваториальной зоне клетки, образуя так называемую метафазную пластинку. Они максимально компактны и хорошо видны. По метафазным хромосомам определяют количество и структуру хромосом организма — его кариотип.

Анафаза (<греч. ana вновь). Центромерные области хроматид разъединяются, и хроматиды становятся самостоятельными.

Каждая из них оказывается присоединенной центромерой к своему полюсу деления. Далее хроматиды каждой хромосомы быстро и одновременно расходятся к противоположным полюсам.

В центромерных участках расположены моторные белки. Перемещение происходит в результате их активной работы за счет энергии АТФ. Плечи хромосом пассивно следуют за центромерой. Освобождающиеся участки микротрубочек сразу же разрушаются. С достижением хромосомами полюсов деления (центриолей) анафаза заканчивается.

В клетках высших растений веретено деления формируется особым образом, без участия центриолей. Очевидно, что при отсутствии веретена размножение клеток не происходит. Химическое воздействие, разрушающее микротрубочки, — один из способов подавления роста опухолей.

В клетке прокариот кольцевая ДНК после удвоения разносится в разные дочерние клетки моторными белками, скользящими вдоль плазмалеммы. Такой способ деления отличен от митоза, поскольку спирализации хромосом и формирования веретена деления не происходит.

Телофаза (<греч. telos конец). На этом последнем этапе митоза путем слияния пузырьков эндоплазматической сети формируется новая ядерная оболочка. Хромосомы деспирализуются в длинные тонкие нити, на участках хромосом, несущих гены рРНК, образуются ядрышки. Веретено деления разрушается. Из составлявших его белков с центриолей начинают разрастаться микротрубочки нового цитоскелета.

Цитокинез. Окончательное разделение надвое в клетках животных осуществляется перетяжкой. В растительных клетках из середины к краям разрастается мембрана, на которой затем появляется плотная клеточная стенка. Органеллы распределяются между дочерними клетками примерно в равных количествах.