• У некоторых органелл проявляются признаки простейшей формы деления. При этом участок мембраны органелллы втягивается внутрь
• Бактерии часто делятся, образуя жесткую поперечную перегородку, которая представляет собой продолжение клеточной стенки
• У клеток эукариот в митозе происходят процессы реорганизации с образованием специализированных структур веретена. С помощью веретена хромосомы распределяются по дочерним клеткам
После того как клетка вдвое увеличилась в размере, основным признаком, свидетельствующим о возможности ее размножения, является деление с образованием двух клеток. При участии специального механизма происходит сегрегация двух копий генетического материала клетки. Этот механизм обеспечивает попадание одной копии в каждую дочернюю клетку. Остальные компоненты, находящиеся в цитоплазме, стохастически распределяются между двумя клетками.
Для клеток эукариот существенным оказывается процесс воспроизведения внутренних компартментов с тем, чтобы они могли распределиться между дочерними клетками.
При этом компартменты могут диссоциировать на компоненты, которые впоследствии собираются образуя дочерние компартменты. Также может происходить физическое деление родительского компартмента, с образованием принципиально идентичных частей.
Если мы рассматриваем деление органелл вместе с делением бактерий и эукариотических клеток, то основные механизмы этого процесса можно подразделить на три общие группы.
Простейшую форму деления представляет деление митохондрий в некоторых клетках. При этом мембрана органеллы втягивается внутрь, и процесс очень напоминает образование мембранных везикул.
Рисунок ниже иллюстрирует работу этого механизма при делении родительской митохондрии. Этот механизм, возможно, является наиболее древним с эволюционной точки зрения, и отражает способ деления древних бактерий, из которых произошли митохондрии.
У бактерий и архей часто основную роль играет механизм, связанный с изменениями в клеточной стенке. Вначале копия каждой дочерней хромосомы перемещается к противоположным концам клетки, а затем при наращивании мембраны и образовании поперечной перегородки происходит деление клетки. В большинстве случаев в делении участвует белок FtsZ, однако иногда в нем принимают участие другие компоненты.
При делении эукариотической клетки происходит ее полная структурная реорганизация. Наблюдается разрушение ядерной оболочки, равные хромосомные наборы мигрируют к противоположным частям клетки, и она делится на две дочерних, в каждой из которых вновь формируется внутриклеточная структура. Наиболее характерной особенностью митоза является разрушение оболочки ядра.
В результате, вместо компартментов в клетке образуется одна структура, называемая веретено. Индивидуальные хромосомы компактизуются и затем присоединяются к структурам, обеспечивающим локализацию каждой дочерней хромосомы из пары на одной из сторон экватора веретена.
Критический этап в эволюции мог состоять в приобретении способности к связыванию хромосом со структурами аппарата деления. Этот аппарат участвует в реализации механизмов деления, однако существуют также способы контроля клеточного цикла, позволяющие клетке установить момент начала деления.
Представлено поведение двух хромосом в ходе митоза
