Какие процессы происходят в интерфазе клеточного цикла?

Интерфаза — это самый длительный этап клеточного цикла между делениями, когда клетка не «простаивает», а активно растёт, готовится к делению и выполняет свои обычные функции. Обычно её делят на три периода: G1 (пресинтетический), S (синтетический) и G2 (постсинтетический). Иногда отдельно упоминают G0 — состояние покоя вне цикла.

1) Период G1 (пресинтетический): рост и подготовка к репликации

В G1 клетка восстанавливается после предыдущего деления и наращивает ресурсы для будущего удвоения ДНК.

Что происходит:

• Интенсивный рост клетки: увеличиваются объём цитоплазмы, масса клетки.

• Активный синтез РНК и белков: клетка производит ферменты, структурные белки, белки мембран, регуляторные белки.

• Увеличение числа органоидов (например, митохондрий, рибосом, элементов ЭПС и комплекса Гольджи) — чтобы будущие дочерние клетки получили достаточный «набор оборудования».

• Накопление энергии и строительных веществ: АТФ, аминокислоты, нуклеотиды и т. п.

• Проверка условий и “контрольная точка” G1: клетка оценивает, достаточно ли питательных веществ, энергии, нет ли повреждений ДНК и можно ли входить в S-фазу. Если условия плохие или ДНК повреждена, цикл может остановиться для ремонта или клетка уйдёт в G0.

2) Период S (синтетический): удвоение генетического материала

S-фаза — ключевой этап интерфазы, потому что именно здесь копируется ДНК.

Что происходит:

• Репликация (удвоение) ДНК: каждая хромосома копируется, образуя две идентичные копии — сестринские хроматиды, соединённые в области центромеры.

• Синтез гистонов и упаковка ДНК: новая ДНК сразу «упаковывается» в хроматин.

• Удвоение центросомы (у животных клеток): формируются две центросомы, которые потом будут организовывать веретено деления.

• Работа систем коррекции ошибок: при копировании ДНК возникают ошибки, и в S-фазе активно работают механизмы их исправления.

Важно: после завершения S-фазы количество ДНК в клетке удваивается, но число хромосом в смысле количества центромер не меняется — просто каждая хромосома становится «двуххроматидной».

3) Период G2 (постсинтетический): подготовка к митозу

G2 — это доведение подготовки до «боевой готовности» перед делением.

Что происходит:

• Дополнительный рост и окончательное наращивание массы клетки.

• Синтез белков, необходимых для деления: в том числе белков микротрубочек (тубулина), регуляторов митоза и компонентов веретена деления.

• Контрольная точка G2: проверяется, полностью ли и правильно ли удвоилась ДНК, нет ли повреждений. При необходимости включается ремонт ДНК и задержка входа в митоз.

• Завершение подготовки органоидов и цитоплазмы: чтобы при последующем цитокинезе обе дочерние клетки получили достаточные ресурсы.

4) Состояние G0 (если упоминается): функциональная пауза

G0 — это не обязательная часть интерфазы для всех клеток, но часто встречается:

• клетка выходит из цикла и не готовится к делению, а выполняет специализированные функции (например, нейроны часто надолго в G0);

• иногда клетка может вернуться в цикл (например, некоторые клетки печени).

Итог: что в целом делает клетка в интерфазе

Если коротко по смыслу, интерфаза — это:

• рост и активный обмен веществ,

• синтез РНК и белков,

• удвоение ДНК (S-фаза),

• удвоение центросомы (у животных),

• размножение/подготовка органоидов,

• контроль и ремонт ДНК на контрольных точках,

• подготовка к митозу (G2).