Репродукція клітин здійснюється шляхом мітозу (для соматичних клітин) або мейозу (при дозріванні статевих клітин).
Мітоз, каріокінез або непрямий поділ - універсальний спосіб поділу будь-яких тварин клітин. При цьому подвоїти і конденсовані хромосоми переходять в компактну форму митотических хромосом. Потім утворюється веретено поділу, яке забезпечує поділ і розбіжність хромосом до протилежних полюсів клітини. Мітоз закінчується поділом тіла клітини (цитотомія). Біологічна сутність мітозу полягає в рівномірному розподілі генетичного матеріалу між дочірніми клітинами. Процес мітозу підрозділяється на кілька основних фаз. профази, метафаза, анафаза і телофаза.
Профаза. ДНК в результаті суперспіралізації починає виявлятися під мікроскопом в ядрі клітини у вигляді паличковидних тілець - хромосом. Процеси транскрипції в них припиняються. Потім відбувається зникнення (дезінтеграція) ядерець і ядерної оболонки. Цін тріолі розходяться до полюсів клітини, утворюється митотическое веретено (веретено поділу). його нитки прикріплюються до кінетохор хромосом.
Метафаза. Закінчується утворення веретена поділу, а хромосоми вишиковуються в екваторіальній площині клітини, утворюючи метафазну пластінкухромосом (вид збоку) або материнську зірку (вид з полю сов клітини). До кінця метафази завершується процес поділу сестринських хроматид і вони залишаються пов'язаними між собою тільки в області центромера. Метафаза за тривалістю займає 30% часу всього мітозу.
Анафаза. Хромосоми розтягуються до полюсів клітини за допомогою мікротрубочок веретена поділу зі швидкістю 02-05 мкм / хв, що пов'язано з деполимеризацией і укорочуванням микротрубочек і роботою білків-транслокатора. Це найкоротша фаза мітозу, що займає за тривалістю лише 5-10% від усього часу мітозу.
Телофаза. Починається з зупинки розійшлися до полюсів хромосом (рання телофаза) і закінчується створенням нових інтерфазних ядер і поділом материнської клітини на дві дочірні в результаті цитотомії (пізня телофаза). При цьому хромосоми деконденсіруются, утворюються ядерні оболонки і формуються нові ядерця.
Оскільки мітоз дуже складний і тонкий процес, під час ділення клітини особливо чутливі до дії фізико-хімічних факторів (опромінення, токсичні речовини, лікарські препарати). При пошкодженні веретена поділу може статися або затримка мітозу в метафазі, або розсіювання хромосом. При порушеннях репродукції центріолей можуть виникати багатополюсні і асиметричні мітози. Порушення процесу цитотомії призводять до появи гігантських ядер або багатоядерних клітин.
Двоядерні і багатоядерні клітини утворюються тоді, коли в результаті мітозу відбувається утворення двох або більше ядер, але без подальшої цитотомії.
Мейоз - спосіб поділу, в результаті якого утворюються клітини з гаплоїдний набором хромосом (статеві клітини). Обидва поділу мейозу відбуваються як звичайний мітоз, однак в профазі першого поділу відбувається обмін генами між гомологічними хромосомами (кросинговер), між першим і другим поділом немає інтерфази і тому не відбувається редуплікації ДНК. Біологічне значення мейозу полягає в тому, що утворилися чоловічі і жіночі статеві клітини несуть генетичну інформацію від батька і матері і при злитті цих клітин утворюється зигота з диплоїдним набором хромосом, що несе рівну кількість генетичної інформації від обох батьків.