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有丝分裂

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概述编辑本段

有丝分裂(mitosis),又称间接分裂,由W. Fleming(1882)首次发现于动物,E. Strasburger(1880)发现于植物。特点是有纺锤体染色体出现,子染色体被平均分配到子细胞,这种分裂方式普遍见于高等动植物(动物和低等植物),是真核细胞分裂产生体细胞的过程。 ADFASDFAF23RQ23R

特点编辑本段

细胞进行有丝分裂具有周期性。即连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期分裂期

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过程编辑本段

细胞在进行有丝分裂时,核和胞质都发生形态上的变化,称有丝分裂期。有丝分裂过程是一个连续的过程,为了便于描述人为地划分为六个时期:间期(interphase)、前期(prophase)、前中期(premetaphase)、中期(metaphase)、后期(anaphase)和末期(telophase)。其中间期包括G1期、S期和G2期,主要进行DNA复制等准备工作。 ADSFAEQWER353423413434

①前期

自分裂期开始到核膜解体为止的时期。间期细胞进入有丝分裂前期时,核的体积增大,由染色质构成的细染色线逐渐缩短变粗,形成染色体。因为染色体在间期中已经复制,所以每条染色体由两条染色单体组成。核仁在前期的后半渐渐消失。在前期末核膜破裂,于是染色体散于细胞质中。动物细胞有丝分裂前期时靠近核膜有两个中心体,中心体放射出星体丝,即放射状微管。带有星体丝的两个中心体逐渐分开,移向相对的两极。核膜破裂后形成两极之间的纺锤体。

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②前中期

自核膜破裂起到染色体排列在赤道面上为止。前中期的主要过程是纺锤体的最终形成和染色体向赤道面的运动。纺锤体有两种类型:一为有星纺锤体,即两极各有一个以一对中心粒核心的星体,见于绝大多数动物细胞和某些低等植物细胞;一为无星纺锤体,两极无星体,见于高等植物细胞。

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有星纺锤体含有3种纺锤丝,即三种微管:星体微管(由星体散射出的微管)、极微管(由两极分别向相对一极方向伸展的微管)和动粒微管(与动粒联结的微管,亦称动粒丝或牵引丝)。无星纺锤体只有极微管与着丝点微管。 ADFASDFAF23RQ23R
核膜破裂后染色体分散于细胞质中。每条染色体的两条染色单体其动粒分别通过动粒与两极相连。由于极微管和动粒微管之间的相互作用,染色体向赤道面运动。最后各种力达到平衡,染色体乃排列到赤道面上。 ADSFAEQWER353423413434

③中期

从染色体排列到赤道面上,到它们的染色单体开始分向两极之前,这段时间称为中期。有时把前中期也包括在中期之内。中期染色体浓缩变粗,显示出该物种所特有的数目和形态。

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④后期

每条染色体的两条姊妹染色单体分开并移向两极的时期。分开的染色体称为子染色体。子染色体到达两极时后期结束。子染色体向两极的移动是靠纺锤体的活动实现的。

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⑤末期

从子染色体到达两极开始至形成两个子细胞为止称为末期。此期的主要过程是子核的形成和细胞体的分裂。子核的形成大体上是经历一个与前期相反的过程。到达两极的子染色体首先解螺旋而轮廓消失,其周围集合核膜成分,融合而形成子核的核膜,核内出现核仁。

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细胞体的分裂称胞质分裂。动物和某些低等植物细胞的胞质分裂是以缢束或起沟的方式完成的。高等植物细胞的胞质分裂是靠细胞板的形成。细胞板逐渐扩展到原来的细胞壁乃把细胞质一分为二。 ADFASDFAF23RQ23R

有丝分裂期所用时间,因生物和细胞的种类不同而有很大差别。一般要1~3小时,但快者有10多分钟就可完成,慢者需5~6个小时,甚至更长时间。通常,胚胎发生早期细胞分裂快,而成体组织细胞分裂慢。在有丝分裂期中通常是前期和末期时间较长,而中期和后期时间较短。

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许多理化因素都影响有丝分裂过程。对于植物和低等动物的细胞,在一定范围内(约8~25℃)温度越低,细胞周期越长,有丝分裂过程也越慢。接近零度的低温可抑制纺锤体的形成,使细胞受阻在有丝分裂中期。电离辐射,如X射线γ射线能抑制细胞进入有丝分裂。许多化学药物都有抑制有丝分裂的作用,如秋水仙素、对二氯苯等。促进有丝分裂的化学物质有植物凝集素赤霉素等。

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口诀编辑本段

有丝分裂并不难
间前中后末相连
间期DNA复制,蛋白质合成在其间
前期两消和两现 ADFASDFAF23RQ23R
中期着丝点排列在中央赤道板
后期丝牵染体分两组
末期两消两现壁重建

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动植物的不同编辑本段

比较项目动物细胞植物细胞
中心体有,发出星射线形成纺锤体无,直接由两极发出纺锤丝
胞质分裂方式细胞膜从中部向内凹陷,缢裂成两部分形成细胞板,扩展成细胞壁,一分为二

意义编辑本段

有丝分裂的重要意义,是将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)以后,精确地平均分配到两个子细胞中去。由于染色体上有遗传物质DNA,因而在生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。可见,细胞的有丝分裂对于生物的遗传有重要意义。

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参考资料编辑本段

  • Fleming W. Beiträge zur Kenntniss der Zelle und ihrer Lebenserscheinungen. Archiv für mikroskopische Anatomie, 1882, 20(1): 297-346.
  • Strasburger E. Zellbildung und Zelltheilung. 3rd ed. Jena: Gustav Fischer, 1880.
  • Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. Molecular Biology of the Cell. 6th ed. New York: Garland Science, 2014.
  • Lodish H, Berk A, Kaiser CA, et al. Molecular Cell Biology. 8th ed. New York: W.H. Freeman, 2016.
  • 翟中和, 王喜忠, 丁明孝. 细胞生物学. 第5版. 北京: 高等教育出版社, 2019.
  • 韩贻仁. 分子细胞生物学. 第4版. 北京: 科学出版社, 2012.

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