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词条 有丝分裂
类别 中文百科知识
释义

有丝分裂yousifenlie

真核细胞的一种最基本的分裂方式,其核分裂过程发生染色体的一系列动态变化,并伴有纺锤丝的出现,胞质分裂后遗传物质平均分配给两个子细胞。根据染色体的动态变化可划分为前期、前中期、中期、后期和末期五个分期。从染色质集缩成染色体到核膜解体为前期。此时期染色质螺旋化形成的每个染色体,含有一个着丝粒区域和纵向并列的两条染色单体。动物细胞在间期完成复制的两对中心粒分开,移向相对的两极,两对中心粒之间近核膜处开始形成纺锤体微管。植物细胞没有中心粒,纺锤体微管由近细胞核两极部位的细胞质中发出。前期的后半期核仁解体,核仁线分散在核液中,一些核仁物质粘附于染色体上。前期末核膜解体成小泡,分散于细胞质中。从核膜解体到染色体排列在赤道面上为前中期。核膜解体后,由两极发出的两组纺锤体微管进入核区,在赤道区互相接触形成侧支架桥,变形而成为纺锤体。某些极微管(即染色体丝)分别与每个染色体的一条染色单体的着丝点连接,在两侧染色体丝的均衡牵引下,全部染色体的着丝粒区整齐地排列在赤道面上,染色体臂则伸向赤道面的两侧。从染色体排列在赤道面上到子染色体开始向两极移动为中期。中期持续时间很短。中期染色体集缩成典型的形态结构,由于两极牵引力达到平衡状态,所以染色体也处于一种不断摆动的平衡状态。从子染色体开始向两极移动到移至两极为后期。此时期的两条染色单体的着丝粒彼此分开,染色体丝缩短产生的拉力以及连续丝延长产生的推力,共同使两组子染色体分别移动到达两极。从子染色体移至两极到形成两个子细胞为末期。移至两极的染色体解螺旋化复原成染色质,在每组染色体周围聚集的核膜成分融合成为核膜。随着子细胞核的形成,核内出现新的核仁,从而核分裂完成。在核分裂结束后,或者染色体解螺旋和形成核膜的同时进行胞质分裂,甚至有时在中后期就已经开始胞质分裂。动物和低等植物细胞的胞质分裂以缢缩和起沟方式进行,在空间分布上无拘束的细胞,其胞质的周边有一个由微丝组成的收缩环,它的紧缩使细胞产生缢束,最后在缢束处起沟而使细胞质一分为二。紧密排列的细胞靠逐渐起沟过程进行胞质分裂,即纺锤体赤道面周边的纺锤丝开始聚集稠密物质并逐渐布满整个赤道面而形成中体,中体与沟底细胞膜连接,使裂沟不断加深,而中体变得越来越小,直至胞质分裂完成前消失。植物细胞的胞质分裂靠细胞板的形成,此时期纺锤体两极的纺锤丝消失,中间区的纺锤丝向四周扩展形成桶状的成膜体,随后来自于内质网和高尔基体的小泡及颗粒等成分沿赤道面排列,融合而成细胞板,把胞质一分为二。然后在细胞板两侧积累多糖,发育成细胞壁。
总之,在间期进行一次复制的DNA,通过有丝分裂平均分配到两个子细胞中去,使子细胞与亲代细胞中遗传物质保持恒定,从而表现出与亲代相似的遗传性。

有丝分裂mitosis

出现染色体和纺锤体的细胞分裂形式。亦称间接分裂。主要表现在细胞核发生一系列可见的形态学变化,故又称核分裂。是真核生物体细胞增殖的基本形式。有丝分裂时细胞停止执行其正常的生理功能。由于在有丝分裂中经过复制的DNA平均分配到两个子细胞内,使遗传物质得以在细胞世代间稳定相传。
过程 习惯上人为地分为前期、前中期、中期、后期和末期。
前期 从分裂开始到核膜消失为止。开始时,细胞停止功能活动,变为圆形,核略膨大。在此期间主要发生染色体形成、分裂极确立、核仁解体和核膜消失等过程。
染色体形成 在染色体凝聚因子作用下,已复制的DNA双链进一步螺旋化形成染色丝,随后缩短变粗,形成一定数目和形状的染色体。每条染色体由一对紧靠在一起的姐妹染色单体组成,两者于着丝粒处相连。
分裂极的确立 动物细胞分裂极的确立与中心粒的活动有关。在细胞分裂间期,已复制的两对中心粒开始向相对的两极移动,并分别向其周围发出星射线;在两对中心粒之间靠近核膜处开始形成纺锤体微管;随着核膜破裂,两对中心粒移向细胞两极,纺锤体最终即在此形成。高等植物细胞没有中心粒,但也能形成纺锤体,分裂极即由纺锤体形成的方向确定。
核仁解体 核仁逐渐变小并解体,构成核仁的部分物质转移到染色体上,以后被分配到子细胞中,再参加新核仁的形成。
核膜消失 核膜解体成小泡分散于细胞质中,但在低等真核细胞生物中则可见到分裂过程中核膜不破坏的现象。
前中期 主要过程是形成纺锤体和染色体排列在赤道面上。
纺锤体形成 纺锤体与染色体运动密切相关,没有纺锤体,染色体就不能排列于赤道面上,两条染色单体也不能移向两极。纺锤体微管组成4种丝状结构:❶连续丝(极间丝)是连系两极间的纺锤丝;
❷染色体丝(着丝点丝或牵引丝)是着丝点与一个极相连系的纺锤丝;
❸中间丝是细胞分裂后期出现在两组子染色体之间的纺锤丝,不与两极或着丝点相连;
❹星体丝是从两极的中心体放射出的丝状结构,只存在于动物和低等植物细胞内。
染色体排列于赤道面 牵引力平衡假说认为染色体是依靠两极牵引力的平衡排列在赤道面上。
中期 从染色体排列于赤道面上到两条染色单体开始移向两极的过程。有时也把前中期包含在中期内。此时染色体高度聚缩,形态和数目均能分辨清楚,若用秋水仙素处理,纺锤体微管解聚,细胞分裂停止,此时最适于进行染色体组型等的研究。在此时期,若从细胞一极观察,染色体着丝点朝向中央,而染色体臂呈辐射状朝向周围。由星体、纺锤体和染色体共同组成的复合装置称有丝分裂器,此时已完全形成。
后期 每对姐妹染色单体分开并移向两极的过程。染色单体通常是先从着丝粒处分开,随后两个染色单体的臂逐渐分离,当它们完全分开形成两个子染色体后,便分别向两极移动,结果在细胞的两极各有一组数目完全相等的染色体。染色体移向两极可能是由于牵引丝缩短和连续丝延长的结果。
末期 从子染色体到达两极至两个新细胞形成的过程。染色体到达两极后,首先发生膨胀、解旋而轮廓消失,形成大块的染色质; 在染色质周围由内质网和原先崩解的核膜小泡重新组成新的核膜; 核仁相继出现,子核即告形成。动物细胞的胞质分裂是以缢缩和起沟方式完成的,一般认为缢缩是由于细胞质周缘有一微丝组成的“收缩环”紧缩引起的,微管参与起沟的过程。
有丝分裂过程中,某些主要细胞器如线粒体、叶绿体、鞭毛与纤毛等都能进行自我复制。细胞质代谢也发生明显变化,如分裂前期,呼吸作用开始明显下降,到中期达到最低点,后期又逐渐回升。核酸合成作用在分裂期间几乎全部停止,蛋白质合成也降到最低水平。
有丝分裂过程中各期持续的时间虽然在不同物种有所差别,但一般是前期最长,末期次之,中期和后期都很短,前期历时约比中期、后期长4~6倍 (图1、2)。


图 1 动物细胞有丝分裂模式图


动植物细胞有丝分裂的区别 所有真核细胞的有丝分裂过程基本相似,但在动物和植物之间、高等植物与低等植物之间都存在某些差异,高等植物细胞因无中心体,故缺乏星体。多数植物靠染色体丝的缩短使子染色体向两极移动。植物细胞的胞质分裂开始于早末期,起始赤道面处的微管数量增加,并向周围扩展形成桶状的成膜体。与此同时,来源于高尔基体和内质网的一些小泡和颗粒成分沿赤道面排列、融合而成细胞板。新形成的细胞板两侧继续积累多糖,发育成细胞壁。


图 2 植物细胞有丝分裂模式图


异常的有丝分裂 正常而完整的有丝分裂应具有DNA复制、染色线复制、染色单体复制、染色体复制、核复制和细胞复制的一系列顺序进程。如果其中一个或多个程序受到抑制,将导致细胞核、染色体组成和染色体形态等出现种种变异。如果胞质分裂过程被抑制,将形成双核细胞,当多次受到抑制时,则形成多核细胞,如动物的横纹肌纤维和小鼠的肝细胞、高等植物的绒毡层细胞等。当核复制和细胞复制均受到抑制时,有丝分裂前期、中期和后期都在核膜内进行,即核内有丝分裂,其结果造成核的多倍性,如某些昆虫细胞和花药绒毡层细胞。有丝分裂中核物质的减少除减数分裂外,也存在体细胞的减数分裂过程,国内学者在高等植物中证明体细胞减数分裂后形成的子细胞是单倍性的。体细胞减数分裂有二种类型: 一是染色体数目减半,在蚊的上皮细胞和蚊培养细胞中均可见到; 另一类型是染色体数目没有变化,但染色体的大小减半,此现象发生在具有多线染色体的细胞内。
影响细胞有丝分裂的因素 某些激素、酶类、环磷腺苷、多种化学药品、X射线、紫外线、温度等对细胞都有一定的调控作用。如秋水仙素能使微管解聚或阻止微管的聚合过程,因而能抑制纺锤体的形成。以致染色体不能移向两极,细胞分裂停止于中期,或组成一个双倍性的核。

有丝分裂

细胞分裂方式之 一。即“体细胞分裂”。一般分4个时期:前期、中期、后期和末期。前期:中心体分裂并移向两极。染色体由于螺旋化而能被观察到,着丝粒以外都纵裂为二,成两个染色单体,最后核仁和核膜消失。中期:染色体移向纺锤体的中间,排列在赤道板上。后期:着丝粒分裂,染色单体在纺锤丝牵引下分别移向两极。末期:纺锤体消失,核膜和核仁出现,接着细胞质分裂。动物细胞通过分裂间隔的形成,植物细胞通过细胞板的形成,终于出现两个具有相同细胞核和大致上相等细胞质的子细胞。

有丝分裂mitosis

又称间接分裂或核分裂。通过形成纺锤体,使复制后的染色体平均分配到每个子细胞的一种细胞分裂过程,是真核细胞繁殖的一种基本方式。这种分裂是一连续的复杂的动态过程,包括核、染色体和纺锤体、细胞器的一系列变化以及染色体平均分配到每个子细胞,从而使复制好的遗传物质准确分开,得以在细胞间世代相传。通常将有丝分裂过程划分为前期、中期、后期和末期4个时期。在前期,染色体出现,分裂极确立,核仁解体,核被膜消失。在中期,染色体排列在赤道面上。在后期,染色体的两条姐妹染色单体分开并移向两极。在末期,子核形成,胞质分裂形成两个新细胞。

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更新时间:2025/9/28 14:00:28