主要内容
有丝分裂的各个阶段
Google课堂 一个细胞如何分裂成两个基因相同的细胞。前期、中期、后期和末期。
介绍
你的肠子、面包面团中的酵母和发育中的青蛙都有什么共同点？除其他外, 它们都有进行有丝分裂的细胞，分裂产生更多与自身基因相同的细胞。
为什么这些非常不同的生物和组织都需要有丝分裂？肠细胞在磨损时必须更换；酵母细胞需要繁殖，以保持其种群增长；当蝌蚪长得越来越大、越来越复杂的时候, 它必须制造新的细胞。
什么是有丝分裂？
有丝分裂 是一种细胞分裂, 其中一个细胞 (母细胞) 分裂产生两个新的细胞 (子细胞)，它们在基因上是完全相同的。在细胞周期的背景下, 有丝分裂是分裂过程的一部分, 在这个过程中, 细胞核的 DNA 被分裂成两组相同的染色体。
绝大多数发生在你体内的细胞分裂都涉及有丝分裂。在发育和生长过程中, 有丝分裂使生物体的身体充满细胞，在生物体的整个生命过程中，有丝分裂会用新的细胞取代旧的、已磨损的细胞。对于像酵母这样的单细胞真核生物来说, 有丝分裂实际上是一种繁殖形式，为种群增加了新的个体。
在所有这些情况下，有丝分裂的 "目标" 是确保每个子细胞都能得到一套完美的完整染色体。染色体太少或太多的细胞通常不能很好地发挥作用：它们可能无法存活，甚至可能导致癌症。因此，当细胞发生有丝分裂时，它们不会随机分离 DNA，并将其扔向两个子细胞。相反，它们通过一系列精心组织的步骤分离重复的染色体。
有丝分裂的各个阶段
有丝分裂包括四个基本阶段: 前期、中期、后期和末期。一些教科书列出了五个阶段, 将前期分成早期阶段 (称为前期) 和后期阶段 (称为前中期)。这些阶段以严格的顺序发生，胞质分裂--分裂细胞内容以制造两个新细胞的过程--从后期或末期开始。
你可以用特殊的记忆方法记住不同阶段的顺序：[Please] Pee on the MAT。但不要太纠结于名字--最重要的是要了解每个阶段发生了什么, 为什么这对染色体的分裂很重要。
让我们先观察一个开始有丝分裂之前的细胞。这个细胞处于间期 (后期 G
这个动物细胞还复制了它的 中心体, 这是一个细胞器, 将在策划有丝分裂中发挥关键作用, 所以有两个中心体。(植物细胞通常没有有中心粒的中心体, 但有不同类型的 微管组织中心, 发挥类似的作用。）
在 细胞分裂前期的开始，细胞开始拆分一些结构，构建其他结构，为染色体分裂阶段做准备。
- 染色体开始压缩(使它们之后更容易被拉动)。
- 有丝分裂纺锤体 开始形成。纺锤体是由微管组成的结构, 是细胞 "骨架" 的一部分。它的工作是整理染色体，并在有丝分裂期间移动它们。纺锤体在中心体之间随着它们移动而生长。
- 核仁，产生核糖体的细胞核的一部分，会消失。这是一个信号，表明原子核正准备逐渐消失。
在前期晚期 (有时也称为 前中期)，有丝分裂纺锤体开始捕获和组织染色体。
- 染色体完成压缩，因此它们非常紧凑。
- 核膜被切开，释放染色体。
- 有丝分裂纺锤体生长更多，一些微管开始 "捕获" 染色体。
微管可以与动粒结合，是在每个姐妹染色单体的着丝粒上发现的一片蛋白质。 （着丝粒是姐妹染色单体最紧密连接的DNA区域。）
结合染色体的微管称为动粒微管。不与动粒结合的微管可以从相反的极上抓住微管，稳定纺锤体。更多的微管从每个中心体延伸到细胞边缘，形成称为星状体的结构。
在中期中，纺锤体捕获了所有染色体并将它们排列在细胞中间，准备分裂。
- 所有染色体在中期板上对齐（不是物理结构，只是染色体排列的平面的术语）。
- 在这个阶段, 每个染色体的两个动粒应该附着在来自相反纺锤体极的微管上。
在进行后期分裂之前，细胞将检查，以确保所有的染色体都在中期板上，其动粒正确地附着在微管上。这称为 纺锤体检验点，并有助于确保姐妹染色单体，在下一步分裂时，将在两个子细胞之间均匀地分裂。如果染色体没有正确对齐或连接, 细胞将停止分裂, 直到问题得到解决。
在 后期 中，姐妹染色单体彼此分离，并被拉向细胞的两端。
- 将姐妹染色质粘合在一起的蛋白质 "胶" 被分解, 使它们能够分离。现在每个染色体都是独立的。 每一对染色体都被分别拉向细胞的两端。
- 未附着在染色体上的微管拉长并分开, 分离极点, 使细胞变长。
所有这些过程都是由 运动蛋白 驱动的, 分子机器可以沿着微管轨道 "行走" 并携带货物。在有丝分裂中, 运动蛋白在行走时携带染色体或其他微管。
在 末期 中, 细胞几乎完成了分裂, 当胞质分裂 (细胞内容物的分裂) 发生时, 细胞开始重建其正常结构。
- 有丝分裂纺锤体被分解成基础构成元素。
- 两个新的细胞核形成，每组染色体各有一个。核膜和核仁重新出现。
- 染色体开始解压缩, 并恢复到其 "丝状" 的形式。
胞质分裂, 细胞质的分裂形成两个新的细胞, 与有丝分裂的最后阶段重叠。它可以在后期或末期开始, 这取决于细胞, 并在末期结束后不久形成。
在动物细胞中，胞质分裂是收缩的，像一个硬币钱包上的拉绳，把细胞捏成两个。"拉绳" 是由一种叫做肌动蛋白的蛋白质组成的细丝带, 拉出的折痕被称为 裂解沟。植物细胞不能这样分裂, 因为它们有细胞壁, 太硬。相反, 一个称为 细胞板 的结构在细胞的中间形成, 将其分裂成两个子细胞, 由一个新的壁隔开。
当细胞分裂结束时, 我们最终会得到两个新的细胞, 每个细胞都有一套与母细胞相同的完整染色体。子细胞现在可以开始他们自己的细胞 "生命", 而且--根据他们长大后决定做什么--自己可能会经历有丝分裂, 重复这个周期。