細胞週期和細胞分裂


引言

所有生物都具有細胞。細胞在結構上、生物學上和功能上都至關重要。透過細胞分裂,細胞數量增加,形成身體的所有結構。細胞中存在三個基本部分,即質膜、細胞質和細胞核。細胞核是一個球形的細胞器,位於細胞質的中心附近。它存在於含有遺傳物質的真核細胞中,並參與細胞分裂。細胞週期涉及細胞分裂的各個階段。在本教程中,我們將深入學習細胞週期。

細胞週期

細胞分裂是生物體的一個關鍵過程。透過細胞分裂,細胞數量增加,形成身體的所有結構。細胞分裂在繁殖過程中起著重要作用。細胞週期是細胞複製其基因組併合成其他細胞成分的過程。在這個過程中,產生兩個子細胞。細胞週期包括兩個階段:間期和M期。M期通常被稱為有絲分裂。

有絲分裂

有絲分裂的另一個名稱是均等分裂,因為它產生與母細胞外觀相同的基因相同的細胞。有絲分裂僅發生在動物的二倍體細胞中,而在植物中則發生在單倍體和二倍體細胞中。有絲分裂的第一次分裂是核分裂(核分裂),然後是細胞分裂(胞質分裂)。

有絲分裂的階段如下所述

前期

  • 這是有絲分裂的第一階段。

  • 在S期和G2期之後,前期立即開始。這標誌著遺傳物質濃縮的開始。

  • 這些遺傳物質形成兩個緊密堆積的有絲分裂染色體。

  • 這些有絲分裂染色體由染色單體構成,並透過著絲粒連線。

  • 前期週期透過有絲分裂紡錘體的組裝完成。

  • 該過程由存在於細胞質中的微管和蛋白質成分輔助。

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中期

  • 在前期中期,核膜破裂。

  • 染色質濃縮成染色體完成。

  • 在中期,染色體由連線到著絲粒的兩個姐妹染色單體組成。

  • 姐妹染色單體是在間期S期形成的染色體的相同副本。

  • 在著絲粒中,形成稱為著絲點的盤狀結構。

  • 著絲點由蛋白質複合物組成,並作為紡錘體纖維附著的位點。

  • 它在染色體的運動中起著重要作用。

  • 在這個階段,所有染色體都排列在細胞赤道上。

  • 支援纖維和染色體纖維在細胞中組織。

  • 著絲粒位於赤道面上。

  • 染色體的臂朝向極。

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後期

  • 在這個階段,著絲粒分裂。

  • 姐妹染色單體彼此分離,並向相反的極移動。

  • 每個染色體的著絲粒先到達邊緣,而臂則落在後面。

  • 由於微管蛋白的去極化,紡錘體纖維變短。這發生在著絲點的末端。

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末期

  • 染色體到達各自的極,開始解旋並失去其個體性。

  • 之後形成核膜。

  • 高爾基體、內質網和核仁在末期開始再次出現。

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減數分裂

在減數分裂中,單個細胞分裂兩次,形成四個單倍體子細胞。這些細胞是配子。它們在雄性中被稱為精子細胞,在雌性中被稱為卵細胞。減數分裂分為兩個階段,每個階段又細分為以下各個階段

減數分裂I

前期I

  • 在前期I中,核膜破裂。

  • 染色體的濃縮開始。

    紡錘體纖維出現。

前期中期II

  • 在著絲粒處,紡錘體纖維與染色體連線。

中期I

  • 在赤道板上,同源染色體排列起來,以確保後代之間發生遺傳多樣性。

後期I

  • 在這個階段,同源染色體被拉向相對的兩極。

末期I

  • 在這個階段,紡錘體纖維消失。

  • 核膜重新形成。

胞質分裂I

  • 由於細胞分裂,在細胞質中將產生兩個非相同的單倍體細胞。

減數分裂II

前期II

  • 染色體濃縮成染色體。

  • 核膜崩解。

  • 著絲粒遷移發生。

  • 在這個階段,紡錘體纖維重新形成。

中期II

  • 在這個階段,染色體在赤道板上排列。

後期II

  • 在這個階段,姐妹染色單體被拉向相對的兩極。

末期II

  • 紡錘體纖維消失。

  • 核膜重新發育。

胞質分裂II

  • 由於細胞質中的細胞分裂,產生了四個非相同的單倍體子細胞。

重要性和意義

在存在於我們環境中的生物體中,細胞分裂起著至關重要的作用。

它對於生長、發育和繁殖非常重要。除此之外,它還可以從舊細胞中產生新細胞,並更新受損的細胞。它還將遺傳物質從親代傳遞給後代。

結論

所有生物都具有細胞。細胞在結構上、生物學上和功能上都至關重要。透過細胞分裂,細胞數量增加,形成身體的所有結構。細胞分裂是生物體的一個關鍵過程。細胞週期是細胞複製其基因組併合成其他細胞成分的過程。

常見問題

Q1. 什麼是質膜?

答:細胞被一層稱為質膜或細胞膜的薄選擇性膜包圍。由於其選擇性滲透性,它調節某些離子和分子進入細胞。植物細胞和動物細胞中都存在細胞膜。

Q2. 你對間期有什麼瞭解?

答:兩個有絲分裂階段之間的階段稱為間期。它是細胞週期中最活躍的階段。

Q3. 什麼是染色體?

答:細胞核包含染色體,它是遺傳物質。染色體由脫氧核糖核酸組成。DNA包含遺傳資訊,並據此指導細胞。染色體組織成染色質,進一步細分為常染色質和異染色質。

Q4. 什麼是核膜?

答:細胞核的內容物被核膜包圍,並將細胞核與細胞質隔開。它也為細胞核提供結構框架。

Q5. 什麼是細胞質?

答:細胞質是一種半流體物質,其中存在細胞器。它位於質膜和細胞核之間。細胞質是大多數化學反應的場所。細胞器如液泡、內質網、線粒體和核糖體都位於細胞質中。

更新於:2023年1月18日

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