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。