有丝分裂-定义，目的，阶段，应用与图解

表的内容

有丝分裂的定义

有丝分裂是细胞分裂的过程，其中一个细胞产生两个基因相同的子细胞，导致细胞复制和生殖。

染色体的数量在两个子细胞中都保留了下来。
有丝分裂是短时间的染色体缩合，偏析和细胞质分裂。
在体细胞中发生有丝分裂，并且它意味着在胚胎发生期间的细胞数和植物和动物的囊肿的倍增。
有丝分裂作为一个过程，在所有的动物和植物中是非常相似的。

图片来源:生物学智慧．

有丝分裂的目的

细胞划分和细胞繁殖中有丝分裂的过程是显着的。以下一些主要意义/目的如下：

连续的有丝分裂导致细胞数量的增加，使生物体从一个单细胞生长为一个复杂的活生物体。
身体中的不同细胞，比如皮肤上的细胞和红细胞，不断地被有丝分裂所替代。大约5×10⁹人类每天通过有丝分裂形成细胞。
有丝分裂也参与了在海星中类似的身体结构的修理和再生。
在多种生物中，有丝分裂是无性繁殖的方法。

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有丝分裂阶段

有丝分裂是细胞周期的一部分，并且前面是间间的阶段，并且通常遵循或伴随细胞因子。在有丝分裂开始之前形成染色体的复制和主轴纤维形成所需的蛋白质的合成。

图：有丝分裂的阶段。图片来源:维基百科（阿里Zifan）．

有丝分裂根据一组活动的完成和另一组活动的开始分为以下几个阶段。

1.间期

同期是细胞周期的一部分，其中细胞将其DNA复制为M相的制备（有丝分裂相）。
在间差异中，细胞的代谢增加，并且通常被称为细胞周期的最活跃的阶段。
在这一阶段发生一系列的代谢变化，所有这些变化都分为三个亚组。

G₁-阶段或dna合成前阶段

它是细胞周期中最长的阶段，其次是前一个细胞周期的M阶段。
它也称为“静息阶段”，因为在该阶段未进行DNA合成。
但是，在g期间₁阶段，几个细胞器的大小增加，细胞迅速合成不同类型的RNA和蛋白质。
像三种类型rna的转录、调节蛋白的合成、DNA合成所需的酶、微管蛋白以及其他有丝分裂器官等重要事件都在这一阶段发生。

s阶段或DNA合成阶段

S期涉及核DNA的复制和组蛋白蛋白的合成。细胞质DNA的复制可以在细胞周期中的任何相中发生。
因此，在S阶段结束时，每一个染色体有两个DNA分子和一组重复的基因。
这一阶段持续约6-10小时。

G₂-阶段或DNA合成后阶段

图：晚了₂．图片来源:汗学院．

G₂相称为间相的第二间隙相或静止相。
在这个阶段，细胞所需的RNA和蛋白质的合成继续进行。
细胞分裂涉及巨大的能量支出，因此细胞存储在G中的ATP_2.
在该阶段结束时，小区进入细胞周期的划分或m相。

2.前期

图:前期。图片来源:维基百科

前期是有丝分裂的第一阶段，其特征是出现细线状的染色体。
前期细胞呈球形，细胞质折射性增强，黏性增强，颜色变淡。
在前期的染色体是由两个卷曲的丝，染色单体，这是DNA复制的结果在S期。
随着前期的进展，染色单体变得更短更厚，每条染色体的两个姐妹染色单体由一个特殊的包含dna的区域连接在一起，称为着丝粒．
类似地，染色体接近核封，导致核的中心空间变空。
同时，两对中心粒被四面辐射的微管包围，向细胞的相反极性迁移。
最后，在预防期间，核仁逐渐崩解，并且这标志着预先存在的结束。
然而，在一些原始的植物和动物类别中，核包膜在有丝分裂期间不会溶解。

3. Prometaphase.

图:前中期。图片来源:维基百科

前中期是随着核膜的破裂而开始的，这使得纺锤体纤维与染色体相互作用。
在该阶段，染色体被剧烈旋转并在主轴杆之间来回振荡，因为它们的焦点正在捕获微管的末端并且被捕获的微管拉动。
在中期前期的末端，姐妹染色单体被连接到纺锤体的两端，并被固定在中期板上。

4.中期

图:中期。图片来源:维基百科

在中期，染色体是最短和最厚的。
姐妹染色体的焦粒子占据了形成中间板的赤道的平面，并且臂仍然针对杆子。
染色体两种染色体彼此反对，微管仍然静止，张力下。

5.外华语

图:后期。图片来源:维基百科

随后的外阴突然开始，每条染色体的同步分裂进入其姐妹染色体，称为女儿染色体，分离为符号。
每个着丝粒在前期的分裂是由胞质钙的增加引起的^2＋．
在后期，由于微管的缩短，染色单体向极移动。
在它们向极移的过程中，着丝粒保持向前，使染色体特征性地呈现U、V或J形。
带间纤维扩展并支持染色体向极移动。
携带染色体到极点总共需要30个atp。

6.末期

图:末期。图片来源:维基百科

子染色体向两极迁移的结束标志着末期的开始
在末期，前期的事件以相反的顺序发生。
核膜在每组染色体周围重组形成两个子核。
像有丝分裂装置的消失一样的事件，在簇片期间进行细胞质粘度的粘度，然后在斑块中进行RNA。
染色体恢复了它们的长，细长，延长的形式和在Telophase末端重新出现的核仁。

7.细胞因子

图:胞质分裂。图片来源:维基百科

Cytokinesis是细胞质的划分，然后是有丝分裂，导致形成两个单独的子细胞。
细胞分裂通常开始于后期，并持续到末期和间期。
在动物中，细胞分裂是通过收缩和沟的形成而发生的。
动物细胞分裂的第一个标志是分裂后期质膜的收缩。
收缩总是发生在中期板的平面上，与有丝分裂纺锤体的长轴成直角。
收缩从外部到内部的深入增长，并且最终将电池分成两个子细胞。
然而，在植物中，由于存在坚硬的细胞壁，细胞分裂是通过细胞板形成而发生的，因此不可能发生收缩。
高尔基体在赤道上排列形成phragmoplast，后者随后形成植物的细胞板。

图：动物细胞和植物细胞中的细胞因子。图片来源:汗学院．

有丝分裂的应用

在分子生物学和生物技术中，有丝分裂被用于许多基于实验室的技术。有丝分裂的一些常见用途是:

克隆

克隆是一种用于生物技术的技术，以产生相同的细胞或DNA片段拷贝。
在克隆过程中，生物的数量通过有丝分裂的过程增加，然后用于广泛的生物实验，如指纹。

组织培养

组织或细胞在机体外的液体、半固体或固体生长介质中生长，称为组织培养。
组织培养基于有丝分裂的过程，其中细胞经历分裂以形成多个组织。
此外，组织培养还可能导致各种生物体的器官培养。

干细胞再生

干细胞是一组可以在体内定向形成特殊细胞的细胞。
干细胞可以进行有丝分裂，以再生和修复人们的患病或受损的组织。

有丝分裂视频和动画

参考文献

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