有丝分裂
(mitosis)指全部的体细胞分裂。是通过染色体的精确复制,随后通过有丝分裂装置一系列运动之后,导致复制产物的精确分离。细胞有丝分裂最早是弗莱明(Flemming,1882)发现的。有丝分裂保证了携带遗传信息的染色体平均分配到两个子细胞中去,从而维持了遗传的稳定性。
有丝分裂过程 有丝分裂是一个核改组的连续过程,根据形态学特征人为地划分前期、前中期、中期、
前期 从染色质凝集成染色体到核膜破裂为前期。此期染色质逐渐凝集成染色体,每一染色体经过 S 期的复制由两条染色单体构成,其中间具有一个特殊 DNA 序列的着丝粒结构。在染色质凝集过程中核仁开始分解并逐渐消失。动物细胞两对中心粒分开并移到细胞核的两极。到了前期末,间期细胞质中微管解聚,形成微管蛋白分子,微管蛋白分子又重新组装成纺锤体。纺锤体开始在两对中心粒之间近核膜处进行组装。前期末,核膜破裂成小泡, 分散在细胞质中。
前中期 核膜突然破裂时即开始了前中期。核膜破裂成与内质网不能区别开的核膜碎片,这些碎片沿着纺锤体排列。由于核膜的破裂,原来位于核外的纺锤体进入到核区。在着丝粒的两侧形成特殊的蛋白质复合物叫着丝点, 其上附着一些纺锤体微管叫着丝点丝,在纺锤体两极之间的微管叫极间丝, 在纺锤体外的叫星体丝,纺锤体即由此三种微管蛋白丝组成。着丝点丝向染色体两侧的相反方向延伸,由于着丝点丝和纺锤体其他成分相互作用,使染色体产生剧烈的运动,最终将染色体排列在赤道面上。
中期 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。这时由于两极的作用力达到平衡,全部染色体排列在赤道面上。正中期染色体高度凝集,是用光学显微镜观察染色体的最佳时期。中期持续的时间很短。
后期 是姐妹染色单体分开并移向两极的时期,当子染色体到达两极时此期结束。由于特殊信号的诱发,使每条染色体的一对着丝点突然分裂开,这时染色单体慢慢拉向纺锤体两极,所有染色单体大约以每分钟 1 微米的速度移动。其运动可分为二个阶段。在后期 A,着丝点丝缩短使染色体趋向两极。在后期 B,极间丝伸长致使纺锤体两极离得更远。一般后期仅持续几分种。
末期 从子染色体移至两极到形成两个子细胞为末期。在末期互相分离的子染色体到达两极,着丝点丝消失,极间丝进一步伸长。凝集的染色体开始解凝集。围绕着子染色体周围的小泡融合成为核膜。随着子细胞核的形成, 核内出现新的核仁,这时有丝分裂完成。
胞质分裂 胞质分裂是通过分裂过程完成的。通常在中后期开始出现。围着细胞中央的膜下沿着与纺锤体轴相垂直的方向排列分布反向平行的微丝,由微丝形成收缩环,在两子核之间向内收缩形成分裂沟,分裂沟逐渐加深,直至与两核之间的纺锤体狭窄的剩余部分相连,这个窄桥叫做中体,中体持续一定时间,在收缩环进一步变窄,最终消失,形成完全分离开的二个姐妹细胞。