2012年12月17日 星期一

細胞如何複製 How Cells Reproduce

探索生命《生物學》67
1.        我們已經知道許多生命仰賴光合作用有機體維持生命,也知道所有的有機體如何打斷巨大分子釋放其中的能量,利用這些能量來維持生命的所有活動。在這個章節我們將探討細胞如何繁衍,傳遞遺傳資訊給下一代。
Andrea Bocelli e Natalie Cole - Christmas song live 2009
2.        有機體的基因(紀錄遺傳資訊的單元)寫在染色體內,染色體是由長條的DNA細密地纏繞在蛋白質上組成,不論是原核細胞或真核細胞都有染色體。
3.        基因一代傳一代,基因會決定新一代有機體的特性與它各式各樣的活動。因此細胞繁衍過程中染色體的複製將影響生命的延續性與多樣性。
4.        因為染色體承載著基因藍圖,當細胞要繁衍下一代,將1個細胞分裂為2個新的細胞時,親代/母細胞的基因資訊必須用一個有秩序的方式傳遞給新的細胞
5.        細胞的遺傳資訊不能只是切割成二半送給下一代,這樣下一代無法獲得完整的基因藍圖。因此細胞必須先複製儲存在染色體的基因資訊,然後在分裂時,給每個子細胞各一份完整的基因。

原核細胞的細胞分裂比真核細胞簡單 Cell Division Is Simpler in Procaryotic Cells Than in Eucaryotic Cells
6.        原核細胞的細胞分裂比真核細胞簡單。原核細胞就是像細菌這種沒有細胞核的細胞,真核細胞就是植物與動物的細胞。
7.        當原核細胞愈長愈長,長到足以分裂為二個子細胞,原核細胞內單股、環狀的染色體便開始複製,複製的第二個染色體先固定第一個染色體的某個位置點上,等到複製完成後,朝遠離第一個染色體的方向移動。
8.        下一步,在兩個染色體固定點的中間區域,長出了新的細胞膜與細胞壁。新生長的細胞膜與細胞壁往內凹折,將細胞質與沒有明確範圍的細胞核分割成二半。
9.        最後母細胞被切成二個獨立的子細胞,每個子細胞各有自己的染色體。原核細胞分裂的整個過程稱為二分裂法binary fission
10.     真核細胞染色體位於細胞核內,細胞核是細胞的控制中心,真核細胞複製與分配染色體給子細胞的過程顯然與原核細胞不同。原核細胞的細胞核在分裂過程的一系列細膩的變化,可透過光學顯微鏡觀察。
11.     染色體的構造是,一股長條的DNA纏繞著軸狀的核小體nucleosomes。核小體是厚重成捆的組織蛋白histone protein。在細胞分裂期間,鬆散在細胞核內的染色體會濃縮成線狀,而這些線狀的染色體再糾結成線團,那就是我們在顯微鏡下看到的結構。
12.     真核細胞與原核細胞不同之處在於,絕大部分的真核細胞是從父、母二個細胞那裡獲得染色體,一個是雄性的精子細胞,另一個是雌性的卵細胞。這點與原核細胞只從一個細胞獲得基因不同。這些真核細胞的染色體是同源染色體homologous pairs
13.     同源染色體對的二條染色體外型類似,這二條染色體的基因以一樣的順序沿著DNA排列
14.     人類的同源染色體在細胞分裂過程中歷經非常嚴密的檢查與修正,許多研究者已經發現染色體的某些不正常特徵與人類遺傳疾病之間的關係。
15.     因為真核細胞的染色體多於原核細胞,並且又因為真核細胞的染色體是成對的,二個因素加起來的結果,真核細胞的基因材料遠多於原核細胞。
16.     舉例來說,人類細胞的DNA比細菌細胞的DNA多上1000倍。如果將將身體細胞的染色體內的DNA一個接著一個排列出來,整個DNA鍊的長度可達二公尺。
17.     同一個物種的個體,染色體數量是一樣的。舉例來說,人類有23對染色體,總數就是46條染色體;果蠅Drosophila melanogaster4對染色體對或8個染色體;洋蔥8對染色體或16個染色體。
18.     這類的細胞,一對染色體來自於二個不同的細胞,稱為雙套diploid。大部分高等動物與植物的體細胞其染色體是雙套的。
19.     真核細胞有二種細胞分裂:有機體長大過程部分區域進行細胞分裂,稱為有絲分裂mitotic cell division;以及產生卵細胞的細胞分裂,稱為減數分裂meiotic cell division
n         翻譯編寫 Carol H. McFadden and William T. Keeton Biology》;圖片來源/Activity.ntsecJpkchAisbiology

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