2012年12月17日 星期一

有絲分裂Mitotic Cell Division

探索生命《生物學》68
1.        真核細胞的有絲分裂經歷一個複雜、多步驟的細胞循環過程。真核細胞進行細胞分裂時,會經歷間期interphase
Gloria in Excelsis Deo
2.        間期狀態中的細胞能夠進行所有活細胞的正常活動呼吸、蛋白質合成、生長、分化……等等。此外,細胞在間期複製基因材料以預備即將進行的細胞分裂。
3.        處於間期的細胞,細胞核清晰可見,細胞核內經常會出現一個或多個明顯的核仁。在間期,看不到細胞核的染色體,因為染色體十分纖細,彼此糾纏,難以分辨,此時染色體看起來只是不規則的大小顆粒物質。
4.        所有動物細胞在間期,細胞核外都會有一個特殊的細胞質區域,稱為中心體centrosome;中心體內含一對互相垂直的小圓柱體,它們就是中心粒centrioles
5.        在細胞分裂之前,中心體內的中心粒會複製,二對中心粒最後會帶著一部份的中心體物質分開。分開的二個中心體各自移往細胞相反的二側,一旦中心體移到細胞二端,中心體就會組織細胞骨架形成分裂所需的紡錘體
6.        在間期,細胞經歷一系列的改變,使細胞所有重要的成分都複製成雙份,包括基因材料。一切都複製成雙倍之後,細胞接著分裂成二個子細胞。細胞繁衍子細胞的過程,稱為細胞週期cell cycle

真核細胞進行分裂前的間期分為三個階段 Three Distinct Interphase Stage Precede the Actual Division of a Eucaryotic Cell
7.        細胞並不是打算分裂就立刻直接進行分裂。細胞從預備分裂到真的進行分裂之間,有一個間隔時期 a gap in time,稱為G1(第一個間隔時期),G1是基因複製之前的時期。在G1時期生物合成活動頻繁,這個時期細胞合成新的核醣體、胞器與其他細胞構造
8.        接下來進入到合成階段S(合成是synthesis,簡寫為S),在這個階段合成新的染色體DNA,並且更進一步地複製細胞內的器官。在S期每個染色體的DNA分子都被複製了。複製的過程無法用光學顯微鏡觀察,不過可以用放射性DNA前驅物辨識。
9.        複製完成之後,二個一樣的DNA分子被中節centromere綁在一起;被綁在一起的這一對DNA稱為染色體chromatid
10.     另外一個間隔時期是G2,這是DNA複製結束與實際分裂開始的分界點。在G2期細胞持續長大,合成分裂所需的物質,由酵素檢查DNA並修正錯誤
11.     G2期之後緊接著是M,細胞真正分裂成二個子細胞是在M期(M是有絲分裂mitosis的簡寫)。
12.     間期的其中三個間期G1期、SG2,與接下來的M,合起來是一個完整的細胞週期
13.     細胞週期的時間差異很大。植物的細胞週期通常是1030小時,動物的細胞通常是1824小時,而胚胎發展的早期細胞的生命週期只有20分鐘,成年人的肝細胞週期則長達一年。
14.     各種細胞的週期差異最大的是G1期,有些種類的細胞甚至被困在G1期而不再分裂。舉例來說,分化的骨骼肌肉細胞與神經細胞就停留在G1,不再進一步分化。
15.     有證據顯示某些舉重在高度舉重訓練下肌肉細胞有可能會分裂。多年來人們認為肌肉細胞變大只是因為肌肉細胞的半徑增加,而不是增加了肌肉的數量。現在看來某些肌肉纖維細胞是可以進行分裂的,但是這個分裂導因於肌肉纖維的受傷,而不是正常的細胞分裂程序。
16.     有少數的細胞困在G2期,成年人的心肌細胞就是停留在G2的一個例子。到目前為止我們對於為什麼某些細胞停留在某一個間期沒有明確的解釋。
17.     細胞停留在G1期或G2期導因於無法製造出一種控制反應繼續進行的必要化學物質。控制細胞週期的化學物質稱為週期蛋白或週期素cyclins。舉例來說,S-週期素S-cyclin能刺激複製反應(合成DNA),M-週期素M-cyclin能啟動有絲分裂。
18.     這些化學物質在控制細胞週期時失敗是造成癌症的潛在原因,癌細胞就是失控快速成長的細胞。科學界希望在細胞複製與有絲分裂控制這方面的研究能夠產生治療腫瘤細胞的新科技。
n        翻譯編寫 Carol H. McFadden and William T. Keeton Biology》;圖片來源/Daviddarling.infoStudent.ccbcmdUniverse-reviewMcatzone.com

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