生物問題之細胞分裂

細胞分裂（cell division）是生物體生長和繁殖的基礎，通常由一個母細胞產生兩個或若干子細胞。產生兩個不同子細胞的分裂被稱為不對稱細胞分裂，也稱為異裂。

根據類型常可區分為有絲分裂(mitosis)和無絲分裂，在真核生物中以有絲分裂尤為重要，它不改變染色體的倍數

細胞分裂的另外一種形式是減數分裂(meiosis)。減數分裂產生染色體倍數減半的生殖細胞，即配子，這是有性生殖的必要條件。

如果細胞分裂失去控制，常常導致特定細胞團的增生，異生或腫瘤。嚴重的情況下發生惡性腫瘤，其中上皮組織來源的被稱為癌症。




目錄 [隱藏]
1 原核細胞的分裂
2 真核細胞的分裂
2.1 無絲分裂
2.2 有絲分裂
2.3 胞質分裂
3 減數分裂
4 影響細胞分裂的因素



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原核細胞的分裂
原核細胞和真核細胞的細胞分裂方式有很大的不同。原核細胞的分裂方式簡單，細胞周期短，在適宜條件下可大量繁殖（如細菌每20分鐘就可分裂一次），其分裂方式為一分二或二分裂，習慣上又稱無絲分裂或直接分裂。




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真核細胞的分裂
真核細胞的分裂較原核細胞複雜的多，根據細胞在分裂過程中所表現的形式不同，大體分為三種類型，無絲分裂，有絲分裂和減數分裂。

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無絲分裂
又稱直接分裂，無絲分裂曾一度被認為只在低等生物中普遍,因為這種分裂方式是細胞核和細胞質直接分裂,遺傳物質不能平均分配。是發現最早的一種細胞分裂方式。早在1841年，R.Remak首先在雞胚血細胞中觀察到這種分裂方式。因為在分裂過程中沒有出現紡綞絲和染色體的變化，所以1882年，Flemming提出無絲分裂的概念。

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有絲分裂
最初稱這種分裂方式為核分裂，因為在分裂過程中出現紡綞絲和染色體等一系列變化，然後才出現細胞的真正分裂，所以又稱為間接分裂或有絲分裂。1882年弗萊明提出，還由於這種分裂方式是多細胞生物體的體細胞的分裂方式，故又稱體細胞分裂。

有絲分裂是一連續的複雜動態過程，為敘述方便，根據形態學上的變化，按這些過程的先後順序分為前期（前中期）、中期、後期和未期。下面以動物細胞的分裂為例，說明各期特點

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胞質分裂
除特殊組織細胞外，多數細胞在染色體解旋和核膜形成的同時，便進行細胞體的分裂，或稱胞質分裂。但也有胞質分裂與核分裂不同步的。 動物細胞的胞質分裂，是以縊縮和起溝的方式進行的，縊縮的動力推測是由於在細胞質周邊有一個微絲(microfilaments, actin)以及肌漿球蛋白(myosin)組成的「收縮環」，它的緊縮使細胞產生縊束，在縊束處起溝，使細胞一分為二。

植物細胞的胞質分裂，因帶有細胞壁的緣故，另具特點。是靠形成細胞板來完成的。 在分裂未期，赤道面處的紡綞絲保留下來，並增加微管數量，向四周擴展，形成桶狀結構—成膜體（phragmoplast）。來自內質網和高爾基複合體的含有多糖的小泡移向成膜體，小泡膜融合在一起而成為細胞板（cell plate）。一些充滿果膠類物質的小泡，繼續向細胞板間添充，形成中膠層及初生壁成分。最後細胞板兩層膜和親體細胞的質膜融合，將細胞一分為二。

真菌細胞的分裂同時具有上述兩種特徵。如裂殖酵母(fission yeast, Schizosaccharomyces pombe)分裂時，微絲環緊縮發生在分裂末期。胞質分裂完成後細胞板(此處稱為ceptum)開始形成。在細胞板周圍也有類似於桶狀的微管結構， 稱為post-anaphase array (PAA)。在細胞板形成過程中，內質網和高爾基體的同源結構均在細胞中央集結。

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減數分裂
減數分裂是真核細胞中一種特殊類型的細胞分裂，出現在進行有性生殖的生物的生殖細胞中，是1883年Beneden最先闡述的，指通過兩個細胞周期使染色體數目減少一半的細胞分裂方式。由於發生在生殖細胞成熟過程中，所以又有成熟分裂（maturation division）之稱。

通過減數分裂使親代與子代之間的染色體數目保持恆定，保證了物種的相對穩定性；另外在減數分裂過程中，發生非同源染色體的重新組合，以及同源染色體間的部分交換，從而使配子的遺傳基礎多樣化，這就為生物的變異及其對環境條件的適應性提供了重要的物質基礎。因此，減數分裂是生物有性生殖的基礎，是生物遺傳、生物進化和生物多樣性的重要基礎保證。

由有絲分裂向減數分裂的轉變
精原細胞和卵原細胞是進行有絲分裂的，為什麼到了初級性母細胞就改為減數分裂了呢？是什麼因素控制調節這種分裂方式的轉變的呢？這些問題尚不清楚，推測可能是多因素的綜合作用結果，不過根據有些學者初步實驗，可以斷定這種轉變是發生在前減數分裂的G2期。減數分裂前間期的G2期。

減數分裂過程的分析
第一次減數分裂或減數分裂Ⅰ（first meiotic division，meiosisⅠ）包括：前期Ⅰ、中期Ⅰ、後期Ⅰ、未期Ⅰ和胞質分裂Ⅰ六個階段。然後，通過一個短暫的間期進入減數分裂Ⅱ。 第二次減數分裂或減數分裂Ⅱ（second meiotic division，meiosisⅡ）包括：前期Ⅱ、中期Ⅱ、後期Ⅱ、未期Ⅱ） 減數分裂Ⅰ有其鮮明特點，主要表現在前期Ⅰ染色體配對和基因重組。減數分裂Ⅱ與一般有絲分裂雷同。 前期Ⅰ根據染色體的形態變化可劃分為以下幾個時期：


細線期
偶線期（合線期）
粗線期
雙線期
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影響細胞分裂的因素
能夠影響細胞分裂的因素很多，而且極為複雜，目前還沒達到對其全面認識的水平，下面僅就已取得的資料作一介紹。 （1）細胞的表面積與體積之比以及細胞核與細胞質體積之間的平衡:細胞通過它的表面不斷地與周圍環境或鄰近細胞進行物質交換,這麼它就必須有足夠的表面積,否則它的代謝作用就很難進行.但細胞的體積由於生長而逐漸增大時,表面積與體積的比例就會變得越來越小,物質交換適應不了細胞的需要,這可以引起細胞的分裂,以恢復適宜的比例.同樣的,細胞核中的遺傳信息指引和控制範圍有限,細胞核對太大範圍的細胞質的調控作用就會相對減少.

有人曾做過這樣的實驗:當人工培養的變形蟲快要分裂的時候,把它的細胞質切去一大塊,這個變形蟲就不再分裂.等它長大起來又要分裂的時候又切去一塊,它也不再分裂.但如果讓其繼續生長,體積達到一定大小時,它又會分裂起來.

（2）抑素（3）cAMP （4）激素 （5）接觸抑制（contact inhibition）

1)變成染色體 (condensed chromosome), then replicate

2)technically yes, depending on how long after mitosis u are looking at the daughter cells