有丝分裂

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作者: 医知苑
最后更新时间: 2024-01-09

作者: 医知苑
最后更新时间: 2024-01-09

有丝分裂描述了一个细胞分裂成两个相同的子细胞它发生在几个阶段,每个阶段都由细胞内容和结构的一组定型变化组成。在本文中,我们将研究有丝分裂的阶段及其临床相关性。

图 1 - 有丝分裂各阶段细胞的显微镜图像

图 1 – 有丝分裂各个阶段的细胞的显微镜图像

有丝分裂的阶段

前期

每条染色体均由两个基因相同的染色单体组成,并通过着丝粒连接。DNA复制过程中,遗传物质松散地堆积成染色质然而,在有丝分裂期间,DNA 需要更紧密地堆积,以便在后期更容易分离。为了解决这个问题,在前期开始时,染色质开始凝结成染色体

此外,有丝分裂纺锤体开始形成有丝分裂纺锤体是由微管组成的结构,有助于染色体的组织和排列。纺锤体附着在称为中心体的细胞器上。有丝分裂中的每个细胞都有两个中心体;在前期,中心体开始向相反方向移动

图 2 – 前期

前期

在这个阶段,染色体完成压缩成紧凑状态。核膜开始分解,使纺锤体纤维附着在称为着丝粒(每个姐妹 染色单体上的着丝粒区域)的染色体上。姐妹染色单体附着在源自相反中心体的纺锤体上,将两者连接在一起。

图 3 – 前期

中期

在此阶段,染色体在称为中期板的理论线上对齐中心体已完成移动并位于细胞的两端。

在此阶段,细胞将检查所有染色体是否沿中期板排列,其动粒是否正确连接。这有助于确保姐妹染色单体在两个子细胞之间均匀分配。染色体排列或纺锤体附着的错误将导致细胞停止进一步的进展,直到问题得到解决。

图 4 – 中期

后期

在此阶段,姐妹染色单体被拉到细胞的两端。纺锤体纤维收缩,破坏着丝粒处的染色单体并将它们移动到细胞的相对两极。不附着在染色单体上的纺锤体纤维会拉长细胞,为分裂做好准备。

图 5 – 后期

末期

在此阶段,细胞已伸长并接近完成分裂。类似细胞的特征开始重新出现,例如两个细胞核的重组(每个细胞一个)。然后染色体解压缩,有丝分裂纺锤体纤维被分解。

胞质分裂

细胞分裂是细胞质分裂形成两个新细胞。这个阶段实际上开始于后期和末期之间,但是直到末期之后才结束。为了分离两个细胞,蛋白质环(肌动蛋白环)沿着称为卵裂沟的折痕挤压细胞质这将细胞质在两个细胞之间平均分裂。

图 5 – 末期和细胞分裂

临床相关性 -有丝分裂错误

有丝分裂错误通常发生在中期。通常,这是由于染色体沿中期板错位或有丝分裂纺锤体未能附着到动粒之一所致。这可能会导致子细胞的染色体分布不均,导致一个细胞的染色体数量过多,而另一个细胞的染色体数量过少。

缺少染色体的细胞通常会死亡,但是,具有额外染色体的细胞可能会引起问题。如果额外的染色体携带促进细胞生长的基因,则可能通过细胞内信号通路的组成性激活导致癌症。然而,值得注意的是,癌症的机制很复杂,需要多次基因“打击”。增加一条额外的染色体本身不足以引起癌症。