細胞分裂是生命體將遺傳物質(zhì)準(zhǔn)確傳遞給下一代、保持正常運作的重要機體活動。可分為前中后間等階段。是生物學(xué)的重要基礎(chǔ)知識。本文主要對有絲分裂的不同時期細胞的變化進行分析。

有絲分裂 - 概述

前期

細胞進行有絲分裂具有周期性。即連續(xù)分裂的細胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止，為一個細胞周期。一個細胞周期包括兩個階段：分裂間期和分裂期。

細胞在進行有絲分裂時，核和胞質(zhì)都發(fā)生形態(tài)上的變化，稱有絲分裂期。有絲分裂過程是一個連續(xù)的過程，為了便于描述人為的劃分為六個時期：間期(interphase)、前期(prophase)、前中期(premetaphase)、中期(metaphase)、后期(anaphase)和末期(ophase)。其中間期包括G1期、S期和G2期，主要進行DNA復(fù)制等準(zhǔn)備工作。

①前期。自分裂期開始到核膜解體為止的時期。間期細胞進入有絲分裂前期時，核的體積增大，由染色質(zhì)構(gòu)成的細染色線逐漸縮短變粗，形成染色體。因為染色體在間期中已經(jīng)復(fù)制，所以每條染色體由兩條染色單體組成。核仁在前期的后半漸漸消失。在前期末核膜破裂，于是染色體散于細胞質(zhì)中。動物細胞有絲分裂前期時靠近核膜有兩個中心體。中心體放射出星體絲，即放射狀微管。帶有星體絲的兩個中心體逐漸分開，移向相對的兩極。核膜破裂后形成兩極之間的紡錘體。

后期

④后期。每條染色體的兩條姊妹染色單體分開并移向兩極的時期。分開的染色體稱為子染色體。子染色體到達兩極時后期結(jié)束。子染色體向兩極的移動是靠紡錘體的活動實現(xiàn)的。

⑤末期。從子染色體到達兩極開始至形成兩個子細胞為止稱為末期。此期的主要過程是子核的形成和細胞體的分裂。子核的形成大體上是經(jīng)歷一個與前期相反的過程。到達兩極的子染色體首先解螺旋而輪廓消失，其周圍集合核膜成分，融合而形成子核的核膜，核內(nèi)出現(xiàn)核仁。

細胞體的分裂稱胞質(zhì)分裂。動物和某些低等植物細胞的胞質(zhì)分裂是以縊束或起溝的方式完成的。高等植物細胞的胞質(zhì)分裂是靠細胞板的形成。細胞板逐漸擴展到原來的細胞壁乃把細胞質(zhì)一分為二。

有絲分裂期所用時間，因生物和細胞的種類不同而有很大差別。一般要1～3小時，但快者有10多分鐘就可完成，慢者需5～6個小時，甚至更長時間。通常，胚胎發(fā)生早期細胞分裂快，而成體組織細胞分裂慢。

在有絲分裂期中通常是前期和末期時間較長，而中期和后期時間較短。

許多理化因素都影響有絲分裂過程。對于植物和低等動物的細胞，在一定范圍內(nèi)(約8~25℃)溫度越低，細胞周期越長，有絲分裂過程也越慢。接近零度的低溫可抑制紡鍾體的形成，使細胞受阻在有絲分裂中期。電離輻射，如X射線和γ射線能抑制細胞進入有絲分裂。許多化學(xué)藥物都有抑制有絲分裂的作用，如秋水仙素、對二氯苯等。促進有絲分裂的化學(xué)物質(zhì)有植物凝集素、赤霉素等。

有絲分裂 - 動植物的不同

分裂后期

用藥物(秋水仙素、巰基乙醇等)破壞紡錘體，則染色體不能排列到赤道面，除去藥物后，紡錘體重新形成，則染色體又能排列到赤道面，由此可見，染色體向赤道面的排列和紡錘體的活動有關(guān)。由輻射損傷或其他原因造成的沒有著絲點的染色體斷片不能排列到赤道面上。因此說明，染色體向赤道面的排列和著絲點的活動有關(guān)。用微束紫外線照射時二價體的一側(cè)著絲點或著絲點絲，則染色體不能正好位于赤道面，而偏近于未受照射的著絲點所面向的一極。這說明染色體在赤道面的配位必須兩個著絲點及與兩極相連的兩側(cè)著絲點絲都正常地發(fā)揮作用。根據(jù)以上事實和其他觀察，推測在前中期時兩個著絲點分別以著絲點絲與兩極相連，靠兩極牽引力的平衡，使染色體位于赤道面上。除這種牽引平衡的力量外，還可能有其他一些因素起輔助作用。

后期染色體運動

后期時兩組子染色體向兩極移動，而在有些細胞兩極也被推開更遠。關(guān)于這種運動的機制尚無定論。后期時著絲點微管在向極的末端不斷解聚，因而逐漸變短。這可能是使染色體被拉向兩極的重要原因。 因為在體外實驗中給模型細胞添加O以阻抑微管的解聚時，則染色體向兩極移動過程停止，反之，如果添加少量秋水仙素以促使微管解聚速度加快，則染色體向兩極移動速度也加快。有些細胞在分裂后期兩極分開更遠可能是由下述機制造成的：來自兩極的極微管在赤道區(qū)互相重疊，微管蛋白在它們的自由末端聚合而使微管加長。這些重疊的來自兩極的微管互相滑動，使兩極推開更遠。

有絲分裂 - 意義

有絲分裂的重要意義，是將親代細胞的染色體經(jīng)過復(fù)制(實質(zhì)為DNA的復(fù)制)以后，地平均分配到兩個子細胞中去。由于染色體上有遺傳物質(zhì)DNA，因而在生物的親代和子代之間保持了遺傳性狀的穩(wěn)定性。可見，細胞的有絲分裂對于生物的遺傳有重要意義。