为什么细胞分裂很重要

为什么细胞分裂很重要

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因为细胞分裂是生命的基础。

“生命”的基本定义是一种可以为下一代生长和繁殖的生物。换句话说,“细胞分裂”是生物的基本行为。

为什么细胞分裂很重要

细胞分裂对有机体的生长、受损组织的修复、愈合和再生以及繁殖都是必要的。

单细胞生物:繁殖

细胞分裂是父细胞分裂成子细胞的过程。细胞分裂对单细胞和多细胞生物都至关重要。对于单细胞生物来说变形虫草履虫在美国,细胞分裂可以直接增加它们的种群数量。

细胞分裂_单细胞

[在这张图中]细胞分裂是单细胞生物繁殖的一种方式。


多细胞生物:生长、补充、再生和繁殖

增长和补充

在像我们这样的多细胞生物中,细胞分裂允许有机体成长通过增加他们体内的细胞数量。它还提供新的细胞更换旧细胞或者修复受损细胞。看看下面的图片,了解细胞分裂对生物体的作用。

细胞Division_Growth

[在这张图中]像我们这样的多细胞生物,它们的细胞分裂使体内的细胞数量翻倍。细胞分裂使我们能够在成人体内从一个胚胎细胞生长到总共38万亿个细胞。


(在这张图中)我们体内的细胞寿命是有限的
干细胞具有分化成多种细胞的能力,能够不断分裂以补充失去的老细胞。不同的细胞类型有不同的周转率。例如,保护我们胃和肠道内表面的细胞需要每2-5天更换一次。我们的皮肤细胞需要每隔一周补充一次。肝细胞可以在退休前工作一年。每年约有1-10%的心肌细胞更新。然而,大脑中的神经细胞和眼睛中的晶状体细胞必须终生工作。


再生

我们不可避免地时不时会受伤。我们的身体可以启动紧急细胞分裂来愈合伤口。例如,我们的皮肤细胞可以迅速分裂,以愈合皮肤保护层的损失。

有些动物,如蝾螈,具有非凡的治愈能力。蝾螈(两栖动物)被誉为再生显示出组织、器官甚至整个身体部位再生的非凡能力。科学家们现在正在研究蝾螈肢体的再生,希望我们能在未来学会如何再生人体。

Cell-Division_Repair-and-regeneration

组织的修复和再生需要细胞分裂。
细胞分裂补充失去的细胞,从而修复受损的组织,甚至是蝾螈的全身部位。


繁殖

细胞分裂在多细胞生物的繁殖中也起着核心作用。一些原始动物,如海星、九头蛇或扁虫,可以通过简单地分裂成几部分来繁殖,然后每一部分通过细胞分裂再生其缺失的部分。其他多细胞生物,如人类,需要一个特殊的细胞分裂过程,称为减数分裂,以产生用于生殖的精子和卵子。

细胞分裂-繁殖涡虫星鱼

在多细胞生物中,细胞分裂在繁殖中的重要性。
原始动物,如海星、水螅或扁虫,通过有规律的细胞分裂繁殖自己。相比之下,人类的繁殖需要更复杂的细胞分裂,称为减数分裂。

两种类型的细胞分裂-有丝分裂和减数分裂

细胞分裂分为两种类型:有丝分裂而且减数分裂.有丝分裂是一种细胞分裂,一个父细胞分裂成两个子细胞。两个子细胞从它们的母细胞继承相同的遗传信息(DNA)。我们上面提到的生长我们的身体和修复受损细胞的细胞分裂属于有丝分裂。

另一方面,减数分裂是一种减数分裂,其中子细胞只携带亲本细胞一半的遗传信息。减数分裂只发生在精子和卵子产生的过程中。

有丝分裂

除了精子和卵子,我们体内的细胞都有两个基因信息副本(保存为DNA代码)。我们称这些细胞的遗传状态为“二倍体”或“2n”。在细胞分裂之前,母细胞首先复制自己的DNA,以生成两个完全相同的遗传信息副本。然后复制的DNA平均分裂成两个子细胞。两个子细胞与父细胞相同,保持为“二倍体”或“2n”。

减数分裂

就像有丝分裂的开始一样,母细胞复制自己的DNA。然而,在减数分裂中,DNA会被两个减数分裂细胞分裂成四个部分。结果,一个亲本细胞产生四个配子细胞(精子或卵子),只有亲本细胞一半的遗传信息。我们将这种细胞状态命名为“单倍体”或“n”。受精后,受精卵从精子或卵子中获得DNA,回到“二倍体”状态(2n)。

[在这个图中]有丝分裂和减数分裂


下周,我将讨论有丝分裂阶段更多的细节,细胞如何将3米长的DNA打包到微小的细胞核中而不纠缠,以及有丝分裂的食物模型.请继续关注!

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