如何细胞分裂需要时间吗?(does it take for cells to divide?)

在包括人体在内的大多数哺乳动物中,一个细胞完全分裂所需的时间约为24小时。有些细胞需要更多或更少的时间,这取决于它们的用途;例如,一个苍蝇胚胎只需要8分钟就可以分裂,而一个人类肝细胞可能需要一年多的时间。配子,用于有性生殖的细胞,需要几十年才能分裂。异常的细胞分裂也可能发生,导致癌细胞繁殖更快。...
A human sperm cell requires an average of 64 days for meiosis.

在包括人体在内的大多数哺乳动物中,一个细胞完全分裂所需的时间约为24小时。有些细胞需要更多或更少的时间,这取决于它们的用途;例如,一个苍蝇胚胎只需要8分钟就可以分裂,而一个人类肝细胞可能需要一年多的时间。配子,用于有性生殖的细胞,需要几十年才能分裂。异常的细胞分裂也可能发生,导致癌细胞繁殖更快。

平均细胞分裂时间

Cell Type Process Time
fly embryo mitosis 8 minutes
bacteria mitosis 20 minutes
yeast mitosis 2 hours
human skin mitosis 20 - 24 hours
human sperm meiosis about 64 days
human liver mitosis 1 year or more
human egg meiosis up to 40 years or more
human nerve mitosis never, once mature

有丝分裂

Two unicellular organisms.

细胞分裂主要有两种类型:有丝分裂和减数分裂。有丝分裂使整个单细胞有机体得以繁殖,多细胞动物的组织得以修复。在这个过程中,“父”细胞将染色体加倍,然后将自己分裂成两个完全相同的“子”细胞。对于细菌和快速生长的有机体,如胎儿或幼小动物,细胞分裂发生得非常迅速,因此有机体可以生长和茁壮成长。在完全发育的生物体中,大多数细胞的分裂速度要慢得多,以缓慢地更新身体。皮肤和骨髓等区域是例外,它们不断生成新细胞,因此,如果损伤持续,细胞可以快速分裂以修复该区域。

A cell dividing into two daughter cells.

虽然有许多类型的细胞,但大多数哺乳动物在有丝分裂期间都会发生相同的一般细胞周期。在这个周期中,细胞生长和休息,复制其DNA并分裂成新的子细胞。每一步都必须完成,然后才能开始下一步。流程中还内置了各种检查点,以确保在发送开始下一阶段的信号之前进行了适当的更改。

细胞周期有四个主要阶段:

  • 细胞生长和发育的第一个间隙(G1)需要0到5个小时。并不是所有的细胞都从这个阶段开始生长;否则,它们将进入一个称为G0的状态,在该状态下它们无法分割。体内大多数细胞实际上处于G0期。
  • 下一个阶段称为DNA复制的合成或S阶段。完成这项工作需要六到八个小时。
  • 然后,循环进入第二个间隙阶段(G2),这需要两到五个小时。与G1一样,这是细胞在准备分裂时生长并产生蛋白质的时候。
  • 最后,有丝分裂或M期是DNA分裂和分离,细胞分裂的时候。它只持续大约一个小时。
A cell.

这些时间估计值是身体中大多数细胞的平均值,因为并非所有细胞都以相同的速度分裂。有些细胞,如脑细胞和肝细胞,通常根本不分裂。肝脏中的细胞可以通过有丝分裂来修复轻微损伤,但这一过程可能需要很长时间才能完成。

减数分裂的阶段

减数分裂只发生在多细胞动物中,包括形成卵子和精子或配子以进行有性生殖。最终产物是四个子细胞,每一个子细胞包含一半原始染色体的独特组合。例如,在人类身上,一个卵子和一个精子各含有23条染色体,当它们结合在一起时,就构成了大多数细胞中的46条染色体。

虽然每个减数分裂都由几个阶段组成,但减数分裂有三个主要阶段:

  • 间期是第一阶段,与有丝分裂的前两个阶段相似,细胞生长并复制其DNA。
  • 在下一个阶段,即减数分裂I期,同源染色体——来自每一个亲本并具有相同特征的基因的染色体——配对,DNA交换以创造新的组合。然后成对的染色体排成一行,移动到细胞的两侧,细胞分裂成两个子细胞。
  • 减数分裂II期重复从第一期开始的许多步骤;然而,DNA并没有被复制。因此,当两个子细胞分裂时,四个子细胞只包含一半的染色体,并且每个子细胞中的DNA都是唯一的。
The stages of mitosis.

根据生物体的种类和性别,每个阶段可能需要不同的时间。在人类女性中,减数分裂过程在出生前开始,即卵原细胞(未成熟卵)在胎儿中发育。然而,发育过程在减数分裂I期的中间停止,直到身体需要细胞变成卵子为止。这意味着这种类型的细胞分裂可能需要几十年才能完成,因为女性的卵子会持续发育到更年期,通常是40岁或50岁。在男性,减数分裂产生精子要到青春期才开始,大约需要64天。

减数分裂是一个单向过程,必须与有丝分裂同时发生。在产前发育过程中,精子使卵子受精形成合子。在24至30小时内,合子通过有丝分裂进行第一次细胞分裂;一个细胞变成两个,然后这两个细胞分裂成四个,依此类推。随着生物体的发育,这一过程继续在有丝分裂细胞周期中复制细胞。

巨蟹座

细胞分裂太快,以至于生长失控,称为癌症。异常快速的细胞生长会导致成熟细胞功能所需的基因受损或突变。细胞分裂和生长失控的原因有很多,包括遗传因素、营养缺乏、某些感染或暴露于环境因素,如致癌物或来自太阳的紫外线(UV)辐射。癌症可以从一个开始繁殖过快的单个细胞开始,然后这些细胞就无法接受适当的指令来制造蛋白质,以便生长、繁殖,并且通常能够存活。

  • 发表于 2021-12-26 02:33
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  • 分类:生物

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