细胞分裂

　　细胞分裂(英语：cell division)是生物体生长和繁殖的基础，通常由一个母细胞产生两个或若干子细胞，是细胞周期的一部分。产生两个不同子细胞的分裂被称为不对称细胞分裂，也称为异裂。

　　根据类型常可区分为有丝分裂(mitosis)和无丝分裂，在真核生物中以有丝分裂尤为重要，它不改变染色体的倍数。

　　细胞分裂的另外一种形式是减数分裂(meiosis)。减数分裂产生染色体倍数减半的生殖细胞，即配子，这是有性生殖的必要条件。

　　如果细胞分裂失去控制，常常导致特定细胞团的增生，异生或肿瘤。严重的情况下发生恶性肿瘤，其中上皮组织来源的被称为癌症。

　　原核细胞的分裂

　　原核细胞和真核细胞的细胞分裂方式有很大的不同。原核细胞的分裂方式简单，细胞周期短，在适宜条件下可大量繁殖(如细菌每20分钟就可分裂一次)，其分裂方式为一分二或二分裂，习惯上又称无丝分裂或直接分裂。

　　真核细胞的分裂

　　真核细胞的分裂较原核细胞复杂的多，根据细胞在分裂过程中所表现的形式不同，大体分为三种类型，无丝分裂，有丝分裂和减数分裂。

　　无丝分裂

　　又称直接分裂，无丝分裂曾一度被认为只在低等生物中普遍，因为这种分裂方式是细胞核和细胞质直接分裂，遗传物质不能平均分配。是发现最早的一种细胞分裂方式。早在1841年，R.Remak首先在鸡胚血细胞中观察到这种分裂方式。因为在分裂过程中没有出现纺缍丝和染色体的变化，所以1882年，Flemming提出无丝分裂的概念。

　　有丝分裂

　　最初称这种分裂方式为核分裂，因为在分裂过程中出现纺缍体和染色体等一系列变化，然后才出现细胞的真正分裂，所以又称为间接分裂或有丝分裂。1882年华尔瑟·弗莱明提出，还由于这种分裂方式是多细胞生物体的体细胞的分裂方式，故又称体细胞分裂。·

　　有丝分裂是一连续的复杂动态过程，为叙述方便，根据形态学上的变化，按这些过程的先后顺序分为分裂间期和分裂期，分裂期又分为：前期(Prophase)、中期(Metaphase)、后期(Anaphase)和末期(Telophase)。高等植物和动物的有丝分裂大体相同，但也有少许区别。

　　分裂间期

　　高等植物和动物的分裂间期基本相同。这个时期为一个有丝分裂周期的开始。此时，RNA和蛋白质开始合成，DNA复制。

　　前期(prophase)

　　细胞开始进入有丝分裂过程时，在光学显微镜下逐渐可以观察到染色质在核中聚缩(condensation)成可见的多个染色单体，复制成双的染色单体连结在一起此时即称为姊妹染色体(sister chromatid)或二分体，借由中节(centromere)联系在一起。此时细胞含有四倍数的染色体，称为4a。核膜、核仁逐渐消失，核内物质与细胞质彼此混合。到前期末期染色体已经变的较粗短。在核外的细胞质中可见到纺缍丝(microtubular spindle)形成。纵行排列在细胞中央，形成纺锤体;而动物和一些低等植物中，中心粒复制成双并分别移向两极，发出星射线，形成纺锤体。细胞内的染色体散乱地分布在纺锤体中央。

　　中期(metaphase)

　　核膜完全消失不见，纺锤丝开始变得清晰。每个染色体上的着丝点分别附着着纺锤丝(或星射线)。着丝点受其两极拉力开始上下移动，最后两极拉力达到均衡，着丝点均排列于细胞中央的赤道板上。染色体的清晰度达到最高点。

　　后期(anaphase)

　　每个着丝点分裂成两个，构成每个染色体的两条姐妹染色单体彼此分开，成为两条形状、大小相同的染色体，在纺锤丝(或星射线)牵引下向分别两极移动。复制的染色体与原来染色体分离成为两条独立染色体，平均分配至细胞两端，细胞内的染色体在这个时期暂时加倍。动物细胞逐渐拉长中央凹陷，植物细胞形状不变。

　　末期(telophase)

　　染色体到达两极后，开始解螺旋成为细长盘曲的染色质。同时，核膜、核仁重现。核膜把染色质包裹，出现两个新细胞核。纺锤体消失，细胞质开始分裂。植物细胞的赤道板位置上出现细胞板，并由中向两边扩散形成细胞壁，一个细胞分裂为两个细胞;动物细胞的细胞膜从中央凹陷，把细胞质缢裂成为两部分。分裂期至此结束。

　　胞质分裂

　　除特殊组织细胞外，多数细胞在染色体解旋和核膜形成的同时，便进行细胞体的分裂，或称胞质分裂。但也有胞质分裂与核分裂不同步的。 动物细胞的胞质分裂，是以缢缩和起沟的方式进行的，缢缩的动力推测是由于在细胞质周边有一个微丝(microfilaments, actin)以及肌球蛋白(myosin，一种细胞骨架)组成的“收缩环”，它的紧缩使细胞产生缢束，在缢束处起沟，使细胞一分为二。

　　植物细胞的胞质分裂，因带有细胞壁的缘故，另具特点。是靠形成细胞板来完成的。 在分裂未期，赤道面处的纺缍丝保留下来，并增加微管(一种细胞骨架)数量，向四周扩展，形成桶状结构—成膜体(phragmoplast)。来自内质网和高尔基复合体的含有多糖的小泡移向成膜体，小泡膜融合在一起而成为细胞板(cell plate)。一些充满果胶类物质的小泡，继续向细胞板间添充，形成中胶层及初生壁成分。最后细胞板两层膜和亲体细胞的质膜融合，将细胞一分为二。

　　真菌细胞的分裂同时具有上述两种特征。如裂殖酵母(fission yeast, Schizosaccharomyces pombe)分裂时，微丝环紧缩发生在分裂末期。胞质分裂完成后细胞板(此处称为septum)开始形成。在细胞板周围也有类似于桶状的微管结构， 称为post-anaphase array(PAA)。在细胞板形成过程中，内质网和高尔基体的同源结构均在细胞中央集结。

　　减数分裂

　　减数分裂是真核细胞中一种特殊类型的细胞分裂，指通过两个细胞周期使染色体数目减少一半的细胞分裂方式。减数分裂只有出现在进行有性生殖的生物的生殖细胞中，于1883年由Beneden最先阐述。由于发生在生殖细胞成熟过程中，所以又有成熟分裂(maturation division)之称。

　　通过减数分裂使亲代与子代之间的染色体数目保持恒定，保证了物种的相对稳定性;另外在减数分裂过程中，发生非同源染色体的重新组合，以及同源染色体间的部分交换，从而使配子的遗传基础多样化，这就为生物的变异及其对环境条件的适应性提供了重要的物质基础。因此，减数分裂是生物有性生殖的基础，是生物遗传、生物进化和生物多样性的重要基础保证。

　　转变

　　精原细胞和卵原细胞从进行有丝分裂的，而到初级性母细胞却改为减数分裂了。控制调节这种分裂方式的转变的因素尚不清楚，推测可能是多因素的综合作用结果，不过根据有些学者初步实验，可以断定这种转变是发生在前减数分裂的G2期(减数分裂前间期的G2期)。

　　过程的分析

　　减数第一次分裂或减数分裂Ⅰ(first meiotic division，meiosisⅠ)包括：前期Ⅰ、前中期Ⅰ、中期Ⅰ、后期Ⅰ、未期Ⅰ和胞质分裂Ⅰ六个阶段。然后，通过一个短暂的间期进入减数分裂Ⅱ。

　　减数第二次分裂或减数分裂Ⅱ(second meiotic division，meiosisⅡ)包括：前期Ⅱ、中期Ⅱ、后期Ⅱ、未期Ⅱ) 减数分裂Ⅰ有其鲜明特点，主要表现在前期Ⅰ染色体配对和基因重组。减数分裂Ⅱ与一般有丝分裂雷同。

　　前期Ⅰ根据染色体的形态变化可划分为以下几个时期：

　　细丝期(leptonema)

　　偶丝期(合线期，zygonema)

　　粗丝期(pachynema)

　　双丝期(diplonema)

　　肥厚期(终变期，diakinesis)

　　影响因素

　　能够影响细胞分裂的因素很多，而且极为复杂，目前还没达到对其全面认识的水平。

　　细胞的表面积与体积之比以及细胞核与细胞质体积之间的平衡：细胞通过它的表面不断地与周围环境或邻近细胞进行物质交换，这么它就必须有足够的表面积，否则它的代谢作用就很难进行。但细胞的体积由于生长而逐渐增大时，表面积与体积的比例就会变得越来越小，物质交换适应不了细胞的需要，这可以引起细胞的分裂，以恢复适宜的比例。同样的，细胞核中的遗传信息指引和控制范围有限，细胞核对太大范围的细胞质的调控作用就会相对减少。

　　曾做过这样的实验：当人工培养的变形虫快要分裂的时候，把它的细胞质切去一大块，这个变形虫就不再分裂。等它长大起来又要分裂的时候又切去一块，它也不再分裂。但如果让其继续生长，体积达到一定大小时，它又会分裂起来。

　　抑素

　　cAMP

　　激素

　　接触抑制(contact inhibition)

　　以及其它种种因素