细胞分裂

细胞分裂（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没有很大的不同。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，罗伯特·雷马克（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的一种特殊的细胞分裂，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。
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染色体互换，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）。
过程分析.
减数分裂Ⅰ（，又称减数第一次分裂）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。
减数分裂Ⅱ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与一般有丝分裂比较类似。
前期Ⅰ根据染色体的形态变化可依序划分为以下几个时期：
细丝期（leptotene）.
此时期在光学显微镜下可观察到染色体，但仍看不清此时染色体已含一对染色分体。染色体正逐渐加厚，端粒散布在细胞核内，并在细丝期将终了时附著至核膜。同源染色体中同源区域的DNA在此时期就已经彼此附著再一起。在酵母菌及小鼠上的研究显示DNA双股断裂是发生在细丝期，即使这时还看不出染色体已经配对。
偶丝期（zygotene）.
此时期可以看到同源染色体彼此附著在一起（即联会），形成二价体（或称四分体）。电子显微镜图显示出染色体联会时会形成联会复合体（简称SC），有横向蛋白质丝将两侧的元件连结起来，形成梯子般的构造。每一条同源染色体会形成许多环圈并沿著SC的侧边元件（含有黏蛋白）排列。SC的功能主要是作为骨架使染色分体可以进行互换，联会的结束就代表偶丝期进入尾声。
粗丝期（pachytene）.
此时期联会已结束。完整的SC形成，且同源染色体从头至尾紧紧相连。在电子显微镜下可看到SC的中央出现数个直径约100nm且具高电子密度的构造，称为重组节，位于发生互换的位置上，可促进基因重组。当粗丝期进入尾声，重组也随之完成。
双丝期（diplotene）.
此时期重组已完成，SC解散，只留下特定位置形成X状结构的成对染色体（染色体交叉），这些交叉点可看出基因重组的程度，而双丝期因为同源染色体间的距离较大而使交叉点更容易被观察到。在脊椎动物的卵子生成中，卵母细胞在双丝期进行生长，早期胚胎发育会需要卵母细胞在此时所转录出来的RNA。
终变期（diakinesis）.
此时细胞中已组装出减数分裂纺锤体。有一些物种的染色体在双丝期时会变得松散，当进入终变期后，它们又再次浓缩。当终变期进入尾声时，核仁会消失而核膜则会瓦解，且四分体会朝中期板移动。此时每一对同源染色体间至少都有一个交叉点，这些交叉点可避免四分体在SC解散时就彼此分离。在脊椎动物的卵母细胞中，促成熟因子（MPF）的活性提高会引发上述事件。
无合成分裂.
2022年4月，中华民国中央研究院细胞与个体生物学研究所的陈振辉助研究员在《自然》发表论文，以斑马鱼作实验材料，发现新的细胞分裂方式并将其命名为「无合成分裂」（Asynthetic Fission）。无合成分裂的细胞仅作增生用途，并无DNA复制遗传物质的过程，初步推断作用为应付生物在急速成长时身体表皮表面积的快速延展。无合成分裂的过程虽短暂但不可或缺。而据研究实验材料的观察结果，有些表皮细胞会分裂2次成4颗细胞；有些分裂1次成2颗细胞；还有些不会分裂，维持1颗细胞；也发现有少数细胞可以逆转分裂过程，形成双核细胞，无合成分裂初步仅在表皮细胞上发现。
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。
以及其它种种因素