有丝分裂和胞质分裂

有丝分裂是复制的细胞核分裂成两个遗传上相同的子核的过程，而胞质分裂是细胞质的物理分隔，完成分裂形成两个细胞。它们共同构成了细胞周期的M期，确保每个子细胞继承完整且均等的基因组副本。

Definition

有丝分裂是真核细胞中复制的染色体浓缩、排列在两极纺锤体上并均等地分离到两个子核中的过程；胞质分裂是随后细胞质的分裂，产生两个独立的子细胞。

Scope

本条目描述了有丝分裂的有序阶段（前期、前中期、中期、后期、末期）、有丝分裂纺锤体的组装和功能、动物细胞中收缩环对细胞质的分配，以及这些事件如何由有丝分裂CDK活性触发。它将有丝分裂视为细胞生物学主题，而非临床指导。

Key concepts

• 前期、前中期、中期、后期、末期
• 染色体浓缩
• 有丝分裂纺锤体和中心体
• 着丝粒和微管附着
• 姐妹染色单体分离（后期）
• 收缩环和卵裂沟
• 基因组的均等分配

Mechanisms

进入有丝分裂由有丝分裂细胞周期蛋白-CDK1复合物（由Nurse表征的普遍有丝分裂激酶）的激活触发，该复合物驱动染色体浓缩、核膜破裂和两极纺锤体的组装。来自两个纺锤体极的微管通过着丝粒捕获姐妹染色单体，并将其排列在中期板上；在后期，连接姐妹染色单体的键被切断，染色单体被拉向相对的两极。随后胞质分裂分配细胞质：在动物细胞中，肌动蛋白-肌球蛋白收缩环在细胞赤道处组装，由纺锤体中区的信号定位，并收缩形成卵裂沟。Glotzer的综述阐述了将纺锤体位置与卵裂沟形成耦合的分子需求，从而使切割发生在两个分离的基因组之间。

Clinical relevance

有丝分裂是组织生长和更新的基础，有丝分裂指数和异常有丝分裂象是组织分析中使用的描述性特征。几种抗癌药物被认为是干扰分裂细胞中的纺锤体动力学。本条目在参考层面描述了细胞分裂，不作为诊断或治疗决策的依据。

History

有丝分裂最早由Walther Flemming在19世纪描述并命名，他观察了染色细胞中的染色体运动。一个世纪后，通过对有丝分裂CDK（Nurse）和允许退出有丝分裂的细胞周期蛋白（其降解）的研究，阐明了分子触发机制，而胞质分裂的机制则通过对收缩环和纺锤体中区信号传导的研究逐步明确，Glotzer对此进行了总结。

Key figures

• Walther Flemming
• Paul Nurse
• Michael Glotzer
• David Morgan

Seminal works

• glotzer-2005
• nurse-1990
• morgan-1997

Frequently asked questions

有丝分裂和胞质分裂有什么区别？

有丝分裂是细胞核的分裂，将复制的染色体分离成两套均等的染色体，而胞质分裂是细胞质分裂的独立过程，从而形成两个独立的子细胞；它们通常紧密相继发生，但在机制上是不同的。

细胞如何确保每个子细胞都获得完整的基因组？

姐妹染色单体通过其着丝粒附着在来自相对纺锤体极的微管上，并在连接键断裂前排列在中期板上，因此后期将一套完整的染色单体拉向每个极；胞质分裂定位在两套染色体之间，以完成均等分配。