大家好,今天小编来为大家解答以下的问题,关于人类细胞分裂是由什么决定的,身体细胞的冷知识这个很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!
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高中生物,细胞核中的核仁具有什么功能请详细说明
核仁的形状、大小、数量因生物种类、细胞类型和生理状态而异,但核仁的功能却是相同的
核仁的主要功能是进行核糖体与RNA(rRNA)的合成。
RNA基因的转录
RNA前体的加工成熟
核仁的主要功能之一就是组装蛋白质合成的机器——核糖体。核糖体的生物发生包括RNA的合成、加工和核糖体亚单位的装配等过程,是一个向量过程。
人类细胞分裂是由什么决定的
这个问题如果要展开来说非常非常复杂,而且到目前仍然没有完全阐明。
我们只考虑有丝分裂中的染色体分离,顾名思义,有丝分裂就是“有丝”的分裂,这个丝指的是纺锤丝,而纺锤丝是由微管蛋白组成的。染色体在分离的时候是由微管蛋白构成的纺锤丝牵拉着向两极移动,就像提线木偶一样,染色体并不靠生物电进行移动,而是通过纺锤丝的物理作用进行移动。
红色为染色体,绿色为微管蛋白
那么细胞怎么“知道”什么时候该移动,该往哪里移动呢?这就涉及细胞分裂的调控,细胞分裂调控是极其复杂的过程,就算把目前已知的知识写成一本书从早到晚看也够看上好几个月,是不可能在这里说清楚的(我也说不清楚),可以从几个层面可以简单说一下
首先是基因层面:基因编码的蛋白质控制一整套细胞分裂行为,包括周期蛋白,CDK(周期蛋白依赖性激酶),黏连蛋白(连接姐妹染色单体),动粒(微管组装)……等等等等成百上千种蛋白质形成不同的复合体,又在细胞分裂不同阶段组成发挥相应功能的结构,这些蛋白质是细胞分裂的物质基础。
其次是基因表达层面:细胞怎么“知道”在分裂的某一期要表达什么蛋白呢?这涉及基因的表达调控,其中又是一大堆东西:转录因子,聚合酶复合体,阻遏蛋白,激活蛋白等等(注意这里的概念都是笼统的,如人体内已经鉴定出1800多个不同的转录因子,它们对不同的基因有不同的调控作用)。然后是调控序列,基因组上的序列有特定位点(启动子,增强子,沉默子等等),这些位点可以与调控蛋白或聚合酶结合进行调控。同时这一整套系统还有验证和反馈的功能,可以保证在特定的时间点和不同需求下表达不同的蛋白。
然后是表观遗传标记:染色质可以分为常染色质和异染色质,二者开放性不同,常染色质空间结构较为开放,转录活性较高,在细胞分裂时,染色质将打包成染色体,就像我们搬家一样,平时经常用和不经常用的东西都得装箱搬走。这个箱子在细胞中可以看作组蛋白,组蛋白像耳机缠线器一样把DNA绕起来,而箱子上封的胶带就可以看作表观遗传标记。与染色质开放有关的主要是组蛋白乙酰化,一般情况下带有乙酰基的组蛋白会呈开放状态,而分裂时染色质凝缩,这涉及表观遗传标记的去除。那表观遗传状态怎么去除呢?这也是由酶催化的,那么细胞怎么知道该不该表达这些酶呢?这就回到第二点上,基因的表达与调控。
之后就是染色体的空间结构,染色体中除表观遗传标记外还有其他蛋白作用于染色体的包装,通过蛋白因子和RNA的介导,相距很远的染色体区域可以被结合在一起,就像把一张纸折过来一样,从而改变染色体的空间结构以适应分裂的需求。
总的来说,细胞分裂的机制跟生物电没什么关系(可能某些神经信号会触发表达之类的,但我不清楚),是基因组,表观基因组,染色质空间结构和基因表达调控共同作用完成的,而且这几个层面之间也互相作用。这是极其复杂的过程,涉及成千上万种基因序列,蛋白质,酶,RNA和其他化学分子等成分,不是知乎的回答能说清楚的。细胞就像一个工厂,但它的生产力,分工程度,精密度,修复能力和最重要的短时适应能力(适应环境改变,细胞周期,外部信号等)要远远强于我们现实中的工厂。
关于人类细胞分裂是由什么决定的的内容到此结束,希望对大家有所帮助。