神奇复杂的细胞（中）复杂而精确的细胞制造

神奇复杂的细胞（中）复杂而精确的细胞制造

 

前文说了（神奇复杂的细胞（上）比人类还聪明能干的细胞 ），当今世界，只有细胞能够制造细胞。那么，细胞是如何制造细胞的呢？靠的是细胞分裂—一个细胞分裂成2个细胞，原来的那个细胞就造出了一个新细胞。实际上也是如此，细胞分裂就是一个细胞造出了另一个细胞。

 

细胞是如何分裂的？如果您知道细胞分裂的整个Cycle，曾经在显微镜下看见过细胞分裂的过程，想象一下当时细胞内正在发生和进行的事情，您会惊异这是一个何等精细巧妙，而又何等庞大复杂的过程！

 

先看一下细胞的整个分裂周期（Cell Cycle），这是细胞制造新细胞的整个过程：

 

（图片来自网络：http://www.nexcelom.com/images/Cell-Cycle-Illustration-Only.png）

 

这里，M代表Mitosis（有丝分裂），是一个细胞分裂成2个细胞的过程；S代表Synthesis（合成），主要指细胞合成DNA的阶段，G是Gap (间隙)，指合成和分裂之间的间隙。G1期又称为DNA合成前期，在G1期细胞为合成DNA作各种准备。G2期又称为DNA合成后期，在G2期细胞为分裂作准备。这里的G0期，是指细胞不再处于分裂周期中，说明细胞不再生长。人体有很多细胞是处于G0期的不生长的细胞。每次细胞分裂，细胞要经历G1期，S期，G2期，和M期。一般来说，哺乳动物的细胞，能够在24小时左右完成整个周期。

 

上面这个示意图，大致显示了细胞分裂各期所占的时间。如果整个周期是24小时，我们可以看见，G1期和S期各占大约三分之一时间，也就是说，大约8小时。G2期和M期加起来占三分之一，其中M期占1-2小时。

 

在G1期，细胞主要是大量制造RNA，核糖体和蛋白质。RNA是细胞制造蛋白质的工具，核糖体是制造蛋白质的场所，好比是一个车间，蛋白质则是为下个阶段制造DNA准备的各种工具。在这一期细胞的物质代谢特别活跃，细胞体积快速显著增大。这一期为下阶段S期的DNA复制作物质和能量的准备。光拿合成蛋白质来说，想象一下，每个蛋白质是有几百个蚂蚱（氨基酸）串成，大量的蚂蚱从细胞外抓进来，进来后在细胞内乱飞，然后被一个个抓来，串起来，蚂蚱不能用错，顺序不能搞错，成千上万个这样的蚂蚱串，要在8个小时左右的时间里完成，这是一个怎样的景象？

下一期是S期，又叫DNA合成期，在这一期，细胞要把细胞核内的DNA全部复制一套，即我们以前说过的近30亿的木牌串（见癌细胞是怎么发生的（4）一个细胞发生癌变的几率）全部照原样重新串一套。这又是一个多么大的工程！且不论我们前面说的要完全一样，出现错误要检查，纠正。并且，除了合成DNA外，细胞还要合成组蛋白，组蛋白是染色体的组成部分。DNA复制所需要的酶也需要在这一时期制造。光木牌串就近30亿！您就坐这儿数数，数30亿要多少时间？把30亿个木牌一个个找来并串上，木牌不能用错，顺序不能搞错，要是让人来做，要多少人才能够在8小时内完成？

 

接下来是G2期，又称为DNA合成后期，这是细胞分裂的准备期。在这一时期，DNA合成已经完成，细胞需要大量合成新的RNA及蛋白质，这是下一阶段，细胞的有丝分裂所需要的各种工具和机器，包括微管蛋白和促成熟因子等。还包括，下一代细胞的生存所需要的所有分子，包括蛋白质。因为，下一期—M期后，就是2个细胞，各过各的日子了。这期该多么繁忙，大家自己想象吧。

 

这所有的一切，都是为了那最后一刻，精细，复杂，伟大，壮观的M期—有丝分裂期！

 

（待续）