Tip:
Highlight text to annotate it
X
你好。我是安德森先生,在这个视频中,我将会谈论细胞。 生命是由细胞组成的。它是结构和功能的基本单位。而且我们所有的细胞
必须来自于先前存在的细胞。那么,这是如何做到的?这是通过一个 细胞分裂的过程。这将要会发生在所有细胞上,即细菌的原核细胞
人体里的真核细胞。通过细胞分裂,一个细胞可以成为两个细胞。随后 可以迅速变成四个,然后八个,然后十六个。这样,我们得到细胞中的指数级增长。
给你一个速度有多快的概念,你的生命从一个受精卵开始 或者,一个 'Zygote'。但是,这些随着时间的流转很快就被分裂、增长,并最终会形成了
一个成年人。在其体内,有大约10万亿个细胞。他们都是 从那原始细胞来的。下面再看看比那数字还要大的数据,仅拿
肠道为例,我们就会发现,活在你消化道里的细菌 超过了你整个身体里的细胞:十比一的比例。光生存在你肠道里就有100万
细菌细胞。而且他们的数目还被生存在你的肠道 里的病毒细胞一比十的比例超过。因此,我们会有10^15病毒细胞生存在我们的
肠道里。那么,病毒从科技的角度上来讲不能算是细胞,但我在这里描述的其他的一切是 将要会生殖的或者它们通过一个叫做细胞分裂的过程诞生的。
实际上有三种类型的细胞分裂。在原核细胞,或在细菌中,他们 简单地分裂通过一个过程称为'二分裂'。这就是当一个细胞,一个
细菌细胞,会制造(分裂)出两个和原始细胞一模一样的细胞。 在真核细胞中,我们有和它类似的过程。我们会有细胞分裂
或我们有时只是称他为'有丝分裂'。从技术上来讲有丝分裂将会是细胞核 的分裂。然后,我们将有细胞质分裂,那就是细胞其他部分
的分裂。但我们一般用 '有丝分裂'来形容当一个真核细胞制造出两个 和那个细胞一模一样的细胞。这很像二分裂。然后,第三种
细胞分裂的类型将是'减数分裂'。减数分裂就是当我们要创建性 细胞时候的分裂。或者说,当我们创建生殖细胞时。有丝分裂和二分裂确保我们有一模一样
原始细胞的副本。减数分裂是完全不同的。减数分裂会 制造的细胞是不同的。它们将有一半的遗传信息,而且它们
将会让我们得到变异。因此,对我们而言性生活是很重要的,因为它为我们的下一代提供了变化。 在细菌中,变种,还有一些其他的方法让它们
分享重要的信息。那么,让我们第一来谈论细菌。他们繁殖 通过一个过程被称为二分裂。在这儿,我们有这样的成体细胞,
所以我们有这样的母细胞。它包含,你可以在这里看到, 核糖体。它会有一个的质粒在这里,是一点点额外的DNA。但它的
基因组或所有的DNA将被包成一个环型。那么,我们要 在二分裂来做什么?我们要拿一个细胞,我们希望制造两个细胞,
和那个细胞一模一样的。所以这个过程是非常简单的。细菌细胞最开始做的 就是复制它所有的DNA。因此,它会做的第一件事是DNA聚合酶会绕着
整个环,这将会使所有细菌的DNA被精确复制。有一件事 在这里没有画上去就是我们也会有复制质粒。我们也
会有,你知道的,核糖体数目增加在我们增加DNA数量的同时。 接下来会发生的就是它会被牵引到细胞的一侧。而且,实际上
DNA将会和细胞壁连上。然后,最终的结果是 细胞壁会分裂成两半,我们会有两个细菌细胞。
他们有什么不同?他们并不是不同。他们是完全一样的。DNA在此 细胞和DNA在这个细胞中将会是完全一样的。而且当我们把
它分裂两半,我们也要分一半核糖体和质粒。那么, 再次强调,细菌不会发生有丝分裂。它们没有发生性关系。他们繁殖的方式只是通过二
分裂。而这过程发生的快得令人难以置信。因此,一个典型的电大肠杆菌可以自我复制, 从一个细胞制造出两个,在20分钟内。如此快得速度,这仅仅是疯狂的。
但同时,我们不通过二分裂,因为我们是由真核细胞组成的。在 我们谈论有丝分裂和减数分裂之前,我们应该确保你知道
配子和体细胞的区别。真核细胞就会包括 从黑猩猩到蜜蜂到花朵到蘑菇酵母,它们都具有
一个细胞核。还有,我们发现真核生物内有两种类型的细胞。 首先是体细胞。体细胞是再你身体里的人体细胞。
然后,我们有的是性细胞的配子。因此,在 人类身体里的配子细胞在男性体内都将是精子
和再女性体内都将是蛋或卵子。它们怎么不同呢? 请记住体细胞在人类的体内都将是二倍体。他们
将有每一个基因的两份。因此,每一个染色体的两个份数。 配子只会有一个。因此,精子和卵子为你提供你会有的一半的DNA。
那么,我们如何复制一个典型的细胞呢?首先,我们应该谈论什么时候我们 做到这个?记得当你从受精卵到成人,我们要要一遍又一遍的加倍细胞数目。
然后,我们又不断地更换我们身体里的细胞。 因此,随着细胞被不停地磨损或损坏或拨除,我们需要用其他的细胞来替代它们。
我们能做到这一点,是通过有丝分裂的。再次强调,有丝分裂是什么呢?科技上来讲, 它是原子核的分裂。 但是细胞其他的部分也会划分,这被
称为胞质分裂。那么我们首先有什么?我们把它简化, 这是一个简单的细胞。这是一个二倍体细胞。它是 2n = 2。这意味着它们有两个染色体。
这两个染色体是类似的。这意味着,它们的长度是相同的。 它们有不同的颜色的原因是一个是父亲遗传的,一个是母亲的。
因此,在谈论我们在有丝分裂会得到什么的细节之前,让我们先来看一看。 最初我们将有一个看起来这个样子的细胞。
我们最终会有两个看起来和第一个细胞完全一样的细胞。所以我们通过丝分裂 要复制细胞。让我们来看一看。第一件会发生的的事
就是我们必须复制所有的DNA。而这个过程发生在间期(interphase) 。 这个染色体会复制它所有的DNA。现在呢我们
有的是所谓的姐妹染色单体。所以我们在这边有一个染色体。 这一边也有一个染色体。他们是完全一样的。因此,他们是精确复制了
原来的染色体。你可以看到,我们这边那个 类似的染色体也是同样的。接下来会发生什么呢?它们将在中间相遇。
它们会列成一排。这些线代表纺缍丝,它会连上染色体的两边。 那每个姐妹染色单体将被拉开。它们
被拉开。最终,就是有丝分裂时,我们把 细胞核分开。然后整个细胞会分开两半。我们会分裂
细胞质,叫做细胞分裂。那我们最后得到什么?我们会有 两个细胞都是二倍体的。我们的原始细胞也是二倍体。因此,让我们
看一看这真的看起来是什么样子的。我们在这里看到的是正在有丝分裂时的 细胞。他们是生长在生长培养基中。如果我们播放一下视频,这
是时间推移了的。所以加快了不少。但如果我们看看会发生什么事 像在这儿的这个细胞,你可以看到它在原子核里集中在一起
,划分遗传信息。然后剩下的细胞会分裂。 什么结束的时候,我们会有什么?我们有两个相同的细胞。
而它们会增长。然后,它们最终将会划那分原子核并 且它们会成长。。。成长。。。再成长。并且细胞,
除非他们是癌细胞,会继续在这里成长,直到他们填满这 全部培养基。不过,我们需要谈谈减数分裂,这是第三个类型的细胞分裂。
在减数分裂时发生了什么? 减数分裂是当你有一个细胞,从这一个细胞中造出四个 细胞。现在,让我们来看看这是怎么与有丝分裂有一点点不同。在有丝分裂过程中
记得我们有一个细胞,然后我们造出了两个细胞。在减数分裂过程中,我们实际上是会 有另一个分裂。但某些事情更是不同,因为我们并没有在有丝分裂过程中观察到。
回想在有丝分裂过程里,我们要确保我们造出的每一个细胞都是和 该原始细胞是相同的。在这里,你可以看到我们最终创造的这四个细胞
将会是和原始细胞完全不同。而且它们将会有一半的遗传 信息。回想我有说过精子和卵子有原始细胞里的一半遗传信息。
那么,什么事情发生了呢?好了,让我们看看这如何开始的。 第一件事,你要加倍这些染色体。
所以,我们要复制这些染色体。但,接着,一个奇怪的现象发生了。这个 奇怪的现象是,我们会拿一点点的,在这里我们来拿一点点
这种白色的染色体。那么,这会和右边的红色的染色体交叉。 ,因此,我们实际上是在交换染色体。所以这一过程被称为 'crossover' (交叉),但是
你其实在做的是交换 (基因)或造出新的染色体。这是 你从你母亲和你父亲的染色体结合成的。这是一个以前从未建成
过的染色体。如此,这些最终会并列在中间。然后,它们将 会划分。然后他们会再次分裂。因此,他们会分裂成一半。那么,这
就是减数分裂一,然后他们会再次分半。这被称为减数分裂二。 那么,我们完成了之后造出了什么呢?我们会创建子细胞。但是这每个
子细胞将是不同的。它们各自将创建一个新的精子或 一个新的卵子。在人体中,它要复杂得多。回想,我们
不一开始不会是 2n = 4。一共有4个染色体在这里。我们一开始 会是 2n = 46。因此,我们一开始有46条染色体。所以当我们到最后的时候这将会是真的
很不一样。因此,我们可以创造数几十亿 的不同类型的细胞- 通过减数分裂。所以这将会给我们基因上的变动。
那么我们来总结一下。我们有什么?我们有三种类型的细胞分裂。我们有二 分裂。这只是在细菌中可以观察到- 一个细菌,第一
复制DNA,然后其余的细胞会分裂通过胞质分裂。这每 个子细胞将是和那第一个细胞是同样的。如果你正在观察真核
细胞,我们有的是有丝分裂。在有丝分裂过程中会发生什么事?我们从二倍体细胞开始。那么 这里是红色和绿色(的染色体),来自不同的父母。因此,我们
有4条染色体。他们将在间期的S期复制。他们将 并列在中间。然后他们会被拉到一边。现在,如果我们看这里,这两个
在有丝分裂过程中所产生的细胞是和原始细胞相同的。而这正是有丝分裂的功能。 它会制造精确的副本。如果我们看最初的减数分裂,减数分裂开端
的原始细胞会看起来很相似。但并列是却不是像这样分开 姐妹染色单体的,它们会去并列类似的源染色体,
让它们互相缠绕,而染色体会相互交换几段。它们会分成两半。进而 它们将再次分成两半。我们会创建的是配子。那些
会是有一半基因信息的精子和卵子,它们会有新的 遗传信息的组合。所以,再一次,这将会由不同的精子受精。然后
我们回到一个受精卵。从受精卵我们下一步怎么走?我们紧跟着回到有丝分裂, 这样我们可以一遍又一遍的复制那个细胞。那么这就是细胞
分裂。我们这个星球上所有细胞都有这个过程。它显示给我们一个细胞是如何 达到我们今天所看到所有的细胞的。一个很好的问题或许是:那个最原始细胞是哪里来的?
不过,那是属于另一个视频广播了。而我希望这是有所帮助的。