核分裂(nuclear division,karyokinesis,mitosis)是指细胞核的分裂。细胞分裂通常是核先分裂,然后以细胞质分裂而告完成。karyokinesis(希腊语karion=核,kinesis=运动)一词为W.Schleicher(1878年)所创造,无丝分裂,但无丝分裂多为极特殊的病态现象和退化现象,所以习惯上多将mitosis(有丝分裂)作为核分裂的同义词来使用。核分裂有体细胞核分裂(somatic nuclear division)及减数核分裂(meiotic nuclear division)两种基本形式。细胞周期中的M期(分裂期)虽为连续过程,但为了作为区别染色相和非常染色相的标志,将其分为前期、前中期、中期、后期和末期。通过分裂期,染色体先进行纵裂,然后在纺锤体内向两极移动,最后形成两个子核。M期只不过是核内容进行分配的时期。作为染色体主要成分的DNA在M期以前的S期时即已复制加倍。此外,染色体的碱性蛋白及有丝分裂期的分裂蛋白等在M期以前的间期也已合成完毕。
间期是从前一次分裂结束,到下一次分裂开始的一段时间,它是分裂前的准备时期。处于间期的细胞,在形态上一般没有十分明显的特征,细胞核的结构像前面描述的那样,呈球形,具有核膜、核仁,染色质不规则地分散于核液中。然而,间期细胞的细胞质很浓、细胞核位于中央并占很大比例、核仁明显,反映出这时的细胞具有旺盛的代谢活动。经细胞化学测定,间期细胞进行着大量的生物合成,如RNA的合成,蛋白质的合成,DNA的复制等,为细胞分裂进行物质上的准备。同时,细胞内也积累足够的能量,提供分裂活动的需要。 核分裂的发现者
作为遗传的主要物质——染色体的复制,是进行有丝分裂准备的一个最重要的部分。从许多动、植物细胞核内DNA的含量测定结果,了解到细胞在间期时,DNA含量开始上升,并且在分裂前达到高峰,含量比原有的增加一倍,这一含量在细胞内延续到分裂后期。当形成两个子核时,每个核的DNA含量又恢复到原有的水平。这就证明DNA的复制是在间期实现的,而DNA是构成染色体的主要化学成分。另外,也测得构成染色体的另一个主要成分——组蛋白的合成,也是在间期发生的。由此证明,与有丝分裂密切有关的染色体的复制,并不是在分裂开始以后才进行的,而是在分裂前就完成了,以后的分裂过程,只是把已复制了的染色体分开,并平均地分配到两个子核中去。
根据在不同的时期合成的物质不同,一般把整个间期分为三个阶段:复制前期(G1期)、复制期(S期)和复制后期(G2期)。G1期从细胞前一次分裂结束到DNA合成开始,在此时期,主要进行RNA和各类蛋白质的合成,其中包括多种酶的合成。当细胞开始进行DNA的复制,就意味着进入S期,在此期中,DNA的复制和组蛋白的合成基本完成。接着进入G2期,在此期中,某些合成作用仍在继续进行,但合成速度明显下降。G2期结束后,细胞便进入分裂期(M期),分裂期又包括前期、中期、后期和末期四个时期。[1]