百度题库旨在为考生提供高效的智能备考服务，全面覆盖中小学财会类、建筑工程、职业资格、医卫类、计算机类等领域。拥有优质丰富的学习资料和备考全阶段的高效服务，助您不断前行！
京ICP证号&&
京网文[3号&&
Copyright (C) 2018 Baidu细胞分裂时，将染色体拉向两边的力有多大？ | 科学人 | 果壳 科技有意思
细胞分裂时，将染色体拉向两边的力有多大？
细胞分裂 有丝分裂 分裂中期 纺锤体 染色体 纺锤丝 着丝点 着丝粒
本文作者:WasonWang
“膜仁消失现两体，赤道板上排整齐……”对不少人来说，中学时背下的各种有丝分裂口诀也许已是他们对细胞分裂过程的最后印象。不过，这项被写进教科书多年的细胞行为，仍有许多细节困扰着当今的生物学家们。
动物细胞有丝分裂的示意动画。图片来源：leavingbio.net
其中一个被争论了许多年的问题，就是在细胞有丝分裂期间，染色体排列在赤道板上准备被分开拉向细胞两极时，动粒（也就是“着丝点”）受到的拉力有多大。这个问题的答案对弄清动粒的结构，乃至理解细胞如何分裂至关重要，多年来有关于此的估算也各式各样。“可那些结果在大小上相差数百倍甚至上千倍。” 马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校的细胞生物学家托马斯·马雷斯卡（Thomas Maresca）说，“但是现在，我认为我们最终得到了答案。”
细胞分裂过程。图片来源：tumblr.com
根据发表在《自然·通讯》上的论文[1]，马雷斯卡的团队利用两种不同的力感受器去测量果蝇细胞在有丝分裂过程中产生的拉力，他们得出结论：纺锤丝在动粒上施加的、朝向细胞两极的力足有数百皮牛（1pN=10^-12N）大小。
简易版的果蝇动粒模型。红色为与动粒相连的纺锤丝（微管）。绿色、灰色及蓝色为构成动粒的蛋白质及蛋白复合体。马雷斯卡团队的拉力测量系统构建在CENP-C上。图片来源：参考文献[1]
科学家们显然无法在动粒上拴一个弹簧测力计来完成这样的任务。在这个研究中，马雷斯卡和他的博士生叶安娜（Anna Ye）以及斯图尔特·凯恩（Stuart Cane）三人巧妙地采用了类似的思路——他们构建了两种不同的力感受器，上面带有不同的荧光基团。这些感受器在受到拉力时会发生构象变化，荧光强度因而受到改变。通过将这两种力感受器嵌入果蝇动粒的重要结构——着丝粒蛋白CENP-C中，研究者得以通过分析荧光的改变情况估算施加在每个CENP-C蛋白上的拉力。
第一种力感受器基于荧光能量共振转移（FRET）效应设计。图a为原理示意：当青色荧光蛋白与黄色荧光蛋白的距离较远时，青色荧光蛋白吸收激发光的能量后发出青色荧光；但当青色荧光蛋白与黄色荧光蛋白距离较近（通常小于10nm）时，黄色荧光基团通过FRET效应获得能量，发出黄色荧光。图b为感受器示意图：青色荧光蛋白（mTurquoise2）和黄色荧光蛋白(mVenus)之间用弹性肽链相连，在所受拉力较小时，两个荧光蛋白距离较近，FRET效应较强；而受到较大拉力时，弹性肽链被拉长，两个荧光蛋白之间的距离变大，FRET效应减弱。通过比较细胞分裂间期和细胞分裂中期的结果，研究者最终得出平均每一个CENP-C蛋白受到约1.2-1.4pN的拉力。图片来源：a：semrock.com；b：参考文献[1]
第二种力感受器则基于踝蛋白（图中部红、白色结构）和黏着斑蛋白（黄、红色结构）设计。这两种蛋白能够结合在一起。踝蛋白受到的拉力作用越大，它与黏着斑蛋白结合的结构域（红色）就暴露得更多，因此能够结更多黏着斑蛋白。研究者在CENP-C蛋白中间插入踝蛋白，而在黏着斑蛋白上加上绿色荧光蛋白。通过分析CENP-C蛋白受力时结合在踝蛋白上的荧光，研究者最终发现细胞分裂中期与细胞不分裂时相比，结合在踝蛋白上的黏着斑蛋白相差了约1.3个，根据此前研究数据换算出平均每一个CENP-C蛋白受到的拉力约2pN。图片来源：参考文献[1]
在三年多的实验里，该课题组获得了超过3200个数据点。两套力感受器系统估算得的拉力数据比较一致，研究者认为在果蝇细胞有丝分裂中期，每个CENP-C蛋白受力在1-2pN之间。其他研究结果提示，平均而言，每个动粒与11条微管连接，每条微管与12到31个CENP-C蛋白结合，因此，在果蝇细胞分裂过程中将拖拽动粒的拉力范围在135-677pN之间。考虑到这一受力结构的尺度，这样的拉力已经非常高。“在细胞中有不同的分子马达，有一些像短跑运动员，但是我们测得的这个更像是推土机——它们能够在一个缓慢而稳定的速率下制造比较大的力。”马雷斯卡说。
研究者推断，这样强大的压力主要是微管的动力过程过程产生的。他表示，分子马达在微管上移动，就像在高速公路上行驶一样。“这种拉力非常强，但并不是很快，我们认为是‘道路’而非‘汽车’产生了大部分存在的拉力。”他希望这些研究结果能帮助人们解决由来已久的拉力问题，并由此进一步加深对细胞分裂过程的理解。
未解之谜还多着呢！图片来源：tumblr.com
（编辑：Calo）
参考资料：
Strong, Steady Forces at Work During Cell Division. umass.edu
文章题图：Beata Edyta Mierzwa, beatascienceart.com
我猜高三生们不久后会做到这样一道生物题：近日， 美国的一支研究团队利用带有荧光基团的微型力感受器估算出了细胞分裂时着丝点收到的拉力。他们的结论是：纺锤丝在着丝点上施加的、朝向细胞两极的力足有数百皮牛（1pN=10^-12N）。下列关于细胞分裂的选项中，错误的是：选项请自行脑补~
空间信息与数字技术专业
引用 的话：我猜高三生们不久后会做到这样一道生物题：近日， 美国的一支研究团队利用带有荧光基团的微型力感受器估算出了细胞分裂时着丝点收到的拉力。他们的结论是：纺锤丝在着丝点上施加的、朝向细胞两极的力足有数百皮牛（…我猜高三生们不久后会做到这样一道物理题: 近日，美国的一支研究团队利用带有荧光基团的蛋白质测出了细胞分裂时染色体受到的拉力约为 10^-12N… 下列关于力的选项中，错误的是:
引用 的话：我猜高三生们不久后会做到这样一道物理题: 近日，美国的一支研究团队利用带有荧光基团的蛋白质测出了细胞分裂时染色体受到的拉力约为 10^-12N… 下列关于力的选项中，错误的是:我猜高三生们不久后会做到这样一道化学题: 近日，美国的一支研究团队利用带有荧光基团的蛋白质测出了细胞分裂时染色体受到的拉力约为 10^-12N… 下列关于化学键的选项中，错误的是:
显示所有评论
全部评论(18)
求问精分需要多大的灵力
我猜高三生们不久后会做到这样一道生物题：近日， 美国的一支研究团队利用带有荧光基团的微型力感受器估算出了细胞分裂时着丝点收到的拉力。他们的结论是：纺锤丝在着丝点上施加的、朝向细胞两极的力足有数百皮牛（1pN=10^-12N）。下列关于细胞分裂的选项中，错误的是：选项请自行脑补~
引用 的话：求问精分需要多大的灵力10的负12次方个黑崎一护。。。。
好奇问一下，为什么微管不像微丝那样通过消耗ATP聚合，而是要消耗GTP？
空间信息与数字技术专业
引用 的话：我猜高三生们不久后会做到这样一道生物题：近日， 美国的一支研究团队利用带有荧光基团的微型力感受器估算出了细胞分裂时着丝点收到的拉力。他们的结论是：纺锤丝在着丝点上施加的、朝向细胞两极的力足有数百皮牛（…我猜高三生们不久后会做到这样一道物理题: 近日，美国的一支研究团队利用带有荧光基团的蛋白质测出了细胞分裂时染色体受到的拉力约为 10^-12N… 下列关于力的选项中，错误的是:
空间信息与数字技术专业
引用 的话：我猜高三生们不久后会做到这样一道物理题: 近日，美国的一支研究团队利用带有荧光基团的蛋白质测出了细胞分裂时染色体受到的拉力约为 10^-12N… 下列关于力的选项中，错误的是:Typo, 数百 pN
空间信息与数字技术专业
引用 的话：好奇问一下，为什么微管不像微丝那样通过消耗ATP聚合，而是要消耗GTP？我猜，仅仅猜测一下，大概是底物结合位点的基团或者立体构象不同吧。。。同问。。。
有没有可能拿炸药奖?
引用 的话：我猜高三生们不久后会做到这样一道物理题: 近日，美国的一支研究团队利用带有荧光基团的蛋白质测出了细胞分裂时染色体受到的拉力约为 10^-12N… 下列关于力的选项中，错误的是:我猜高三生们不久后会做到这样一道化学题: 近日，美国的一支研究团队利用带有荧光基团的蛋白质测出了细胞分裂时染色体受到的拉力约为 10^-12N… 下列关于化学键的选项中，错误的是:
引用 的话：我猜高三生们不久后会做到这样一道生物题：近日， 美国的一支研究团队利用带有荧光基团的微型力感受器估算出了细胞分裂时着丝点收到的拉力。他们的结论是：纺锤丝在着丝点上施加的、朝向细胞两极的力足有数百皮牛（…国内对它关注度够高的话，最多是政治时事题，生物？没门
来自 广告位招租
了解得越多，就发现自己还有很多不知道的
来自 广告位招租
引用 的话：国内对它关注度够高的话，最多是政治时事题，生物？没门不是理综考这个只是扯一堆的卵然后引出一个毫不想关，豪无难度却有充满陷阱的的套路题然后万恶的出题者会受到“与前沿接轨”之类的表扬（也可能是万恶的出题者为了满足上层的上层的上层……总之是很多层的要求，强行把这个加进去）
引用 的话：不是理综考这个只是扯一堆的卵然后引出一个毫不想关，豪无难度却有充满陷阱的的套路题然后万恶的出题者会受到“与前沿接轨”之类的表扬（也可能是万恶的出题者为了满足上层的上层的上层……总之是很多层的要求，强行…哦，对了，可能高考语文的作文就拿这个说事
来自 广告位招租
生理学博士
引用 的话：不是理综考这个只是扯一堆的卵然后引出一个毫不想关，豪无难度却有充满陷阱的的套路题然后万恶的出题者会受到“与前沿接轨”之类的表扬（也可能是万恶的出题者为了满足上层的上层的上层……总之是很多层的要求，强行...一小车拉着三条染色体在斜坡上狂奔，摩擦力为F，不小心掉到沟里，见到一只熊，请问三个人需要几天才能挖成这个沟？
对于生物体，我们了解的信息只占信息总量的4%还有25%是暗物质，其余的是暗能量~
所以姐妹染色单体到底是被扯开的还是着丝点蛋白降解
引用 的话：我猜高三生们不久后会做到这样一道生物题：近日， 美国的一支研究团队利用带有荧光基团的微型力感受器估算出了细胞分裂时着丝点收到的拉力。他们的结论是：纺锤丝在着丝点上施加的、朝向细胞两极的力足有数百皮牛（...我猜高三生们不久会做到这样一道数学题：近日， 美国的一支研究团队利用带有荧光基团的微型力感受器估算出了细胞分裂时着丝点收到的拉力。他们的结论是：纺锤丝在着丝点上施加的、朝向细胞两极的力足有数百皮牛（1pN=10^-12N）。请问10^-12N写为小数是：（）
显示所有评论
(C)果壳网&&&&京ICP证100430号&&&&京网文[-239号&&&&新出发京零字东150005号&&&&
违法和不良信息举报邮箱：&&&&举报电话：&&&&&&&&细胞分裂时染色体的形态和数目有变化吗_百度知道
细胞分裂时染色体的形态和数目有变化吗
答题抽奖
首次认真答题后
即可获得3次抽奖机会，100%中奖。
细胞分裂时染色体的形态和数目有变化细胞核分裂时，染色体的数量已经加倍，在细胞分裂过程中，染色体分成形态和数目相同的两份，分别进入两个新细胞中．这样，两个新细胞的染色体形态和数目相同，新细胞和原细胞的染色体相同和数目也相同．由于染色体内有遗传物质DNA，因此，新细胞和原细胞遗传物质一样．DNA和蛋白质组成染色体，因此新细胞中的DNA不会加倍．
细胞分裂时，染色体数目不减少。?
1条折叠回答
为你推荐：
其他类似问题
个人、企业类
违法有害信息,请在下方选择后提交
色情、暴力
我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。欢迎来到21世纪教育网题库中心！
以下是基因型为AaBb的雌性高等动物细胞分裂图像及细胞分裂过程中染色体数目变化曲线，请回答相关问题：(1)甲细胞处于&&&&&&分裂&&&&&期，分裂产生的子细胞的基因型是__________；该生物的体细胞中染色体最多时为&&&&&&&条。(2)丙图所示细胞名称为____________，其染色体变化对应丁图的________段。(3)乙细胞处于&&&&&&分裂&&&&&时期；甲、乙、丙中不具有同源染色体的细胞有________。(4)若乙图细胞分裂完成后形成了基因型为AaB的子细胞，其原因最可能是__________&&&　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　&&&&&。(5)若丙图中一条染色体上的B基因变为b基因，则产生这种情况的原因可能是______________________________________________________。
答案(1)有丝&&后&&&&　AaBb　　& 8(2)(第一)极体　de　(3)减数第一次&&四分体或前期　　丙(4)减数第一次分裂后期同源染色体1和2没有分开(5)基因突变或同源染色体中非姐妹染色单体间交叉互换（各1分）
解析试题分析：（1）甲细胞移向细胞一级的有同源染色体，故为有丝分裂的后期。产生的子细胞认为体细胞，基因型为AaBb。该生物在有丝分裂后期，染色体数目最多，为8条。（2）丙细胞移向细胞一极的染色体无同源染色体，故为简述第二次分裂后期，且均等分裂，故为第一极体（雌性动物），对应丁图的de段。（3）乙细胞中同源染色体联会，处于减数第一次分裂前期。甲乙丙三细胞中，丙细胞无同源染色体。（4）由于减数第一次分裂后期同源染色体1和2没有分开，乙图细胞分裂完成后可形成了基因型为AaB的子细胞。（5）基因突变或同源染色体中非姐妹染色单体间交叉互换，可将丙图中一条染色体上的B基因变为b基因。考点：减数分裂点评：识记有丝分裂和减数分裂细胞的特点是解决该题的关键。