增长
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增长的增加。细胞在一个有机体的生命历程中发生的大小和数量。
成长的过程
增长很少是随机的。相反,它是根据一个计划发生的,最终决定了个人的大小和形状。生长可能局限于生物体的特殊区域,例如靠近植物茎尖的分裂和增大的细胞层。或者,参与生长的细胞可能广泛分布在生物体的整个身体中,如在人类胚胎中。在后一种情况下,的比率细胞分裂细胞大小的增加在不同部位有所不同。植物和动物的生长模式是预先确定的和有规律的,这一点在成年动物身上可以看到。然而,在某些生物中,特别是黏菌,没有规律的生长模式,结果是形成一个无形的细胞质团块。
有机体各组成部分的生长速度可能有重要的影响后果在其适应能力方面环境因此可能会在进化.例如,鱼鳍中肉质部分的生长速度的增加将为鱼提供一个机会,使鱼比没有这种改良鳍的鱼更容易适应陆地运动的生活。没有不成比例的生长,最终由遗传物质的随机变化(突变)导致的鳍的进化自然选择本来是不可能的。
增长类型
在细胞中
发育中的有机体大小的增加和形状的改变取决于组成个体的细胞数量和大小的增加。细胞数量的增加是通过一种精确的细胞繁殖机制来实现的有丝分裂.在有丝分裂过程中,染色体轴承遗传物质在细胞核中复制,然后双染色体被精确地分配给两个子细胞,每种染色体类型中的一个去到每个子细胞。分裂细胞的每一端在分开之前都接受一套完整的染色体。在动物细胞中,这是细胞膜的收缩(胞质分裂);在植物细胞中,新细胞之间形成了一种新的纤维素壁。
在染色体实际分布之前的细胞生命期间,母细胞通常会长到原来的两倍大。因此,建立了一个由细胞生长和细胞分裂组成的循环。细胞生长——增加胞质质量,染色体数目细胞分裂后,细胞质团和染色体分布到子细胞。然而,细胞质质量的增加并不总是发生在细胞分裂周期中。在早期发展例如,在胚胎中,最初的卵细胞(通常是一个非常大的细胞)经历一系列重复的细胞分裂,其间没有任何生长期;结果,原来的卵细胞分裂成成千上万个小细胞。只有经过胚胎才能从其中获取食物环境通常的生长模式和有丝分裂是否发生。
在植物
事实上,大多数人植物细胞在没有细胞分裂的情况下进行大面积的体积增大是植物和动物生长的一个重要区别。从植物根尖或茎尖后的细胞分裂产生的子细胞体积可能会大大增加。这是通过摄取水通过细胞;水储存在一个叫做液泡的中央腔中。水的摄入会产生压力,再加上其他因素,推动植物细胞的纤维素壁,从而增加长度,周长,和刚度(膨)的细胞和植物。在植物中,大部分的大小增加发生在细胞分裂之后,主要是由于细胞含水量的增加,而干重没有增加太多。
非常年轻的人植物胚胎有许多细胞分布在它的整体,经历生长和细胞分裂的周期。然而,一旦根尖、梢尖和胚叶的位置确定了,细胞分裂的潜力就被限制在某些称为分生组织.一个分生中心位于生长的根的表面下;主根细胞数量的所有增加都发生在这一点上。一些子细胞留在延伸倒,继续除。留在根部的其他子细胞长度增加,使新根能深入土壤。同样的大体结构在高等植物的生长芽中也很明显,其顶端有一个有限的分生组织区域,负责叶片和茎的细胞的形成;细胞伸长发生在分生中心的后面。幼苗次生发育与韧皮部和木质部维管束相关的细胞,这些组织将水分从土壤输送到叶片,将糖从叶片输送到植物的其他部位。这些细胞可以再次分裂,为木质覆盖物和更精细的维管束的发展提供新的细胞材料。因此,高等植物的生长也就是说,这些方面包括茎、叶和根的形态以及体积的增加——主要是由分生组织的细胞分裂引起的,随后由于水分的吸收而导致体积的二次增加。这些活动发生在植物生长的整个时期。
在动物
动物的生长比植物的生长在时间上更受限制,但是细胞分裂更普遍地分布在生物体的整个身体。虽然细胞分裂的速度在不同的区域有所不同,但细胞分裂的能力在发育中的胚胎中广泛分布。在胚胎期,大小迅速增大,在幼年期继续以较低的速度增大,此后就不存在了。然而,细胞分裂和大小继续增加,即使在整个身体大小不再增加之后。因为这些事件是由细胞来平衡的死亡幼期后细胞数量的增加主要是一种置换现象。哺乳动物的身高增长受到细胞分裂和骨骼停止的限制沉积在长骨中。人类长时间的幼年期是不寻常的,大多数高等动物在胚胎发育结束后不久就达到成熟的大小。一些器官系统在出生后很少进行细胞分裂和生长;例如,女性的所有生殖细胞(卵细胞的前体)都是在出生时形成的。类似地,所有的神经细胞大脑的绝大部分都是在胚胎期结束时形成的。尺寸进一步增大神经系统由神经纤维的生长和脂肪绝缘物质沿其沉积而产生。虽然神经细胞的大小最大的增加发生在,如植物细胞,在停止细胞分裂的过程神经纤维结果在动物代表了细胞质和细胞表面数量的真正增加,而不仅仅是水的摄取。
有些器官在动物的整个生命周期中都保留着生长和细胞分裂的潜力。的肝例如,它继续形成新的细胞来取代衰老和死亡的细胞。虽然细胞分裂和生长发生在整个肝脏,但其他器官有一个特殊的细胞群,称为阀杆细胞,它们保留了细胞分裂的能力。哺乳动物血液中产生循环红细胞的细胞只存在于长骨的骨髓中。它们形成一个分裂细胞的永久种群,取代不断死亡和消失的红细胞循环.
生长和细胞分裂的速度在身体的不同部位都有很大差异。这种大小上的差异增加是决定有机体形状的主要因素。