Критериев, отличающих слитно пишущееся сложное причастие-прилагательное от сочетания наречия и причастия, может быть несколько, и главный из них — актуализация глагольных признаков или отсутствие такой актуализации (сравним: кустарник, густо растущий у входа в пещеру и для маскировки лучше выбирать густорастущий кустарник). Дополнительными критериями считаются терминологичность или нетерминологичность (острозазубренный по отношению к спирее, но остро зазубренная пила) и наличие либо отсутствие намерения подчеркнуть цельность выражаемого признака (сравним: самый быстрый, самый высоколетящий самолет в мире и как поймать высоко летящий мяч-свечу). В приведенном Вами контексте есть основания писать быстроделящиеся слитно, особенно если имеется в виду определенный тип клеток, то есть если сочетание носит терминологический характер. 

Двойное н в этом слове пишется потому, что глагол нарезать, от которого оно образовано, совершенного вида. Слитное написание возникает в некоторых контекстах, сравним указание на ресурсе «Орфографическое комментирование русского словаря»:

«Иногда бывает сложно различить в контексте причастие-прилагательное и причастие. Если окружающий контекст позволяет актуализировать глагольные признаки времени, места, протяженности, актуальности действия или представление о деятеле, субъекте действия, то мы считаем употребленное в таком контексте слово причастием, во всех прочих случаях — прилагательным-причастием. Ср., напр., причастия в контекстах: кустарник, густо растущий у входа в пещеру, скрывает петроглифы на стене; густо исписанный мелкими значками листок — и прилагательные в контекстах: для маскировки лучше выбирать густорастущий кустарник, обнаружены густоисписанные записные книжки».