Спасибо за вопросы!

Вы указываете на одно из самых трудных и противоречивых мест в русском правописании. Сперва о кавычках. Принципиальной разницы между сочетаниями профессия "сварщик" и специальность "математика" нет, такие сочетания желательно писать единообразно. (Впрочем, все же есть одно различие: можно составить грамматически корректное согласованное сочетание профессия сварщика и нельзя составить согласованное сочетание специальность математики; это уже трудность в области грамматики, а не в области орформления текста, хотя последнее проистекает из первого).

А как единообразно - давайте исходить из складывающейся практики письма. Если приложение - изменяемое, склоняемое слово, то в случае падежного рассогласования и возникают кавычки, которые выступают именно как графический знак рассогласования. Поэтому на практике возникают такие сочетания, как по специальности "математика", по профессии "сварщик" и т. п. Сочетания же стиль + люкс, ретро, поп, ампир, барокко и другие - это сочетания с неизменяемыми приложениями, для того чтобы дополнительно отметить эту неизменяемость, кавычки не нужны.

Это полярные случаи. Названные же Вами примеры - промежуточные между двумя полюсами, поэтому в них и наблюдается оформительский разнобой.

Теперь о запятых. Корень проблемы - в том, что считать главным, а что зависимым словом в словосочетании, ведь словосочетание подразумевает подчинительную связь между своими частями, между входящими в него словами. Таким образом проблема вновь выходит из чисто пунктуационных рамок и передвигается в сферу грамматики, то есть устройства текста, его структуры, логических отношений между словами. А эти логические отношения выстраиваются автором текста, автором мысли, сообщения. И поэтому конечное решение - при выборе одного из возможных (подчеркнем: возможных, т. е. логически непротиворечивых) вариантов - за автором текста.

Сочетание совершенного и несовершенного вида корректно. Неудачно использование предлога НА (на варианте).

В предложении 2 перед оборотом с предлогами от... до... нужно поставить тире вместо двоеточия. См. наши многочисленные ответы о пунктуации при этом обороте, например ответ на вопрос № 321304.

Деепричастие устремясь существует, оно не является просторечным или разговорным. Эту форму можно встретить и в художественной литературе, например: Изо всех труб высоко над домами стоят, неподвижно устремясь в зеленое небо и там слегка курчавясь, белые прямые столбы дыма. А. Куприн, Юнкера. Дело в том, что в русском языке некоторые глаголы совершенного вида образуют деепричастия не только от основы прошедшего времени присоединением суффикса -в/-вши/-ши, но и от основы настоящего времени с помощью суффикса -а (-я). Таков и глагол устремиться.

Знакомство с этим фразеологизмом лучше всего начать с басни Ивана Андреевича Крылова "Лисица и виноград":

Голодная кума Лиса залезла в сад,
   В нем винограду кисти рделись.
   У кумушки глаза и зубы разгорелись;
А кисти сочные как яхонты горят;
   Лишь то беда, висят они высоко:
   Отколь и как она к ним ни зайдет,
      Хоть видит око,
      Да зуб неймет.
   Пробившись попусту час целой,
Пошла и говорит с досадою: "Ну, что ж!
      На взгляд-то он хорош,
   Да зелен - ягодки нет зрелой:
   Тотчас оскомину набьешь".

По смыслу варианты равны.

Устойчивые выражения: начать с нуля, шансы равны нулю, свести к нулю (уничтожить).

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. 

В подобной конструкции причастие может быть употреблено в соответствии с грамматическим принципом, предполагающим форму единственного числа при соединении с количественным числительным, завершающимся словом один (одна, одно). Между тем большое количество акций логически противоречит грамматической форме единственного числа и склоняет к выбору формы множественного числа причастия. Можно ли считать бесспорным выбор формы числа причастия и в первом, и во втором случае? На наш взгляд, нет. Отсутствие же определенности с выбором формы служит несомненным признаком «проблемного» фрагмента высказывания, потери его компонентами твердых грамматических опор. Что не так? Представленный фрагмент — часть не известного нам предложения. Эта часть занимает зависимую позицию в предложении и начинается с предлога по, указывающего на эту зависимую позицию. Предлог по выражает некое отношение к компоненту обыкновенные именные акции (суть отношения нам не известна, но автором оно точно определено). Сразу же сообщается о том, что акции находятся в государственной собственности, а также называется количество акций. Оказывается, «проблемный» фрагмент предложения содержит три сообщения! Допускаем, что такая высокая концентрация информации в одном фрагменте чем-то оправдана. Но на наш взгляд, предложение лучше избавить от синтаксических «этажей» и изменить его таким образом, чтобы выбор грамматической формы употребляемых слов был предсказуем. Читателю (слушателю) тоже будет намного легче разбираться в смысле написанного (сказанного).