細(xì)胞周期
Cell cycle
定義:連續(xù)分裂的細(xì)胞從上一次有絲分裂結(jié)束到下一次有絲分裂完成所經(jīng)歷的整個(gè)過程。包含G1期、S期、G2期、M期四個(gè)階段。
學(xué)科:細(xì)胞生物學(xué)_細(xì)胞周期與細(xì)胞分裂
相關(guān)名詞:細(xì)胞增殖 有絲分裂 細(xì)胞周期蛋白
圖片來源:視覺中國(guó)
【延伸閱讀】
親代細(xì)胞分裂結(jié)束到子代細(xì)胞分裂完成所經(jīng)歷的過程稱為細(xì)胞周期。細(xì)胞周期分為兩個(gè)主要時(shí)期:有絲分裂期和分裂間期。分裂間期可分為G1期、S期和G2期。G1期又稱為合成前期,是從上一次有絲分裂完成到下一次DNA復(fù)制前的一段時(shí)期。在此時(shí)期,主要合成蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)和核糖體核糖核酸(rRNA),DNA合成酶的活性在此時(shí)期大大增加。S期為DNA合成期,在這一時(shí)期主要合成DNA、組蛋白及DNA復(fù)制所需的酶,所以S期是細(xì)胞周期中最重要的一個(gè)階段。G2期為DNA合成的后期,主要合成蛋白質(zhì)、核糖核酸(RNA)和三磷酸腺苷(ATP),為有絲分裂做準(zhǔn)備。有絲分裂期又稱為M期,包括細(xì)胞的核分裂和胞質(zhì)分裂兩個(gè)過程。細(xì)胞分裂通常為細(xì)胞核先分裂,即復(fù)制的染色體被分裂到兩個(gè)子細(xì)胞核中,然后是細(xì)胞質(zhì)分裂,將細(xì)胞一分為二,形成兩個(gè)子細(xì)胞。在分裂期,染色體凝縮,在紡錘體的作用下,兩個(gè)姐妹染色單體被均等地分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。M期又可分為5個(gè)時(shí)期:前期、早中期、中期、后期和末期。M期結(jié)束形成2個(gè)子細(xì)胞,一個(gè)細(xì)胞周期即完成,子細(xì)胞進(jìn)入下一個(gè)細(xì)胞周期。
細(xì)胞周期的有序、健康進(jìn)行是在細(xì)胞周期調(diào)控系統(tǒng)的調(diào)控下完成的。細(xì)胞周期調(diào)控系統(tǒng)包括細(xì)胞周期蛋白、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDKs)及生長(zhǎng)因子等。生長(zhǎng)因子通過與細(xì)胞膜上的受體結(jié)合,誘發(fā)一系列細(xì)胞生理反應(yīng),從而調(diào)控細(xì)胞增殖。大多數(shù)生長(zhǎng)因子可促進(jìn)細(xì)胞增殖,又稱為有絲分裂原,如神經(jīng)生長(zhǎng)因子、表皮生長(zhǎng)因子等;部分生長(zhǎng)因子對(duì)細(xì)胞增殖有抑制作用,如腫瘤壞死因子;少部分生長(zhǎng)因子具有雙重調(diào)節(jié)作用,如轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β,可促進(jìn)某一類細(xì)胞增殖而抑制另一類細(xì)胞增殖。細(xì)胞周期的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子是CDKs,CDKs在特定的細(xì)胞周期被激活,然后磷酸化相應(yīng)底物,從而起到調(diào)控細(xì)胞周期的作用。CDKs功能的發(fā)揮依賴于細(xì)胞周期蛋白,細(xì)胞周期蛋白時(shí)相性地表達(dá)于細(xì)胞周期中,并激活相應(yīng)的CDKs,CDKs的時(shí)相性激活是細(xì)胞周期調(diào)控的關(guān)鍵。當(dāng)細(xì)胞周期受到干擾時(shí),細(xì)胞會(huì)采取補(bǔ)救措施進(jìn)行調(diào)控,如細(xì)胞周期的檢測(cè)點(diǎn)調(diào)控。細(xì)胞周期主要有4個(gè)檢測(cè)點(diǎn):G1/S期檢測(cè)點(diǎn)、S期檢測(cè)點(diǎn)、G2/M期檢測(cè)點(diǎn)、中/后期檢測(cè)點(diǎn),各個(gè)檢測(cè)點(diǎn)確保了細(xì)胞的正常分裂,尤其是確保了子代細(xì)胞具有完整的染色體。
(延伸閱讀作者:西華師范大學(xué)生態(tài)研究院 楊煒蓉博士)
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