第九章 细胞周期与细胞增值
细胞周期与细胞增殖的相关性研究
细胞周期与细胞增殖的相关性研究细胞是构成生命体的基本单位，其中细胞周期是指一系列复杂的生化反应和物理过程，它控制着细胞的增殖和分化。
细胞增殖是指细胞的数量增加，这是细胞周期的基本功能之一。
因此，细胞周期和细胞增殖密切相关。
本文将讨论细胞周期和细胞增殖的相关性研究，以及对疾病和治疗的影响。
细胞周期细胞周期是指细胞从一次分裂开始到下一次分裂结束的过程。
在这个过程中，细胞先经历两个主要阶段：间期和有丝分裂期。
在间期中，细胞准备好进行下一次分裂所需的所有物质，如蛋白质、DNA和酶。
这个阶段被分成三个主要阶段：G1、S和G2。
G1阶段是生长期，S阶段是复制期，G2阶段是准备期。
在这个时间内，细胞同时也会进行一些细胞内的修复和清除。
接着是有丝分裂期，这个阶段分成四个阶段：前期、纺锤体形成期、中期和后期。
在前期，细胞中的染色质变得更加紧密和显眼。
接下来的纺锤体形成期，细胞运用线粒体中的纤维，通过将准备好的染色体缩成两个耳环状体。
当线粒体收缩后，形成的纤维就好比婴儿床围栏，将耳环状体围住。
最后，在中期，线粒体吸收染色体上剩余的染色质，调整方向，随后开始移动中心体。
细胞增殖细胞增殖是指细胞数目的增加或增大，即产生新的细胞。
细胞增殖是身体成长、发育、组织修复和再生的重要基础。
在正常情况下，细胞增殖通过选择性复制染色体的方式分裂，这个过程日复一日，像一个持续的循环，确保身体细胞的数量和位置保持正常。
增殖与健康正常的细胞周期和增殖可以使身体健康、功能正常。
举例来说，肠道上皮组织细胞以极快的速度增殖和更新；当身体受到创伤或感染时，细胞也会增殖来帮助愈合。
但当细胞周期紊乱或细胞增殖速度太快或太慢时，健康就会受到危害。
身体中恶性肿瘤的几乎所有类型都是由于基因突变导致细胞周期和增殖的紊乱引起的。
增殖与疾病快速增殖的细胞对健康而言并不总是好事。
如黏膜下肉瘤，是一种癌症，通常发生在胃肠道壁上的黏膜下层内，身体无法将它和周围的组织区分开。
细胞周期与细胞增殖
细胞周期与细胞增殖细胞是构成生物体的基本单位，对于一个有机体来说，细胞的增殖是维持其正常生长和发育的基础。
在细胞的增殖过程中，细胞周期起着至关重要的作用。
本文将以细胞周期与细胞增殖为主题，探讨其相关概念、调控机制以及与疾病的关系。
一、细胞周期的概念细胞周期是指细胞从一个分裂开始直到下一次分裂的时间段，通常可以分为四个不同的阶段：G1期（细胞增殖准备期）、S期（DNA复制期）、G2期（前期期）和M期（有丝分裂期）。
在细胞增殖过程中，细胞需要按照一定的顺序经历这四个阶段，保证每个新生细胞都具备完整的染色体组。
在G1期，细胞会进行蛋白合成和能量储备，为DNA复制做准备。
S期是DNA复制的阶段，细胞的染色体会复制成两份。
G2期是在DNA复制完成后，细胞再次进行蛋白合成和能量储备。
最后是M期，即有丝分裂阶段，细胞将分裂成两个新细胞。
二、细胞周期的调控机制细胞周期的调控由一系列信号通路和调节因子完成。
其中，细胞周期蛋白依赖激酶（CDK）和线粒体特定蛋白（MPF）是细胞周期的核心调控因子。
CDK是一种酶，在G1期和G2期发挥重要作用，MPF则在M期起主导作用。
这两个蛋白质复合物与其他辅助蛋白一起，通过磷酸化和去磷酸化等方式，调控细胞周期的不同阶段转变。
此外，细胞周期还受到外部环境和细胞表面信号的调控。
细胞周期检查点是细胞周期调控的重要控制点，它可以监测细胞DNA的完整性和质量，并在发现异常情况时暂停细胞周期的进行，以修复损伤或避免异常细胞的产生。
三、细胞增殖与细胞周期的关系细胞增殖是指细胞通过细胞分裂形成新的细胞的过程，与细胞周期密切相关。
细胞增殖既包括正常的生长分裂过程，也包括病理情况下的不受控制的增殖，如癌细胞的异常增殖。
正常情况下，细胞增殖与细胞周期保持平衡，新生细胞数量与老细胞死亡数量基本相等，从而保证组织和器官的健康正常。
然而，当细胞周期发生异常调节或细胞增殖受到异常刺激时，就会导致疾病的发生。
例如，某些癌细胞会出现细胞周期的紊乱，导致快速且不受控制的细胞增殖，从而形成肿瘤。
细胞周期与细胞增殖
细胞周期与细胞增殖细胞是生命的基本单位，细胞的增殖是维持生命的基本过程之一。
而细胞增殖是通过细胞周期来调控的，细胞周期又包括有严格的G1期、S期、G2期和M期等不同阶段。
本文将从细胞周期的四个阶段来介绍细胞的增殖机制。
1. G1期：准备细胞生长和DNA复制的阶段在细胞周期的第一个阶段G1期，细胞开始准备进入下一阶段的DNA复制。
在这个阶段，细胞通过合成蛋白质来增加细胞体积，为后续的DNA复制作准备。
同时，细胞还会检查体内是否存在DNA损伤，如果存在DNA损伤，则会通过DNA修复机制来修复损伤，以保持细胞的完整性。
2. S期：DNA复制阶段在S期，细胞开始进行DNA的复制。
DNA复制是细胞增殖的重要过程，每一个染色体都会被复制成两个完全相同的染色体。
细胞会利用DNA复制酶将DNA双链解开，然后与游离的核苷酸配对形成新的DNA双链。
这一过程中，每个DNA链将充当模板来合成新的DNA链，最终形成两个完全一致的DNA分子。
3. G2期：准备进入有丝分裂的阶段在DNA复制完成后，细胞进入G2期。
在这个阶段，细胞继续合成蛋白质和细胞器，为细胞分裂做出充分准备。
同时，细胞还会进行DNA修复和错误检查，确保DNA的完整性和正确性。
如果细胞发现DNA有问题，会通过相关机制进行修复或引发自毁程序，以防止异常细胞的扩散。
4. M期：有丝分裂阶段在细胞周期的最后一个阶段M期，细胞进行有丝分裂，将自身分裂为两个完全相同的子细胞。
有丝分裂包括两个重要过程：核分裂和细胞质分裂。
核分裂是指细胞核的分裂，包括核膜的解体、染色质的捆绑和排列等。
而细胞质分裂是指细胞质的分裂，通过收缩纺锤体将细胞质均匀地分配给子细胞。
最终，一个细胞分裂为两个完全一致的子细胞，这两个子细胞将进入下一个细胞周期。
细胞增殖通过细胞周期的调控来进行，每个细胞周期都是有序的、严格的。
细胞周期的调控是由多种信号通路和调控因子来完成的，包括细胞周期蛋白激酶、细胞周期蛋白和细胞周期抑制蛋白等。
细胞周期和细胞增殖的控制机制
细胞周期和细胞增殖的控制机制随着人类对细胞学的深入研究，我们掌握了越来越多有关细胞周期和细胞增殖的知识。
细胞周期是指细胞从一次分裂直到下一次分裂间的时间间隔，而细胞增殖则是指细胞数量的增加。
在正常情况下，细胞周期和细胞增殖是在受到严格控制的。
本文将介绍细胞周期和细胞增殖的控制机制。
一、细胞周期及其重要性细胞周期可以分为四个主要阶段：G1期、S期、G2期和M期。
在G1期中，细胞生长并进行代谢活动；在S期中，细胞进行DNA复制；在G2期中，细胞准备好分裂；在M期中，细胞进行分裂，分为有丝分裂和减数分裂。
细胞周期对生物体具有重要意义。
首先，细胞周期是细胞代谢的基础，保证了细胞的正常生长和功能。
其次，细胞周期是保证细胞分裂准确的重要条件。
分裂中可能会发生错误，导致染色体损失、断裂和变异等现象。
因此，调控细胞周期有助于保护遗传物质的稳定性和完整性。
二、细胞周期的控制机制细胞周期受到多种因素的控制，包括内部和外部因素。
下面介绍其中几个主要因素。
1.细胞周期素细胞周期素是调节细胞周期的关键物质。
细胞周期素由蛋白质合成，通过信号传导途径促进或抑制细胞周期的移行。
其中，必需的细胞周期素称为正周期素，负效应的成为负周期素。
细胞周期素的浓度受到细胞内的复杂调控，比如染色体合并、DNA损伤、细胞休眠等。
细胞周期素的调控以及生物体对其的响应，决定了细胞周期和细胞增殖的进程。
2.中心丝复合物中心丝复合物是有丝分裂中的重要调节分子。
当细胞准备好分裂的时候，中心丝复合物会被激活。
该分子具有广泛的生物学功能，可以调节有丝分裂的进程，保证染色体的正常分离和配对。
3.细胞质酸化系统细胞质酸化系统是另一种有丝分裂的调控机制。
在细胞准备进入M期时，该系统会产生大量H+离子并降低细胞质的pH值。
这会导致某些蛋白质结构的变化和生物分子的活性变化，最终促进有丝分裂的进行。
4.磷酸化作用磷酸化在细胞周期中具有重要作用。
通过磷酸化，细胞可以调节其DNA复制速度、有丝分裂和减数分裂时期的进程。
细胞增殖和细胞周期的相互作用
细胞增殖和细胞周期的相互作用是生命科学中一个非常重要的领域，它们两者相互联系，同时又对生命的进化和疾病的发生具有重要意义。
在这篇文章中，我们将详细讨论细胞增殖与细胞周期的相互作用，以及它们的相关研究成果和应用。
一、细胞增殖与细胞周期的基本概念细胞增殖是指细胞数量增多和种群扩散的过程。
在细胞增殖过程中，细胞必须按照指定的时间和顺序完成细胞周期，才能完成对DNA复制和细胞分裂的必要准备工作，从而顺利进行下一轮细胞增殖。
细胞周期包括四个不同的阶段：G1期、S 期、G2期和M期。
在正常情况下，酪氨酸激酶通过控制细胞周期的进程，保证细胞在不同的阶段内完成必要的任务，从而使细胞增殖顺利进行。
二、细胞增殖与细胞周期的相互作用尽管细胞增殖和细胞周期是两个独立的进程，但它们之间却有着非常紧密的相互作用。
细胞增殖风险高的疾病，如癌症，正是由于细胞分裂的过程出现失衡，从而引发了不受控制的细胞增殖导致的。
细胞周期受到大量调控蛋白的调控，其中包括肿瘤抑制基因和促癌基因。
其实，癌症的主要特征就在于这些调控因子的异常表达，从而导致了细胞生长和分裂异常。
除此之外，细胞增殖和细胞周期也在其他许多生理过程中发挥着重要的作用。
例如，在胚胎发育和成人器官修复等生物过程中，细胞增殖和细胞周期也起到了至关重要的作用。
此外，许多药物也是通过调控细胞增殖和细胞周期的相关基因表达来治疗疾病的。
三、细胞增殖和细胞周期相关研究进展随着现代医学研究的不断深入，越来越多的学者们开始专注于探究细胞增殖和细胞周期的作用机制和应用价值。
下面，我们分别对细胞增殖和细胞周期的研究进展进行一一介绍。
1. 细胞增殖的研究进展从生物学角度出发，在体外细胞增殖研究中，最早使用小鼠纤维母细胞，制备成单细胞悬液并添加天然培养基，此后学者们不断介入，设置各种哺乳类细胞作为试验对象进行细胞增殖实验，相关成果证明了一系列细胞因子，特别是生长因子在细胞增殖过程中的调控作用。
先是人类白血病淋巴细胞CMIT大量增殖的系统研究，学者们在其中发现到正常人外周血成纤维细胞一样，受到多种刺激的作用，也能在体外增殖。
细胞周期和细胞增殖
细胞周期和细胞增殖细胞是生命的基本单位，细胞周期和细胞增殖是细胞生命活动中的两个重要过程。
细胞周期是指一种细胞从分裂到下次分裂的完整过程，其中包含了不同的阶段；细胞增殖则是指细胞数目的增加，是细胞周期的结果之一。
本文将从细胞周期和细胞增殖两个方面来探讨细胞的生命周期及其机制。
细胞周期细胞周期是细胞从分裂到下次分裂的过程，包括了G1期、S 期、G2期和M期四个不同的阶段。
其中G1期是指细胞从上次分裂完成到DNA复制前的这段时间，也是细胞周期中最长的一个阶段。
在这个阶段中，细胞会合成一些必需的蛋白质和其他生命活动所需要的物质。
在G1期结束后，细胞就会进入到S期。
S期是指细胞进行复制DNA的阶段。
在这个阶段中，细胞会合成一个与自身DNA相同的拷贝，这个过程是一个高度复杂的生化反应，需要大量的酶和蛋白质的参与。
所谓“S”就是代表了细胞中的DNA处于合成状态。
G2期是指细胞复制完毕DNA后，到下一个有丝分裂开始之前的这段时间。
在这个阶段中，细胞会合成一些其他所需要的蛋白质和物质，为下一个有丝分裂做好准备。
M期是指细胞的有丝分裂期。
在这个阶段中，细胞会将自己的DNA分成两份，并且分别传递到两个不同的细胞中。
这个过程中有一些特殊的结构，如纺锤体和中心体，它们对于有丝分裂的进行是非常重要的。
细胞增殖细胞增殖是细胞周期的结果之一，它指的是细胞总数的增加。
细胞增殖的机制和细胞周期是密切相关的，主要是因为细胞周期是细胞增殖的基础。
细胞增殖可能是正常的细胞生长过程，也可能是在某些病理状态下出现的。
正常的细胞增殖是细胞周期中每个阶段都能够自然进行，并且细胞能够适应环境而进行分裂。
在正常状态下，细胞增殖是有一个平衡的过程，但是这个过程也有可能因为某些因素而失去平衡，导致细胞的无限增殖。
在这种情况下，细胞又出现了变异，可能会形成肿瘤的迹象。
在病理状态下，细胞增殖出现了失去平衡的情况，常常会出现癌症等疾病。
癌症的发生与细胞增殖出现了异常、细胞周期的失去平衡密切相关。
细胞的细胞周期调控与细胞增殖
细胞的细胞周期调控与细胞增殖细胞是生物体的基本结构和功能单位，细胞周期调控是维持细胞正常生长和增殖的重要机制。
本文将探讨细胞周期调控的相关概念、重要分子及其功能，并介绍细胞增殖的调控机制。
一、细胞周期调控概述细胞周期是指细胞从一个分裂事件（包括有丝分裂和无丝分裂）到下一个分裂事件之间的时间段。
细胞周期可以分为四个不同的阶段，包括G1期、S期、G2期和M期。
而细胞周期调控机制则是通过一系列分子信号网络，准确控制细胞在不同阶段的进程和周期。
二、关键调控分子与其功能1. 细胞周期蛋白依赖激酶（Cyclin-dependent kinases，CDKs）：CDKs是一个复合酶家族，激活与细胞周期不同阶段相对应的Cyclin蛋白，从而促进细胞进程到下一个阶段。
CDKs的活性受到细胞周期蛋白抑制剂（Cyclin-dependent kinase inhibitors，CKIs）的负调控。
2. 细胞周期蛋白（Cyclins）：Cyclins是CDKs的调节亚基，在特定的细胞周期阶段表达，并与CDKs形成复合物。
这些复合物对于细胞周期过程的推进和控制至关重要。
3. 退火蛋白（Retinoblastoma protein，Rb）：Rb蛋白是一个重要的细胞周期抑制蛋白，通过与转录因子E2F结合，抑制E2F的转录活性，从而阻止G1期到S期的进程。
4. DNA损伤检测蛋白：当DNA发生损伤时，细胞可以通过DNA损伤检测蛋白来暂停细胞周期的进行，以便修复损伤。
常见的DNA损伤检测蛋白包括p53和ATM。
三、细胞增殖的调控机制细胞增殖是细胞周期过程中的一个重要环节，其调控机制十分复杂。
以下将介绍细胞增殖的调控机制。
1. 内源性信号调控：细胞周期的进行受内源性信号调控，包括细胞生长、代谢状态和DNA损伤等。
细胞外环境的改变，例如细胞因子和生长因子的供应，也可以通过细胞膜受体信号转导通路参与细胞周期调控。
2. 外源性信号调控：外源性信号的存在也会对细胞周期的进行产生影响。
细胞周期与细胞增殖
细胞周期与细胞增殖细胞是构成生物体的基本单位，而细胞增殖是生物体生长和发育的基础过程。
而细胞周期则是细胞在增殖过程中经历的一系列阶段和事件。
本文将介绍细胞周期的不同阶段以及细胞增殖的过程，以深入了解细胞周期与细胞增殖之间的关系。
1. 介绍细胞周期细胞周期是指从一个细胞分裂开始到下一个细胞分裂开始的全过程。
一般可分为四个连续的阶段：G1期（生长期）、S期（复制期）、G2期（前期）和M期（分裂期）。
细胞周期的调控非常精细，每个阶段都有特定的调控分子和信号通路参与。
2. G1期（生长期）G1期是细胞周期的起始阶段，也是细胞生长最为显著的阶段。
在G1期，细胞会增加体积和合成各种细胞器和蛋白质。
同时，细胞还接受外部信号的调控，准备进入下一个阶段。
3. S期（复制期）S期是细胞周期中最为重要的阶段之一。
在S期，细胞对其遗传物质DNA进行复制，确保每个新生细胞都能获得完整的一套基因组。
DNA复制的过程相当复杂，涉及到多个酶和蛋白的参与。
4. G2期（前期）G2期是S期和M期之间的过渡期。
在G2期，细胞对复制后的DNA进行检查和修复。
同时，细胞还会合成所需的分裂相关蛋白和细胞器，为细胞分裂做好充分的准备。
5. M期（分裂期）M期是细胞周期中的最后一个阶段，也是细胞分裂发生的阶段。
M期包括有丝分裂和减数分裂两种类型。
丝分裂是指细胞产生两个完全相同的子细胞，减数分裂则是有关于生殖细胞的分裂过程，能产生四个合子。
6. 细胞增殖的过程细胞增殖是指细胞数目的增加。
常见的细胞增殖模式有两种：有丝分裂和无丝分裂。
有丝分裂是指细胞通过细胞分裂产生两个完全相同的子细胞，无丝分裂则是指细胞通过直接分裂产生两个子细胞。
7. 细胞周期与细胞增殖的关系细胞增殖是细胞周期的结果，细胞周期的每个阶段都是细胞增殖不可或缺的一部分。
细胞周期的调控机制能够确保细胞按照正确的次序和速度进行增殖。
任何一个阶段的异常都可能导致细胞增殖的紊乱和异常，可能引发疾病的发生。
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一 . 无丝分裂
无丝分裂（直接分裂） ：
直接进行细胞核与细胞质的分裂方式。分裂 过程中既无染色体、纺锤体的形成，也无核 膜、核仁的解体。在低等生物中较为常见。
二 .有丝分裂
又称间接分裂，是高等真核生物细胞分裂的主要方式。
有丝分裂特点
有 丝 分 裂
核分裂
胞质分裂
有丝分裂的主要特征 是：有丝分裂装置的 产生——有丝分裂器
※概念 是指从上一次有丝分裂结束开始生长到下一次有丝分裂 结束所经历的过程，所需的时间则称细胞周期时间。
DNA合成前期（G1期）
间期 DNA合成期（S期） DNA合成后期（G2期） 前期
细 胞 周 期
分裂期（M期）
中期
后期
末期
一.细胞周期各时相的动态变化
G 1期
有丝分裂完成到DNA合成之前，此期合成大量RNA和 蛋白质。
无丝分裂
细 胞 分 裂 的 方 式
(amitosis) 有丝分裂
(mitosis) 减数分裂 (meiosis)
高等真核生物细胞增殖的 最简单的一种，分裂过程中没 又叫成熟分裂，是有性生殖 主要方式，细胞分裂过程 有染色体的组装，没有纺锤体 个体形成生殖细胞的一种特 的形成，核仁首先分裂，向核 中形成临时性细胞器 ----有 有的分裂方式。其中在分裂 的两端移动，而后核的中部从 过程中，染色体复制一次， 丝分裂器，以确保复制好 一面或两面向内陷进，胞质分 而细胞连续分裂两次，子细 的遗传物质均等地分配给 裂，形成两个子细胞。 胞只含有母细胞染色体的1/2。 两个子细胞。
主要事件
1. 2. 3. 4.
染色质的凝集； 细胞核被膜崩解； 核仁解体； 纺缍体形成。
中 期
主要事件 1. 染色体排列在赤道面上形成赤道板； 2. 有丝分裂器形成。
后 期
主要事件
1. 着丝粒分裂； 2. 姐妹染色单体分离。
末 期
主要事件
1. 子细胞核重建； 2. 细胞质分裂——收缩环。
三 .减数分裂
加入抗cyclin D的抗体 细胞不能进入S期
Cyclin E
G1
S
G1/S期 高
Cdk2
活性最
CDK activating
1、Wee/Mik - 14 、15-磷酸化 2、Cdc25c-14、15-去磷酸化 3、 CAK-16 磷酸化
inactivating phosphatase
cyclinB
★有丝分裂和减数分裂异同
• 相同点：
1.细胞核和细胞质的周期性变化是一致的； 2.分裂过程中都分为前中后末期； 3.形成有丝分裂器； 4.染色体的螺旋化与去螺旋化的循环;着丝粒的结构和 功能。
• 不同点：
1.Mi发生在所有的体细胞, Me只存在于生殖细胞; 2.Mi:一次均等分裂 ,DNA复制一次,其结果是两个子细 胞得到与亲代细胞同样的染色体(二倍体 )和等量的 DNA; Me一次减数分裂和一次均等分裂 ,DNA只复制一次 , 其结果产生的四个子细胞都是单倍体，含有亲代细 胞DNA量的一半.
3）永不增殖细胞: 无增殖能力的细胞，结构和功能高度分化， 如哺乳类的成熟红细胞，神经元细胞等。
S期
S期：从DNA合成开始到DNA合成结束的全过程，是细胞增殖 周期的关键阶段。 主要特点：进行DNA的复制、染色体组成（组蛋白和非组蛋 白）的合成。
S期活化因子：
为DNA合成时所需要的启动信号（ DNA合成诱导者）。 G1S交界时：S期活化因子开始合成。 S中期 ：S期活化因子含量最高。
CDK1(CDC2) Clb 1-4
Cyclin A开始合成
Cyclin A cdk2
Cyclin C D E
出现晚，启动S期
Cyclin B在
降解
DNA开 始合成
G2末到高峰
降解
R点 ( restriction point )
G1
S
G2
Cyclin D Cdk4,5,6
M
Cyclin D非常关键
G1/S-CDK S-CDK M-CDK
CDK CDK4 、6
CDK2 CDK2
Cyclin Cln 3
Cln 1、2 Clb 5、6
CDK CDK1(CDC28)
CDK1(CDC28) CDK1(CDC28) CDK1(CDC28)
Cyclin D*
Cyclin E Cyclin A Cyclin B
减数分裂过程：
减数分裂前间期
（G1，S，G2） 第一次减数分裂 减 数 分 裂 前期 中期 后期
细线期 偶线期 粗线期 双线期 终变期
减数分裂间期
（不进行DNA复制）
末期 前期
第二次减数分裂
中期 后期 末期
减数分裂过程
（一） 减数分裂 I 间期
同源染色体：大小形态相同、结构相似、一条 来自父亲一条来自母亲，上面载有等位基因的 一对染色体——同源染色体。
M期
染色质螺旋化变为染色体，并均匀分配到两个子细胞的过程。 同时伴有核的一系列变化和胞质分裂。
细 胞 周 期 检 验 点
细胞周期调控因子
正调控因子
CDKs(cyclin-dependent kinases) Cyclins
E2F
CKI(Cdk inhibitors)
负调控因子
Pocket protein
无增殖力细胞
死亡
G0期
暂不增殖细胞
1）继续增殖细胞: 始终保持旺盛的增殖活性，分化程度 低，细胞代谢水平高，对环境信号敏感。如造血干细胞。 2）暂不增殖细胞（G0期细胞）：这类细胞在G1期合 成具有特殊功能的RNA和蛋白质，使结构和功能发生 分化，长期停留在G1期而不越过R点，但这种细胞并 未失去增殖能力，在适当条件下可以恢复到增殖状态， 只是需要经过较长的恢复时间，才能越过R点进入S期。 这种分化细胞长期处于增殖的静止状态，因而叫…。 如肝、肾的实质细胞。
细胞周期调控因子对细胞增值的影响
正调控因子对细胞增值的影响
CDKs和Cyclins CDKs:
•
• • • •
目前公认的有9种； 属于丝氨酸/ 苏氨酸蛋白激酶家族； 蛋白总量在整个细胞周期进程中几乎稳定不变； 可在特定的细胞周期被激活，并磷酸化相应的底物； 其活性受Cyclins的调节。
Cyclins:
姐妹染色单体 1和2的染色质 姐妹染色单体 3和4的染色质 轴体
前期I(细线期)
重组节 侧体
前期I(偶线期)
1.同源染色体配对——联会 2.二价体形成
联会复合体SC
前期I(粗线期)
1.二价体四分体 2.非姐妹染色单体之间 发生——交换。
同源染色体I的2 条姐妹染色单体 同源染色体II的2 条姐妹染色单体
G1期是细胞生长的主要阶段，在周期时间中占的比例最大。 G1期细胞能对多种环境信号进行综合，协调并作出反应，以确 定细胞是否进入S期。
G1期也是决定细胞增殖状态的关键阶段。
细胞周期时间的不同，主要差别在G1期的长短不一。
G1期的增殖状态
限制点（R点）：G1期对一些环境因素的敏感点，可限制正常细 胞通过周期。是控制细胞增殖的关键。
3. Mi:DNA合成发生在S期,接着就进入G2期,丝裂期; Me:DNA合成发生在Me之前,时间较Mi长得多,接着 就进入丝裂期,G2期很短,甚至没有G2期。 4.第一次Me有同源染色体的配对,非姊妹染色体单体之 间发生交换;
Mi中每条染色体都是独立的,不会产生联会和交换.
5.Mi时间一般为1-2小时； Me是很长的过程,人类男性要持续24天,女性可持续 数年之久. 6.两者最基本的区别是:Mi的结果,遗传物质保持恒定 (仅在突变或染色体畸变时产生变化), 而Me的主要结 果之一是产生遗传的多样性。
S期结束：S期活化因子迅速消失。
DNA 变 化 曲 线
G 2期
从DNA复制完成到有丝分裂开始前的时期，为有丝分裂进行 物质条件和能量的准备（加速RNA和有丝分裂相关蛋白的合 成） 。并合成有丝分裂调控的重要因子——MPF（其成分为 P34cdc2和cyclin，它们能促使间期核膜破裂，并使染色质凝聚为 染色体。）
中期I （二） 减数分裂 II
后期I
末期I
间期
1.姐妹染色单体分离（二分体单分体） 2.非姐妹染色单体随机组合。
末期 II
后期 II
中期 II
前期 II
减数分裂的生物学意义
1 .维持了遗传物质的稳定（体细胞2n=46，生殖细胞 配子：精子和卵子 n=23，受精后受精卵为2n=46）
2 .是遗传学三大定律的细胞学基础（分离律、自由 组合律、连锁互换律） 3 .是遗传和变异的细胞学基础（同源染色体上的 非姐妹染色单体的交换；非同源染色体以及非同 源染色体之间的非姐妹染色单体的自由组合。）
•
目前研究较多的Cyclin 有Cyclin A(A1 、 A2) 、 B(B1 、
B2、B3 )、D( D1 、D2 、D3 )、E(E1、E2)、H等； • 其表达水平随细胞周期而剧烈起伏；
• cyclin 与CDKs 结合,可激活CDKs。
不同类型的周期蛋白
激酶复合体 脊椎动物 芽殖酵母
Cyclin G1-CDK
星体微管
中心粒
极微管 横桥 着丝粒
纺 锤 体 微 区间微管 管
染色体微管
极微管
染色体微管
有丝分裂过程
根据分裂细胞形态和结构的变化，可将连续的有丝 分裂过程人为地分为前中后末四个时期：
赤道板
核 膜 核 仁 染色质
动 物 细 胞 的 有 丝 分 裂
中心粒
间
期
前 期
中 期
收缩环造成的分裂沟
末 期Biblioteka 后期前 期
同源染色体I 的着丝点