细胞增殖及调控(1)

第11章细胞增殖及其调控1.高等生物内所有细胞依繁殖状态可分为哪几类？各有何特征？答：大体可以分为四类：（1）G1期细胞(DNA合成前期)：细胞代谢活跃，细胞生长、体积增大，主要进行大部分蛋白质和RNA的合成工作。

（2）S期细胞（DNA合成期）：此阶段细胞内完成DNA的复制，以及组蛋白、非组蛋白合成与核小体结构的复制。

（3）G2期细胞（DNA合成后期）：此阶段的细胞做分列前的最后准备，合成周期蛋白、微管蛋白等。

（4）M期：细胞进入分裂过程，分裂中，细胞内生化合成活动减弱，例如：RNA合成停止，蛋白质合成减少，此期仍有少量非组蛋白合成。

又分前、中、后、末四个状态。

（a）前期主要事件：染色体凝缩，分裂极确定，核仁解体和核膜消失。

（b）中期此期染色体全部移到赤道板位置排列“染色体列队”，是由于以两极对染色体牵引为动态平衡所致。

（c）后期此期主要事件：染色体着丝粒粒区纵向断裂，一分为二。

两姐妹染色单体分别趋向两极。

（d）末期此期的主要事件：子核形成的胞质分裂。

胞质分裂是指核分裂以外的细胞质部分分裂。

动物细胞是以中部缢缩方式，而植物细胞是以形成细胞壁方式进行胞质分裂的。

2.运用3H—TdR的脉冲标况技术如何测定推测细胞周期？答：此内容不考，飘过。

P.S.要看看细胞周期同步化的内容。

3.简述细胞周期中DNA、RNA,组蛋白和非组蛋白的合成概况。

答：见习题1。

4.细胞周期中有哪几个重要的检验点，各有何作用？答：所熟知的有3个检验点：（1）G1->S的检验点：检查G1期的蛋白质、RNA合成工作是否完成。

细胞增殖行为会在G1期之后发生分歧，分为周期细胞和G0期细胞或终端分化细胞。

（2）G2->M期的检验点：检查M期之前的物质、能量准备工作，并进行G2向M期的转变。

该过程由CDK激酶进行调控，CDK1使组蛋白H1磷酸化，促进染色质凝集；使核纤层蛋白磷酸化，使核纤层解聚；核仁蛋白磷酸化，促使核仁解体等等。

细胞增殖的调控和细胞周期的调节细胞的增殖是维持生命的基本过程之一，对于生物体的正常发育和组织修复至关重要。

细胞增殖的调控和细胞周期的调节是维持细胞增殖的平衡和稳定的关键机制。

本文将就细胞增殖的调控和细胞周期的调节进行探讨。

一、细胞增殖的调控细胞增殖的调控主要涉及到三个方面：细胞周期的控制、内环境的调节和外界信号的影响。

1. 细胞周期的控制细胞周期是一种有序的细胞生命周期，包括四个阶段：G1期（前期）、S期（DNA合成期）、G2期（后期）和M期（有丝分裂期）。

其中，G1期主要是准备细胞DNA的复制；S期是细胞进行DNA复制的阶段；G2期是细胞准备进入有丝分裂的阶段；M期是细胞有丝分裂的过程。

细胞周期的控制主要通过细胞周期蛋白（Cyclin）和Cyclin依赖性激酶（CDK）的调节来实现。

Cyclin和CDK在不同的细胞周期阶段表达量和活性不同，从而控制细胞周期的进展。

2. 内环境的调节细胞增殖的调控还受到细胞内环境的影响。

内环境主要包括细胞内的营养物质、DNA损伤的修复和细胞器的功能状态等。

当细胞内的环境发生异常时，细胞增殖的过程也会受到影响。

例如，当细胞内的DNA损伤累积到一定程度时，会激活细胞的DNA损伤应答机制，导致细胞周期的阻滞，并启动DNA修复机制。

这样可以避免损伤的DNA复制和传递给后代细胞。

3. 外界信号的影响细胞增殖还受到外界信号的影响，包括生长因子、细胞因子和细胞外基质等。

生长因子是一类可促进细胞增殖的分子信号物质，它们通过与细胞膜上的受体结合，激活下游信号通路，刺激细胞进入增殖状态。

细胞因子是一类具有调控细胞增殖的蛋白质分子，它们能够通过绑定到特定的细胞表面受体来激活细胞增殖信号通路，从而影响细胞的周期。

细胞外基质是细胞周围的一种复杂的三维网络结构。

细胞通过与细胞外基质相互作用来感知外界环境，并调节细胞增殖。

当细胞外基质发生变化时，会调控细胞的增殖状态。

二、细胞周期的调节细胞周期的调节是细胞增殖的一个重要过程，它主要通过细胞周期检查点和相关蛋白激活、抑制来实现。

细胞周期的调控和细胞增殖细胞周期是细胞生命周期中的一个重要阶段，通过严密调控确保细胞按照一定的顺序进行有序的DNA复制和细胞分裂。

细胞周期的调控主要包括细胞周期检查点、细胞周期调控因子及其调控网络的作用等方面。

一、细胞周期检查点细胞周期检查点是细胞在特定时期对其自身状态的监测点，主要有G1/S检查点、G2/M检查点和M检查点。

这些检查点的功能在于确保细胞在细胞周期的不同阶段保持稳定和正确的进行。

1. G1/S检查点G1/S检查点位于细胞周期的G1期和S期之间，主要监测细胞的DNA是否完整以及是否有足够的生物小分子供应，这是控制是否进入DNA复制的关键检查点。

如果细胞通过检查，则进入S期进行DNA 复制，否则进入G0期停滞。

2. G2/M检查点G2/M检查点位于细胞周期的G2期和M期之间，主要监测细胞DNA复制是否正确完成以及是否有DNA损伤。

只有当细胞通过这一检查点时，才能进入有丝分裂的M期。

3. M检查点M检查点位于细胞分裂的中期，主要监测染色体是否正确连接到纺锤体上，并确保该连接是稳定的。

只有当细胞通过这一检查点时，才能完成有丝分裂，将染色体均匀地分配给两个子细胞。

二、细胞周期调控因子及其调控网络细胞周期调控因子主要包括Cyclins和Cyclin-dependent kinases (CDKs)。

Cyclins与CDKs形成复合物，通过磷酸化作用来调控细胞周期的不同阶段。

1. CyclinsCyclins是调控细胞周期的关键调节蛋白，其数量在不同的细胞周期阶段发生变化。

不同类型的Cyclins与特定的CDKs形成复合物，起到调控细胞周期的作用。

2. CDKsCDKs是Cyclin-dependent kinases的缩写，是一类酶的家族。

它们与Cyclins结合形成复合物，通过磷酸化调控细胞周期的不同阶段。

CDKs活性的变化在细胞周期的不同阶段发生，由Cyclins的表达调控。

3. 细胞周期调控网络细胞周期调控网络是由各类细胞周期调控因子组成的复杂网络。

细胞增殖及其调控细胞依赖增殖维持其存在，繁衍后代。

细胞增殖是细胞生命活动的重要特征之一。

细胞增殖包含3个组成部分，即生长、DNA复制和细胞分裂，这些均体现在细胞周期进程中，因此细胞增殖是通过细胞周期实现的。

细胞增殖受到严密的调控机制所监控。

任何细胞，不管是简单的单细胞，还是高等生物体内的细胞，其增殖过程都必须遵循一定的规律。

细胞周期与细胞分裂(细胞周期、有丝分裂、减数分裂)细胞周期的调控（Cdk激酶和周期蛋白在细胞周期进程中的调控作用及其活性调节、细胞周期运转的调控、其他内在、外在因素在周期调控中的作用）细胞周期与细胞分裂细胞周期㈠细胞周期(cell cycle)概述细胞依靠增殖维持其存在，繁衍后代。

为了阐明细胞是如何繁殖的，应该考虑三个主要问题：①细胞如何复制它的内含物；②它们如何分配复制好的内含物并分裂为二；③它们如何协调好上述两个过程必需的所有机器，以保证诸如只有在复制完成后才进行细胞分裂。

细胞增殖受到严密的调控机制所监控。

任何细胞不管是简单的单细胞，还是高等生物体内的细胞，其增殖过程都必须遵循一定的规律。

细胞增殖过程中，任何一个关键步骤的错误，都有可能导致严重后果，甚至细胞死亡。

在高等生物中细胞增殖调控更为复杂。

它不仅要遵循细胞自身的增殖调控规律，同时还要遵守生物体整体调控机制的调节。

不然，不受约束而生成的细胞将被机体免疫系统所清除，或癌变，威胁整个生命。

由此可见，细胞增殖调控是整个生命活动的最基本保证。

细胞周期(cell cycle)是指连续分裂的细胞从一次有丝分裂结束到下一次有丝分裂完成所经历的过程。

细胞周期有时也称为细胞生活周期(cell life cycle)或细胞繁殖周期(cell reproductive cycle)。

人们最初从细胞形态变化考虑，将细胞周期简单地划分为两个相互延续的时期，即细胞有丝分裂期(mitosis)和位于两次分裂期之间的分裂间期(inter phase)。

第十二章细胞增殖及其调控一、细胞增殖的意义细胞增殖cell proliferation,是细胞生命活动中的一个重要部分，对于多细胞生物体的生长发育以及生物种群的延续都具有十分重要的意义。

例如一个成年人约由1014个细胞构成，而如此多的细胞均来源于同一个受精卵，是通过大量的、连续不断地细胞分裂增殖以及细胞分化才形成人体的。

此外，每个人体平均每秒钟还要增补产生几十万个新细胞，来补偿体内各种衰亡细胞的损失，维持机体细胞数量的相对平衡。

二、细胞周期 cell cycle（一）细胞周期的概念细胞增殖包括：细胞生长、DNA复制和细胞分裂三个主要事件，构成细胞周期。

可分为四个期：G1期、S期、G2期和M期。

其中的S期是DNA合成期，M期是分裂期，而G1和G2期分别是合成前期和合成后期。

因为分裂期染色体出现了明显形态特征，∴通常从一次分裂中期到下一次分裂中期的历程称为一个周期。

M期中又可分为前期、中期、后期和末期四个阶段。

从细胞增殖行为来看，细胞在晚G1期开始分歧为三类：①周期性细胞，即持续在周期中运转的细胞；②G O期细胞（休眠细胞），即暂时脱离周期不增殖，但在适当刺激下仍可恢复进入周期的细胞；③终端分化细胞（特化细胞），即不可逆地脱离周期，丧失分裂能力，但仍然保持正常生理机能的细胞。

（二）细胞周期的速率细胞周期时间（TC）是随细胞类型不同而异的，周期内四个期的时间亦各不相同。

一般规律是：①S期长,M期短；②G1期时间（TG1）易变，但TG2、TS和TM都变动不大；③ TG1长短是细胞周期速率变化的基础。

（三）细胞周期各时相的时间测定●仅M期可依据染色体形态变化来判断，而其它的三个期皆无形态判断依据。

●3H—TdR脉冲标记和放射自显影观测▲标记物仅在S期能渗入细胞▲最先在M期显现标记的是被标记时的S期最晚期细胞▲细胞周期中各期时间的推算：TG2 = 换液洗脱→被标记M细胞出现TM = 被标记M细胞出现→占M细胞总数最大值TS= 被标记M细胞达总数的50%→降回50%TC= 被标记M细胞始出现→再次又开始出现TG1 = TC-TG2-TM-TS●流式细胞仪测定法能快速测定和分析流体中的细胞或颗粒物的各种参数，如DNA、RNA和蛋白质等含量变化，目前被广为应用于细胞周期研究。

第十三章细胞增殖及其调控1 什么是细胞周期？简述细胞周期各时相及其主要事件。

答：细胞周期: 是指连续分裂的细胞从一次有丝分裂结束后开始生长到下次有丝分裂终止所经历的全过程。

细胞周期各时相的生化事件：①G1期：DNA合成启动相关，开始合成细胞生长所需要的多种蛋白质、RNA、碳水化合物、脂等，但不合成DNA；②S期: 开始合成DNA和组蛋白；在真核细胞中新和成的DNA立即与组蛋白结合，组成核小体串珠结构；③G2期:主要大量合成ATP、RNA和蛋白质，包括微管蛋白和成熟促进因子等；④M期: 为细胞分裂期，一般包括前期，中期，后期，末期4个时期。

2 细胞通过什么机制将染色体排列到赤道板上？有何生物学意义？答：细胞将染色体排列到赤道板上的机制可以归纳为牵拉假说和外推假说。

①牵拉假说：染色体向赤道面方向运动，是由于动粒微管牵拉的结果。

动力微管越长，拉力越大，当来自两级的动粒微管拉力相等时，即着丝粒微管形成的张力处于动态平衡时，染色体即被稳定在赤道面上；②外推假说：染色体向赤道方向移动，是由于星体的排斥力将染色体外推的结果。

染色体距离中心体越近，星体对染色体的外推力越强，当来自两极的推力达到平衡时，推力驱动染色体移到并稳定在赤道板上。

染色体排列到赤道板上具有重要的生物学意义，染色体排列到赤道板后，Mad2和Bub1消失，才能启动细胞分裂后期，并为染色体成功分开并且平均分配向两极移动做准备。

3 细胞周期有哪些主要检验点？各起何作用？答：细胞周期有以下主要检验点：①G1/S期检验点：检验DNA是否损伤、能否启动DNA的复制，作用是仿制DNA损伤或是突变的细胞进入S期；②S期检验点：检验DNA复制是否完毕，DNA复制完毕才能进入G2期；③G2/M期检验点：DNA是否损伤、能否开始分裂、细胞是否长到合适大小、环境是否利于细胞分裂，作用是使得细胞有充足的时间将损伤的DNA得以修复；④中-后期检验点：纺锤体组装的检验，作用是抑制着丝点没有正确连接到纺锤体上的染色体，确保纺锤体正确组装。

细胞增殖的调控机制细胞增殖是生物体生长发育和修复组织损伤的重要过程。

正常细胞增殖需要经过调控机制的控制，它们能够保证细胞按照适当的速度完成增殖并分化成成熟的细胞，从而维持组织和器官的正常功能。

然而，细胞增殖调控机制的失调则会导致细胞增殖异常和肿瘤等疾病的发生。

本文将介绍细胞增殖的调控机制包括细胞周期、细胞凋亡和细胞信号途径三个方面。

一、细胞周期细胞周期是细胞生命的一个重要过程，它可以分为四个连续的阶段，即G1期、S期、G2期和M期。

细胞周期的进行是由一系列重要的调控分子和酶参与和控制的。

G1期为生长期，S期为DNA合成期，G2期为细胞准备进入有丝分裂期之前的生长和复制开始。

至于M期是有丝分裂期，这个过程产生的两个细胞都有一个完整的染色体组。

其中，G1/S检查点和G2/M检查点是细胞周期进程的关键调控点，当细胞检测到有丝分裂的条件未满足时，细胞周期就会暂停直到条件达到为止。

细胞周期的调控关键分子主要有Cyclin、Cdks（细胞周期蛋白依赖激酶）和CKIs（细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子）三类。

其中，Cyclin是细胞周期进行必需的物质，通过与Cdks相互作用和激活，促进不同阶段的细胞周期进展。

CKIs则在细胞周期进行中起重要抑制作用，调节细胞周期的进程。

二、细胞凋亡细胞凋亡是生物体内细胞数量动态平衡所必需的程序性死亡过程。

无论发生在正常或是非正常情况下，细胞凋亡都是一个精密的调控过程，包括起始信号传导、活化效应蛋白酶和细胞核酸内核酸酶等关键调控分子的参与和作用。

细胞凋亡可以通过两种不同的通路进行：线粒体介导的细胞凋亡通路和受体介导的细胞凋亡通路。

线粒体介导的细胞凋亡通路又称为内源性通路，是由一系列复杂的调控机制组成的。

首先，细胞暴露在细胞死亡因子或其他信号因子下引起线粒体外膜破裂，并释放出细胞色素C，细胞色素C可使得细胞发生自杀性蛋白酶活化，并引发细胞凋亡。

受体介导的细胞凋亡通路或外源性细胞凋亡通路是受到细胞外受体激活引起。