第十一章 细胞增殖及其调控

《细胞生物学》题库第十一章细胞增殖及其调控一、名词解释1.MPF2.细胞周期蛋白3.APC4.复制起点识别复合体5.DNA复制执照因子学说6.G0期细胞7.癌基因8.长因子9.细胞周期10.联会复合体11.抑癌基因二、选择题1.G1期PCC(染色体超前凝集)为( ),S期PCC为( ),G2期PCC为( )。

A.粉末状，细单线状，双线状B.细单线状，粉末状，双线状C.双线状，细单线状，粉末状D.双线状，粉末状，细单线状2.周期蛋白中有一段相当保守的含100左右氨基酸序列,称为。

A.破坏框B.PEST序列C.周期蛋白框D.PSTAIRE序列3.破坏框主要存在于周期蛋白分子中。

A.G1期 B.S期 C.G2期 D.M期4.G1中序列,与G1期周期蛋白的更新有关。

A.PEST序列B.PSTAIRE序列C.破坏框D.周期蛋白框5.CDK激酶结构域中,有一段保守序列,称( ),此序列与( )结合有关。

A.信号肽,破坏框B.信号肽,周期蛋白C.PSTAIRE,周期蛋白D.PSTAIRE,破坏框6.APC活性受到监控。

A.纺锤体检验点 B.检验点 C.Mad2 D.cdc2o7.S期起始的关键因子是。

A.cyclinA B.cyclinB C.cyclinD D.cyclinE8.染色质在期获得DNA复制执照因子。

A.G1 B.M C.S D.G29.复制起点识别复合体的蛋白质为。

A.Acp B.Orc C.Mcm D.Pcc10.第一个被分离出来的cdc基因是( ),又称( )。

A.cdc2 CDK2B.cdc1 CDK1C.cdc2 CDK1D.cdc1 CDK211.RNA和微管蛋白的合成发生在。

A.G1期 B.S期 C.G2期 D.M期 E.G0期12.有丝分裂器的形成是在。

A.间期 B.前期 C.中期 D.后期 E.末期13.对药物的作用相对不敏感的时期是。

A.G1期 B.S期 C.M期 D.G2期 E.G0期14.CyclinA的合成发生在。

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)。

细胞增殖和生长的信号转导机制及其调控细胞增殖和生长是细胞生物学中常见的现象，是生命体系不断发展的必要条件。

在细胞分裂和生长过程中，涉及到复杂的信号转导通路和多种生物分子的参与调控。

本文将着重介绍细胞增殖和生长的信号转导机制及其调控，包括细胞周期、细胞凋亡、细胞信号转导通路及其调控等方面的内容。

一、细胞生长的信号转导机制在细胞生长中，细胞表面的受体接受到外界的刺激，从而产生了一系列的信号转导通路，促使细胞生长。

最初识别外部刺激的细胞表面受体主要有三种类型：G蛋白偶联受体（GPCRs）、酪氨酸激酶受体和离子通道受体。

GPCRs和酪氨酸激酶受体通过激活二磷酸腺苷（ADP）或三磷酸腺苷（ATP）来媒介细胞内的化学反应，从而激发细胞生长；而离子通道受体直接打开或关闭离子通道，导致电位变化，从而激活细胞内部的生化反应。

细胞上述的外部刺激可激发细胞内的分子机器，如丝氨酸蛋白激酶、蛋白激酶C、蛋白激酶A、蛋白激酶B等，这些分子通过直接催化特定蛋白质的磷酸化、激活细胞质或细胞核中的信号传递通路，继而调节细胞内部的生物化学反应，最终完成细胞的生长和增殖。

二、细胞周期和其调控细胞周期是一系列复杂而又协调的分子事件，由多个连续阶段组成，包括G1、S、G2和M等阶段。

在这一循环过程中，细胞生长、复制DNA、进行分裂孢子形成和分裂。

而细胞周期的关键在于负责其进程的蛋白激酶和细胞因子，在细胞周期进行到某个明确的时期才能够被激活，从而让细胞继续进入下一个特定的阶段。

细胞周期有许多的调控因素，分为内部调控和外部调控。

细胞周期内部调控的主要因素是细胞周期素（Cyclins）和Cyclin依赖性激酶（Cyclin-CDKs），进而调节细胞周期的进展。

而外部调控主要有细胞生长因子，如胰岛素样生长因子（IGF）和表皮生长因子（EGF）等，通过激发到细胞表面受体来促进细胞周期的进展。

此外还包括细胞外基质，细胞体积和紫外线等外界环境条件的影响。

第十一章细胞增殖及其调控复习题本章基本内容概要：本章主要讲了两个问题：细胞增殖是生物繁殖和生长发育的基础。

细胞周期的时间长短可以通过多种方法测定。

细胞周期还可以通过某些方式实现同步化。

最重要的人工细胞周期同步化方法包括DNA合成阻断法和分裂周期阻断法。

1．真核细胞的细胞周期一般可分为四个时期，即G1期、S期、G2期和M期。

前三个时期合称为分裂间期，M期即分裂期。

分裂间期是细胞分裂前重要的物质准备和积累阶段，分裂期即为细胞分裂实施过程。

根据细胞繁殖情况，可将机体内所有细胞相对地分为三类，即周期中细胞、静止期细胞和终末分化细胞。

周期中细胞一直在进行细胞周期运转。

静止期细胞为一些暂时离开细胞周期，去执行其生理功能的细胞。

静止期细胞在一定因素诱导下，可以很快返回细胞周期。

体外培养的细胞在营养物质短缺时，也可以进入静止期状态。

终末分化细胞为那些一旦生成后终身不再分裂的细胞。

在一个细胞周期中，DNA只复制一次，发生在S期。

在M期，复制的DNA伴随其他相关物质，平均分配到新形成的两个子细胞中。

M期也可以人为地划分为前期、前中期、中期、后期、末期和胞质分裂登记个时期。

减数分裂是一种特殊的有丝分裂方式。

生殖细胞在成熟过程中发生减数分裂。

其特点是，DNA 复制一次，然后发生两次连续的有丝分裂，导致最终生成的子细胞中染色体数目减半。

减数分裂I的前期I 时间长，过程复杂，因而又分为细线期、偶线期、粗线期、双线期和终变期。

由于减数分裂过程中有一串物质的交换和受精时不同个体遗传物质的混合，而使子代个体具有更大的变异性。

2．细胞周期的调控细胞周期运转受到细胞内外各种因素的精密调控，细胞内因素是调控依据。

周蛋白依赖性CDK激酶是细胞周期调控中重要因素。

目前已发现，在哺乳动物细胞内至少存在8种CDK激酶，即CDK1至CDK8。

CDK激酶至少含有两个亚单位，即周期蛋白和CDK蛋白。

周期蛋白为其调节亚单位，CDK蛋白为其催化亚单位。

第十一章细胞增殖及其调控-细胞增殖是细胞生命活动的重要特征之一；细胞增殖的意义细胞增殖是生物繁育的基础；成体生物仍然需要细胞增殖，以弥补代谢过程中的细胞损失; ・细胞增殖被严密的调控机制所监控。

细胞分裂类型无丝分裂J有丝分裂I减数分裂分裂间期：G1期T S期T G2期分裂期：M期：前期、中期、后期、末期＞同种细胞间周期时间长短相似或相同；不同种类细胞间，周期长短差别大。

＞S+G2+M的时间变化较小，细胞周期时间长短差别在G1期。

（卵细胞，G1短；白血病细胞，G1长。

）＞部分细胞的细胞周期没有G1、G2期。

（上皮基底层细胞）作用：检验DNA是否损伤；细胞大小和合适的环境条件；影响因素：外在因素一一营养供给、相关的激素刺激内在因素 -- 一些与细胞分裂周期相关的基因（cdc）.连续分裂细胞：在细胞周期中连续运转的细胞，又称为连续分裂细胞或可育细胞。

如表皮生发层细胞、部分骨髓细胞。

三种命运 Y 休眠细胞（G0期）：暂时离开细胞周期，细胞分裂，去执行一定的生物学功能。

在适当的刺激下可重新进入细胞周期的细胞，又称为G0期细胞或休眠细胞，如淋巴细胞、肝、肾细胞等。

终端分化细胞：不可逆地脱离细胞周期，丧失分裂能力，保持生理机能活动的细胞，又称终端细胞，如神经、肌肉、多形核细胞等。

G1期特点：「G1期是细胞周期中最长的时期；如果缺乏营养，或抑制增殖的信号，细胞会进入G0期；G1 期有两个checkpoints restriction point 和G1 DNA damage checkpoint L肿瘤细胞失去这些checkpoints在没有环境刺激信号时，和DNA受损时，仍继续分裂。

G0期特点：G0期细胞不敏感；给予适当的刺激,G0期可以重新进入细胞周期E I ^HULU VIL ^YOF CHROWIOSOUE^Rastrictan point;(2) S 期DNA 合成期：按半保留复制的方式进行DNA 精确复制特点：多个复制起始点、 DNA 复制不同步、组蛋白合成与DNA 复制同步(3) G2 期合成RNA 和蛋白质，为细胞进入有丝分裂做准备， 如微管蛋白、ATP;染色体由 检验点x2: G2 DNA 损伤检验点：如果发现未配对的或受损的 DNA ，会激活-的级联反应，导致 G2-delay ;中心体复制检验点： 检查中心体是否复制(4) M 期：有丝分裂期中期检验点(也称纺锤体组装检验点)A H Cell cycle details(not to scale) Mitosis Check for damaged or unrlLplicnfrd ONA Cht-ck tor cridupli jaied centrosomesyCheck for cMromosome attachrnert to miiotic spindle C ^tokinesi &Resting stale Chmck fg ：* ChromosQine attach menr to spindle* Cell size • Nutrients* Growth factors • DNA damage Resting state (GO)Ch&ck for ： * Cell eize• DMA replication Spindle Assembty Checkpoint G1 Checkpoint G2 Checkpoint Cohesion (.is'dblisJie J n S phase ，少钉Cbedt forDNA damage的/G8WW 丿 in masa7 CentrosomeduplicationChromasom eduplication2n 变成4n ;个蛋白激酶二.有丝分裂1.过程：前期：染色质凝集，核仁消失，前期末动粒（蛋白复合物）形成，与着丝粒相连；有丝分裂器开始装配，分裂极确定：中心体复制完成，移向两极，参与纺锤体的装配；早中期（指核膜破裂到染色体排列到赤道板之前的这段时间）：核膜瓦解；星体装配纺锤体，纺锤丝捕获染色体；染色体开始整列；中期（染色体排列到赤道面上，到姊妹染色单体开始分向两极的一段时间）：染色体排列在赤道面；后期：姐妹染色单体向两极移动（后期A）;纺锤体两极分离，细胞被拉长（后期B）;末期：姐妹染色单体分离到达两极，动粒微管消失，极微管继续加长；到达两极的染色单体开始去浓缩，核纤层与核膜重新组装，分别形成两个子代细胞核；核仁也开始重新组装，RNA合成功能逐渐恢复胞质分裂植物细胞：成膜体，细胞板（微管、ER Golgi体）成膜体：分裂未期，赤道面处的纺缍丝保留下来，并增加微管数量，向四周扩展，桶状结构。

十一章细胞增殖及其调控十一章细胞增殖及其调控重点内容：细胞增殖及其意义。

细胞周期被划分为G1期、S期、G2期和M期，各期特点。

M期包含核分裂和胞质分裂过程，它又被人为地划分为前期、前中期、后期、末期和胞质分裂等6个时期，各期特点。

减数分裂的特点。

细胞周期的调控：MPF的发现及其作用，P34cdc2激酶的发现及其与MPF的关系，周期蛋白与CDK激酶和CDK激酶抑制物相互作用关系，细胞周期检验点（G1/S和G2/M）。

细胞同步化的方法与应用。

细胞增殖是细胞生命活动的重要特征之一。

细胞种类繁多，生命过程有长有短。

但最终命运无外乎两种：其一、细胞分裂（cell division），由原来的一个亲代细胞（mother cell）变为两个子代细胞（daughter cell）；其二、细胞死亡（cell death），生命活动消失。

细胞分裂和细胞死亡均为细胞生命活动的基本特征。

各种细胞在分裂之前，还必须进行一定的物质准备。

不然，细胞便不能分裂。

物质准备和细胞分裂是一个相互连续的过程。

这一过程即为细胞增殖（cell proliferation）。

细胞增殖是生物繁育的基础。

单细胞生物，如酵母，细胞增殖将直接导致生物个体数量的增加。

自然界中，由于各种因素的作用，每时每刻都会有大量的生物个体消亡，尤其是那些个体小，结构比较简单的单细胞生物。

这些单细胞生物要保持物种的存在，必须依赖大量的细胞增殖，增加个体数量。

多细胞生物是由许多单细胞有机结合在一起而形成的生物体。

这种多细胞生物体往往是由一个单细胞即受精卵分裂发育而来。

它的产生，肯定需要许多次甚至无数次的细胞增殖，并经过复杂的细胞分化过程。

但不管细胞增殖次数多少，细胞分化如何复杂，我们都不难看出，细胞增殖也是多细胞生物繁殖的基础。

成体生物仍然需要细胞增殖，以弥补代谢过程中的细胞损失。

就我们人体而言，每天都会有大量的细胞衰老死亡，如皮肤细胞、血细胞、肠上皮细胞等等。

要维持细胞数量的平衡和机体的正常功能，必须依赖细胞增殖。

细胞增殖及其调控机制在生物学中的意义和应用细胞是构成生物体的基本单位，它们通过分裂来增殖。

细胞增殖是生命体的重要过程，对于生物体的生长、发育、修复损伤和繁殖至关重要。

然而，细胞增殖无法完全自主进行，需要经过复杂的调控机制来维持其稳定性和正常的功能表现。

本文将围绕细胞增殖及其调控机制在生物学中的意义和应用展开阐述。

1. 细胞增殖的意义细胞增殖是维持生命体的基础活动，它能够促进个体生长发育，维持器官和组织的正常结构和功能，以及完成生物体的修复和再生。

在人类身体中，细胞增殖相关的生理过程包括生殖、生长、组织修复和免疫反应等。

细胞增殖还是组成生物体的所有器官和组织的基础，从皮肤细胞到肌肉细胞，从血细胞到乳腺细胞，都需要不断地进行增殖来维持其正常的生理功能。

2. 细胞增殖的调控机制细胞增殖是一个复杂的过程，需要依赖多种信号通路和分子机制进行调控。

在这些信号通路和机制中，许多细胞增殖相关分子已经被研究并成功应用于临床医学中。

2.1 细胞周期细胞周期是细胞分裂过程的基础。

它由四个关键阶段组成：G1期（前期）、S期（DNA复制期）、G2期（后期）和M期（有丝分裂期）。

在每个细胞周期中，细胞必须完成复制DNA、准备分裂等明确任务才能顺利进入分裂阶段。

2.2 细胞增殖相关蛋白许多细胞增殖相关的蛋白已经被发现并成功地应用于实验室和临床医学中。

其中包括细胞周期蛋白、增殖细胞核抗原（PCNA）等。

这些蛋白在细胞增殖和分化中起着非常重要的作用。

2.3 组织因子和激素许多组织因子和激素对细胞增殖和分化也发挥着重要的作用。

例如，肿瘤坏死因子（TNF）和白细胞介素1beta（IL-1beta）等因子，它们能够直接促进细胞增殖和分化。

3. 细胞增殖调控机制的应用细胞增殖调控机制不仅在研究细胞增殖机制和生物学过程中非常重要，在临床医学中也有着非常重要的应用。

3.1 肿瘤治疗在治疗肿瘤的过程中，细胞增殖调控机制在控制癌细胞增殖方面发挥着重要的作用。