第13章2-细胞增殖及其调控
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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)。