第13章2-细胞增殖及其调控

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)。

第一章绪论1、细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，是在显微水平、亚显微水平、和分子水平三个不同层次上，以研究细胞的细胞结构与功能、细胞增殖分化、衰老与凋亡，细胞信号传递，真核细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等为主要内容的一门科学。

2、 1665 年英国学者胡克第一次观察到细胞并命名为cell；后来第一次真正观察到活细胞有机体的科学家是列文虎克。

3、1838—1839年，施莱登和施旺共同提出：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的基本单位。

4、19世纪自然科学的三大发现是细胞学说，能量转化与守恒定律，达尔文的进化论。

5、1858年德国病理学家魏尔肖提出细胞来自细胞的观点，通常被认为是对细胞学说的一个重要补充。

6、人们通常将1838—1839年施莱登和施旺确立的细胞学说；1859年达尔文确立的进化论1866年孟德尔确立的遗传学，称为现代生物学的三大基石。

7、细胞生物学的发展历史大致可分为细胞的发现，细胞学说的建立，细胞学经典时期，实验细胞学时期和分子细胞生物学几个时期。

第二章细胞基本知识概要1、所有细胞的表面均有由脂类和蛋白质构成的细胞膜；所有的细胞都含有两种核酸；所有细胞都以二分分裂方式增殖；所有细胞内均存在蛋白质生物合成的机器核糖体。

2、病毒是迄今发现的最小的、最简单的专性活细胞内寄生的非细胞生物。

3、病毒核酸是病毒的遗传信息唯一的贮存场所，是病毒的感染单位；病毒蛋白质构成病毒的外壳（壳体），具有保护作用。

***4、病毒的增殖一般可分为病毒侵入细胞、病毒核酸的侵染；病毒核酸的复制、转录与蛋白质的合成；病毒的装配、成熟与释放三个阶段。

5、原核细胞的遗传信息量小遗传信息载体仅由一个环状的DNA构成，细胞内没有专门的细胞器和核膜，其细胞膜具有多功能性性。

6、一个细胞生存与增殖必须具备的结构为细胞膜、遗传信息载体DNA与RNA、进行蛋白质生物合成的一定数量的核糖体和催化酶促反应所需要的酶。

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。