细胞周期
Cell cycle
定义:连续分裂的细胞从上一次有丝分裂结束到下一次有丝分裂完成所经历的整个过程。包含G1期、S期、G2期、M期四个阶段。
学科:细胞生物学_细胞周期与细胞分裂
相关名词:细胞增殖 有丝分裂 细胞周期蛋白
图片来源:视觉中国
【延伸阅读】
亲代细胞分裂结束到子代细胞分裂完成所经历的过程称为细胞周期。细胞周期分为两个主要时期:有丝分裂期和分裂间期。分裂间期可分为G1期、S期和G2期。G1期又称为合成前期,是从上一次有丝分裂完成到下一次DNA复制前的一段时期。在此时期,主要合成蛋白质、糖类、脂质和核糖体核糖核酸(rRNA),DNA合成酶的活性在此时期大大增加。S期为DNA合成期,在这一时期主要合成DNA、组蛋白及DNA复制所需的酶,所以S期是细胞周期中最重要的一个阶段。G2期为DNA合成的后期,主要合成蛋白质、核糖核酸(RNA)和三磷酸腺苷(ATP),为有丝分裂做准备。有丝分裂期又称为M期,包括细胞的核分裂和胞质分裂两个过程。细胞分裂通常为细胞核先分裂,即复制的染色体被分裂到两个子细胞核中,然后是细胞质分裂,将细胞一分为二,形成两个子细胞。在分裂期,染色体凝缩,在纺锤体的作用下,两个姐妹染色单体被均等地分配到两个子细胞中。M期又可分为5个时期:前期、早中期、中期、后期和末期。M期结束形成2个子细胞,一个细胞周期即完成,子细胞进入下一个细胞周期。
细胞周期的有序、健康进行是在细胞周期调控系统的调控下完成的。细胞周期调控系统包括细胞周期蛋白、细胞周期蛋白依赖性激酶(CDKs)及生长因子等。生长因子通过与细胞膜上的受体结合,诱发一系列细胞生理反应,从而调控细胞增殖。大多数生长因子可促进细胞增殖,又称为有丝分裂原,如神经生长因子、表皮生长因子等;部分生长因子对细胞增殖有抑制作用,如肿瘤坏死因子;少部分生长因子具有双重调节作用,如转化生长因子β,可促进某一类细胞增殖而抑制另一类细胞增殖。细胞周期的关键调节因子是CDKs,CDKs在特定的细胞周期被激活,然后磷酸化相应底物,从而起到调控细胞周期的作用。CDKs功能的发挥依赖于细胞周期蛋白,细胞周期蛋白时相性地表达于细胞周期中,并激活相应的CDKs,CDKs的时相性激活是细胞周期调控的关键。当细胞周期受到干扰时,细胞会采取补救措施进行调控,如细胞周期的检测点调控。细胞周期主要有4个检测点:G1/S期检测点、S期检测点、G2/M期检测点、中/后期检测点,各个检测点确保了细胞的正常分裂,尤其是确保了子代细胞具有完整的染色体。
(延伸阅读作者:西华师范大学生态研究院 杨炜蓉博士)
责任编辑:张鹏辉