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什麽是細胞周期

什麽是細胞周期

細胞周期(cell cycle)是指細胞從壹次分裂完成開始到下壹次分裂結束所經歷的全過程,分為間期與分裂期兩個階段。

生命是從壹代向下壹代傳遞的連續過程,因此是壹個不斷更新、不斷從頭開始的過程。細胞的生命開始於產生它的母細胞的分裂, 結束於它的子細胞的形成,或是細胞的自身死亡。通常將子細胞形成作為壹次細胞分裂結束的標誌,細胞周期是指從壹次細胞分裂形成子細胞開始到下壹次細胞分裂形成子細胞為止所經歷的過程。在這壹過程中,細胞的遺傳物質復制並均等地分配給兩個子細胞。

細胞周期

(壹) 間期

間期又分為三期、即DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)與DNA合成後期(G2期)。

1. G1期(first gap) 從有絲分裂到DNA復制前的壹段時期,又稱合成前期,此期主要合成RNA和核糖體。該期特點是物質代謝活躍,迅速合成RNA和蛋白質,細胞體積顯著增大。這壹期的主要意義在於為下階段S期的DNA復制作好物質和能量的準備。細胞進入G1期後,並不是毫無例外地都進入下壹期繼續增殖,在此時可能會出現三種不同前景的細胞:①增殖細胞:這種細胞能及時從G1期進入S期,並保持旺盛的分裂能力。例如消化道上皮細胞及骨髓細胞等;②暫不增殖細胞或休止細胞:這類細胞進入G1期後不立即轉入S期,在需要時,如損傷、手術等,才進入S期繼續增殖。例如肝細胞及腎小管上皮細胞等;③不增殖細胞:此種細胞進入G1期後,失去分裂能力,終身處於G1期,最後通過分化、衰老直至死亡。例如高度分化的神經細胞、肌細胞及成熟的紅細胞等。

2. S期(synthesis) 即DNA合成期,在此期,除了合成DNA外,同時還要合成組蛋白。DNA復制所需要的酶都在這壹時期合成。

3. G2期(second gap)期為DNA合成後期,是有絲分裂的準備期。在這壹時期,DNA合成終止,大量合成RNA及蛋白質,包括微管蛋白和促成熟因子等。 

(二)分裂期

M期:細胞分裂期。

細胞分裂期:前期,中期,後期,末期。

細胞的有絲分裂(mitosis)需經前、中、後,末期,是壹個連續變化過程,由壹個母細胞分裂成為兩個子細胞。壹般需1~2小時。

1. 前期(prophase)染色質絲高度螺旋化,逐漸形成染色體(chromosome)。染色體短而粗,強嗜堿性。兩個中心體向相反方向移動,在細胞中形成兩極;而後以中心粒隨體為起始點開始合成微管,形成紡錘體。隨著核仁相隨染色質的螺旋化,核仁逐漸消失。核被膜開始瓦解為離散的囊泡狀內質網。

2. 中期(metaphase)細胞變為球形,核仁與核被膜已完全消失。染色體均移到細胞的赤道平面,從紡錘體兩極發出的微管附著於每壹個染色體的著絲點上。從中期細胞可分離得到完整的染色體群,***46個,其中44個為常染色體,2個為性染色體。男性的染色體組型為44+XY,女性為44+XX。分離的染色體呈短粗棒狀或發夾狀,均由兩個染色單體借狹窄的著絲點連接構成。

3.後期(anaphase)由於紡錘體微管的活動,著絲點縱裂,每壹染色體的兩個染色單體分開,並向相反方向移動,接近各自的中心體,染色單體遂分為兩組。與此同時,細胞被拉長,並由於赤道部細胞膜下方環行微絲束的活動,該部縮窄,細胞遂呈啞 鈴形。

4.末期(telophase)染色單體逐漸解螺旋,重新出現染色質絲與核仁;內質網囊泡組合為核被膜;細胞赤道部縮窄加深,最後完全分裂為兩個2倍體的子細胞。

G0期:暫時離開細胞周期,停止細胞分裂,去執行壹定生物學功能的細胞所處的時期。

在體內根據細胞的分裂能力可把它們分為三類:①周期性細胞,如造血幹細胞,表皮與胃腸粘膜上皮的幹細胞。這類細胞始終保持活躍的分裂能力,連續進入細胞周期循環;②終端分化細胞,如成熟的紅細胞、神經細胞等高度分化的細胞,它們喪失了分裂能力,又稱終末細胞(end cell);③暫不增殖細胞群(G0期細胞),如肝細胞、腎小管上皮細胞、心肌細胞、甲狀腺濾泡上皮細胞。它們是分化的,並執行特定功能的細胞,在通常情況下處於G0期,故又稱G0期細胞。在某種刺激下,這些細胞重新進入細胞周期。如肝部分切除術後,剩余的肝細胞迅速分裂。