细胞周期

细胞周期详细的知识点介绍，包括细胞周期的概述、细胞周期中各不同时期及其主要事件、细胞周期同步化、特殊的细胞周期等内容。

细胞周期

• 细胞周期的概述
  • 细胞周期是一个由物质准备到细胞分类高度受控、周而复始的连续过程
  • 细胞周期分为4个时项
    • G1期
      • 上次细胞分裂结束至S期之前存在一个时间间隔，这个时间间隔为第一间隔期，简称为G1期
    • S期
      • DNA合成期
    • G2期
      • 在S期DNA复制完成至细胞分裂之前存在一个时间间隔，这一时间间隔期称为第二间隔期，简称G2期
    • M期
      • 细胞有丝分裂期
  • 细胞群体分为三类
    • 周期中细胞
      • 这类细胞可能会持续分裂，即细胞周期运转
    • G0期细胞
      • 也称静止期细胞，这类细胞会暂时脱离细胞周期，停止细胞分裂，但仍然活跃地进行代谢活动，执行特定的生物学功能
      • 一旦得到信号指使，会快速返回细胞周期，分裂增殖
      • 周期中细胞转化为G0期细胞多发生在G1期
    • 终末化细胞
      • 在机体内另有一类细胞，由于分化程度很高，一旦特化定型后，执行特定功能，则终生不在分裂
• 细胞周期中各不同时期及其主要事件
  • G1期
    • G1期是一个细胞周期的第一阶段
    • 上一次细胞分裂之后，产生两个子代细胞，标志着G1期的开始
    • 新生成的子代细胞立即进入一个细胞生长期，开始合成细胞生长所需的各种蛋白质、糖类、脂质等，但不合成细胞核DNA
  • S期
    • 开始细胞核DNA合成，并持续运行，直到细胞分裂
  • G2期
    • 此时细胞核内DNA的含量已经增加一倍，即每条染色体含有2个拷贝的DNA，由G1时期细胞染色体倍性（2n）变成了G2期染色体倍性（4n）
    • 通过G2期，即细胞进入M期
      • 细胞能否顺利地进入M期，要受到G2期检查点的控制
    • G2期检查点要检查DNA是否完成复制，细胞是否已生长到合适的大小，环境因素是否利于细胞分裂等。当所有有利于细胞分裂的因素得到满足后，细胞才能顺利实现从G2期向M期的转化
  • M期
    • M 期即分裂期
    • 真核细胞分裂的两种方式
      • 有丝分裂
        • 体细胞一般进行有丝分裂
      • 减数分裂
        • 成熟过程中的生殖细胞进行减数分裂，也称成熟分裂
• 细胞周期同步化
  • 可以进行人工选择或人工诱导，统称人工同步化
  • 人工选择同步化
    • 是指人为地将处于周期不同时期的细胞分离开来，从而获得不同时项的细胞群体
    • 优点
      • 细胞未经任何药物处理和伤害，能够真实反映细胞周期的状况，且细胞同步化效率高
    • 缺点
      • 分离细胞数量少
      • 要获得足够数量的细胞，其成本大大高于采用其他方法
  • 密度离心法
    • 优点
      • 简单省时、效率高、成本低
    • 缺点
      • 大多数种类细胞不适用
  • 人工诱导
    • DNA合成阻断法
      • 这种方法广泛适用
      • 采用低毒或无毒的DNA合成抑制剂特异地抑制DNA合成，而不影响处于其他时相的细胞进行细胞周期运转，从而将被抑制的细胞抑制在DNA合成期的实验方法
      • DNA合成抑制剂
        • 胸腺嘧啶脱氧核糖（TdR）
        • 羟基脲（HU）
      • 将一定剂量的抑制剂加入培养液并持续培养一段时间，所有细胞即被抑制在S期
        • 采用两次DNA合成抑制剂处理，将细胞抑制在G1/S期交界处狭窄的时间区段
      • 抑制剂去除后，细胞即可以进行同步细胞周期运转
      • 优点
        • 同步化效率高，几乎适用所有体外培养的细胞体系
    • 分裂中期阻断法
      • 如秋水仙碱、秋水仙酰胺和诺拷达唑等，可以抑制微管聚合，因而能有效地抑制细胞纺锤体的形成，将细胞阻断在细胞分裂中期
      • 优点
        • 操作简便，效率高
      • 缺点
        • 药物的毒性相对较大，若处理的时间过长，所得到的细胞常常不能恢复正常的细胞周期运转
• 特殊的细胞周期
  • 早期胚胎的细胞周期
    • 主要指受精卵在卵裂的过程中的细胞周期
  • 酵母细胞的细胞周期
  • 植物细胞的细胞周期
  • 细菌的细胞周期
• 分裂间期
  • 物质准备和积累的阶段