细胞周期与细胞分裂2yqxycz1128

细胞生物学之细胞周期与细胞分裂，细胞周期是通过细胞分裂产生的新细胞的生长开始到下一次细胞分裂形成子细胞结束为止所经历的过程。

细胞周期与细胞分裂

• 细胞周期
  • 通过细胞分裂产生的新细胞的生长开始到下一次细胞分裂形成子细胞结束为止所经历的过程
  • 主要时期
    • 分裂期M期
      • 核分裂：在有丝分裂过程中，复制的染色体被分到两个细胞核中
      • 胞质分裂：将一整个细胞一分为二，形成两个子细胞
    • 分裂间期
      • G1期（合成前期）
        • 从有丝分裂完成到DNA复制前的一段时期，主要合成rRNA、蛋白质、脂类和糖类
      • S期（DNA合成期）
        • 除DNA合成外，还合成组蛋白，DNA复制所需的酶均在此时期合成
      • G2期（DNA合成后期）
        • 主要是大量合成ATP、RNA、蛋白质，包括微管蛋白和促成熟因子MPF等
  • 细胞类群
    • 持续分裂细胞（周期性细胞）
      • 在细胞周期中连续运转的细胞
    • 终端分化细胞
      • 永久性失去了分裂能力的细胞，它们不可逆的脱离了细胞周期，但保持生理活性机能
    • G0细胞（休眠细胞）
      • 战士脱离细胞周期，不进行DNA复制和分裂，也称静止细胞群
• 有丝分裂
  • 过程
    • 前期
      • 染色质凝聚呈由完全相同的两条染色单体连接而成的具有明显特征的染色体，核仁消失、核膜解体、细胞质中出现纺锤体
      • 前期的起始主要是由MPF对一些特异蛋白质的磷酸化触发的
    • 前中期
      • 纺锤体装配，纺锤体微管的装配起始于中心体
    • 中期
      • 每一条染色体逐渐向纺锤体中心区移动，最终整齐排列到赤道板上
    • 后期
      • 着丝粒分开，染色单体移向两极
    • 末期
      • 染色体解螺旋形成细丝，出现核仁和核膜
  • 作用过程
    • 纺锤丝微管
      • 纺锤体（有丝分裂器）在有丝分裂期间，从中心粒形成各种微管，包括动力微管、极微管、星微管等，功能是将遗传物质均等分配到两个子细胞
      • 运动机制
        • 微管去聚合作用假说（解释后期A向极运动的模型）
        • 纺锤体微管滑动假说（关于后期B染色体极-极分离机制的假说）
    • 染色体分离两阶段
      • 染色体被拉向两极是受动力微管去装配产生的拉力和极微管的聚合产生的推力两种力的作用
    • 胞质分裂机制
    • 核膜重现
      • 核被膜的重建需要一些特异蛋白质的磷酸化，这些蛋白质的磷酸化作用可能与MPF有关。在细胞周期的后期，当细胞周期蛋白B被降解之后，MPF很快失活，但一些磷酸酶很快激活并将核纤层蛋白脱磷酸，导致核被膜的重建
• 减数分裂
  • 一般特点
    • 减数分裂是生殖细胞产生配子的分裂，包括两次连续的有丝分裂，形成4个单倍体的子细胞。
    • DNA复制一次，细胞连续分裂两次
    • 全过程划分为4个阶段：间期Ⅰ、减数分裂Ⅰ、间期Ⅱ和减数分裂Ⅱ
  • 第一次减数分裂
    • 特点
      • 一对同源染色体分开，分别进入两个子细胞，同源染色体分开之前通常要发生交换和重组
      • 在染色体组中，同源染色体的分离是随机的，染色体组要发生重新组合
    • 过程
      • 前期I
        • 细线期（凝聚期）
          • 在光学显微镜下可逐渐见到染色体，染色质在凝聚前已复制，但仍呈单条细线状，看不到成双的染色体，电子显微镜下观察到此期的染色体是由两条染色单体构成的
        • 偶线期（配对期）
          • 染色质进一步凝聚，同源染色体发生配对，配对从同源染色体上的若干接触点开始，进而扩展到整个染色体所有的同源片段，并形成联会复合体SC
        • 粗线期（重组期）
          • 染色体明显变粗变短，结合紧密，此期形态是一个明显的四分体
        • 双线期
          • SC消失，染色体去凝聚，形成多个核仁并进行RNA活跃的合成，灯刷染色体合成于此期
          • 二价体中两条同源染色体开始分开，但分开不完全，出现交叉，是两条染色单体交换的结果
          • 持续时间很长
        • 终变期（再凝聚期）
          • 染色质被包装压缩成染色体
      • 中期I
        • 纺锤体侵入核区，分散于核中的四分体开始向中部移动此时四分体上有4个动粒，一侧纺锤体只和同侧的两个动粒相连 ，最后染色体排列在赤道板上
      • 后期I
        • 同源染色体在 两极纺锤体作用下分开并逐渐移向两极，不同的同源染色体对向两极的移动是随机的，利于减数分裂产物的基因组变异
      • 末期I和分裂间期
        • 末期I每个极接受一套随机组合的染色体组，两次减数分裂之间的时期为分裂间期，动物中，处于分裂间期的细胞称为次级精子细胞或次级卵细胞，是单倍体。由于两个姐妹染色单体没有分开，实际携带两套基因组
  • 第二次减数分裂
    • 分为前期II、中期II、后期II、末期II，最后形成4个单倍体细胞
  • 多样性原因
    • 同源染色体间的交换重组
      • 发生在第一次减数分裂的前期I是由于同源染色体配对形成联会复合体时发生的
      • 联会：在减数分裂的偶线期两条同源染色体侧面紧密相贴并进行配对的现象。联会时的配对是专一性的，可以同时发生在同源染色体分散的几个点上
      • 重组结：同源染色体配对联会复合体中的球形、椭圆形或棒状的结节
      • 染色体重组--交叉和交换，交叉是交换的结果，观察到交叉说明同源染色体已经完成交换并开始分离
    • 染色体组的重组合
      • 发生在减数分裂I的中期I，重组是随机的，重组的结果不一定都是有利的，要经过自然选择起作用
• 无丝分裂
  • 范围
    • 常出现在高度分化成熟组织内，如肝细胞，肾小管上皮细胞，肾上腺皮质细胞等
  • 定义
    • 在无丝分裂过程中细胞核伸长，从中部缢裂，然后细胞质分裂期间不涉及纺锤体形成和染色体变化，故称为无丝分裂