细胞周期和生长控制的分子基础——
The Molecular Basis of Cell Cycle and Growth Control
编者:GARY
S.STEIN、RENATO
BASERGA、ANTONIO
GLORDANO、DAVID
T.DENHARDT
出版:A
JOHN WILEY &SONS,INC.,PUBLICATION
索书号:Q25/M718/1999
ISBN:0-471-15706-6
藏书地点:武大外教中心
细胞周期(cell
cycle)是指细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂结束所经历的全过程,分为间期与分裂期两个阶段。
生命是从一代向下一代传递的连续过程,因此是一个不断更新、不断从头开始的过程。细胞的生命开始于产生它的母细胞的分裂,
结束于它的子细胞的形成,或是细胞的自身死亡。通常将子细胞形成作为一次细胞分裂结束的标志,细胞周期是指从一次细胞分裂形成子细胞开始到下一次细胞分裂形成子细胞为止所经历的过程。在这一过程中,细胞的遗传物质复制并均等地分配给两个子细胞。
间期又分为三期、即DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)与DNA合成后期(G2期)。
1、G1期:从有丝分裂到DNA复制前的一段时期,又称合成前期,此期主要合成RNA和核糖体。该期特点是物质代谢活跃,迅速合成RNA和蛋白质,细胞体积显著增大。这一期的主要意义在于为下阶段S期的DNA复制作好物质和能量的准备。
2、S期:即DNA合成期,在此期,除了合成DNA外,同时还要合成组蛋白。DNA复制所需要的酶都在这一时期合成。
3、G2期:期为DNA合成后期,是有丝分裂的准备期。在这一时期,DNA合成终止,大量合成RNA及蛋白质,包括微管蛋白和促成熟因子等。
分裂期
M期:细胞分裂期。
细胞的有丝分裂(mitosis)需经前、中、后,末期,是一个连续变化过程,由一个母细胞分裂成为两个子细胞。一般需1~2小时。
1.
前期(prophase)染色质丝高度螺旋化,逐渐形成染色体(chromosome)。染色体短而粗,强嗜碱性。两个中心体向相反方向移动,在细胞中形成两极;而后以中心粒随体为起始点开始合成微管,形成纺锤体。随着核仁相随染色质的螺旋化,核仁逐渐消失。核被膜开始瓦解为离散的囊泡状内质网。
2.
中期(metaphase)细胞变为球形,核仁与核被膜已完全消失。染色体均移到细胞的赤道平面,从纺锤体两极发出的微管附着于每一个染色体的着丝点上。从中期细胞可分离得到完整的染色体群,共46个,其中44个为常染色体,2个为性染色体。男性的染色体组型为44+XY,女性为44+XX。分离的染色体呈短粗棒状或发夹状,均由两个染色单体借狭窄的着丝点连接构成。
3.后期(anaphase)由于纺锤体微管的活动,着丝点纵裂,每一染色体的两个染色单体分开,并向相反方向移动,接近各自的中心体,染色单体遂分为两组。与此同时,细胞被拉长,并由于赤道部细胞膜下方环行微丝束的活动,该部缩窄,细胞遂呈哑 铃形。
4.末期(telophase)染色单体逐渐解螺旋,重新出现染色质丝与核仁;内质网囊泡组合为核被膜;组胞赤道部缩窄加深,最后完全分裂为两个2倍体的子细胞。
以有丝分裂方式增殖的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的过程。这一过程周而复始。细胞周期是50年代细胞学上重大发现之一。在这之前认为有丝分裂期是细胞增殖周期中的主要阶段,而把处于分裂间期的细胞视为细胞的静止阶段。1951
年霍华德等用P-磷酸盐标记了蚕豆根尖细胞,通过放射自显影研究根尖细胞DNA合成的时间间隔,观察到P之掺入不是在有丝分裂期,而是在有丝分裂前的间期中的一段时间内。发现间期内有一个DNA合成期(S期),P只在这时才掺入到DNA;S期和分裂期(M期)之间有一个间隙无P掺入,称为G2期,在M期和S期之间有另一个间隙称为G1期,G1期也不能合成DNA。
细胞生命活动大部分时间是在间期度过的,如大鼠角膜上皮细胞的细胞周期内,间期占14000分钟。分裂期仅占70分钟。细胞周期各阶段都有复杂的生化变化。间期是细胞合成DNA、RNA、蛋白质和各种酶的时期,是为细胞分裂准备物质基础的主要阶段。
减数分裂是生物细胞中染色体数目减半的分裂方式。生殖细胞分裂时,染色体只复制一次,细胞连续分裂两次,这是染色体数目减半的一种特殊分裂方式。减数分裂不仅是保证物种染色体数目稳定的机制,同时也是物种适应环境变化不断进化的机制。减数分裂的结果是:成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。减数分裂(Meiosis) 范围是进行有性生殖的生物;时期是从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞。
减数分裂是指有性生殖的个体在形成生殖细胞过程中发生的一种特殊分裂方式,不同于有丝分裂和无丝分裂,减数分裂仅发生在生命周期某一阶段,它是进行有性生殖的生物性母细胞成熟、形成配子的过程中出现的一种特殊分裂方式。受精时雌雄配子结合,恢复亲代染色体数,从而保持物种染色体数的恒定。
减数分裂过程中同源染色体和非姐妹染色单体间发生交换(基因重组),使配子的遗传多样化,增加了后代对环境的适应性,因此减数分裂不仅是保证生物种类染色体数目稳定的机制,同时也是物种适应环境变化不断进化的机制。减数分裂不仅是保持物种遗传物质稳定传递的手段;在减数分裂过程中,通过同源染色体的联会,非同源染色体的自由组合以及四分体中非姐妹染色体的部分片段的交叉互换,增加了基因变异种类,增强了群体的遗传多样性,为自然选择提供更多原材料。
《细胞周期和生长控制的分子基础》一书于1999年由A JOHN WILEY &SONS,INC.,PUBLICATION 出版,编者有GARY S.STEIN、RENATO BASERGA、ANTONIO GLORDANO、DAVID T.DENHARDT。
《细胞周期和生长控制的分子基础》是一本经典的讲述关于控制细胞周期和生长的分子基础的专业书籍,内容包括了细胞周期介绍;细胞周期的本质:从酵母到哺乳动物;DNA复制和S阶段的调控;减数分裂:细胞周期的高潮;基因表达:调控和调控机制;信号转导通路和哺乳动物细胞周期的调控:依赖细胞类型的外部信号集合;分化,发育,和程序性细胞死亡;复制性衰老和永生。主要是关于细胞周期循环和生长的专业知识,适合每一个想要了解细胞周期生长方面基础知识的每一个专业或非专业读者。
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本书目录
前言
贡献者
2、
细胞周期的本质:从酵母到哺乳动物
3、
DNA复制和S阶段的调控
4、
减数分裂:细胞周期的高潮
5、
基因表达:调控和调控机制
6、
信号转导通路和哺乳动物细胞周期的调控:依赖细胞类型的外部信号集合
7、
分化,发育,和程序性细胞死亡
8、
复制性衰老和永生
索引