山东大学细胞第十六章

前言：细胞学说内容（1）细胞是多细胞生物的最小结构单位，对单细胞生物来说，一个细胞就是一个个体；（2）多细胞生物的每一个细胞为一个代谢活动单位，执行特定的功能；（3）细胞只能通过细胞分裂而来。

目前一页\总数一百七十八页\编于三点细胞增殖(cellproliferation)的意义◆细胞增殖(cellproliferation)是细胞生命活动的重要特征之一,是生物繁育的基础。◆成体生物仍然需要细胞增殖，主要取代衰老死亡的细胞，维持个体细胞数量的相对平衡和机体的正常功能。 ◆机体创伤愈合、组织再生、病理组织修复等，都要依赖细胞增殖。目前二页\总数一百七十八页\编于三点目录第一节原核生物的细胞分裂第二节真核细胞的分裂第三节细胞周期及其调控目前三页\总数一百七十八页\编于三点第一节

原核生物的细胞分裂一．原核细胞的DNA复制和胞质分裂原核细胞的分裂一般是简单的一分为二，且分裂速度很快。其分裂活动包括两个方面：①细胞DNA的复制和分配，使分裂后的两个子细胞均能分别得到亲代细胞的一整套遗传物质；②胞质分裂，把细胞基本上分成两个相等的子细胞。目前四页\总数一百七十八页\编于三点目前五页\总数一百七十八页\编于三点在细胞中部，质膜环绕细胞发生内褶，褶中产生了新的细胞壁物质，形成了隔（septum)细菌质膜凹陷形成间体（mesosome)Microsome/microbody/midbody微粒体微体中间体目前六页\总数一百七十八页\编于三点二．原核细胞分裂的控制细胞重量与DNA含量之比激发DNA复制的物质抑制DNA复制的物质

目前七页\总数一百七十八页\编于三点

第二节

真核细胞的分裂无丝分裂有丝分裂减数分裂一、无丝分裂（直接分裂，amitosis）无丝分裂又称直接分裂，是指处于间期的细胞核不经过任何的有丝分裂时期而分裂为大小大致相等的两部分的细胞分裂。特点：不形成纺锤体；不形成染色体；核拉长呈哑铃状。目前八页\总数一百七十八页\编于三点目前九页\总数一百七十八页\编于三点例：草履虫的无丝分裂草履虫特点大核—营养核—无丝分裂小核—生殖核—有丝分裂目前十页\总数一百七十八页\编于三点

二、有丝分裂经过分裂产生两个染色体数和遗传性相同的子细胞。在此过程中，染色质在形态上凝缩为丝状染色体。特点：有纺锤丝和染色体的形成，包括核分裂和细胞质分裂两个过程。

目前十一页\总数一百七十八页\编于三点1234目前十二页\总数一百七十八页\编于三点目前十三页\总数一百七十八页\编于三点（一）核分裂：前期—前中期—中期—后期—末期1．前期（prophase）（1）染色质的变化染色质染色体2nmDNA--------11nm核小体--------30nm纤丝--------0.3微米超粗纤维-------染色体目前十四页\总数一百七十八页\编于三点凝缩蛋白（Condensin）染色体染色质凝集局部异构酶目前十五页\总数一百七十八页\编于三点Thesisterchromatidsaregluedtogetherbymultisubunitproteincomplexcalledcohesins.Condensin：凝缩蛋白Cohesin：粘连蛋白目前十六页\总数一百七十八页\编于三点（2）非染色质的变化核仁消失rDNA转录停止分裂极的确定、形成有丝分裂器细胞质中微管蛋白库提供微管核膜破裂核纤层蛋白磷酸化目前十七页\总数一百七十八页\编于三点核膜、核仁消失目前十八页\总数一百七十八页\编于三点分裂极确定:

S期复制了的中心体在前期开始时分离向两极移动，纺锤体开始组装目前十九页\总数一百七十八页\编于三点有丝分裂器(mitoticapparatus)：纺锤体(spindle)：有丝分裂前期由中心体形成的星体微管、极微管、动粒微管排列组成的纺锤样结构，与染色体的移动、排列和分离有关。目前二十页\总数一百七十八页\编于三点目前二十一页\总数一百七十八页\编于三点前期两个中心体向两极移动

目前二十二页\总数一百七十八页\编于三点前期最显著的特征：染色质通过螺旋化和折叠，变短变粗，形成光学显微镜下可以分辨的染色体，每条染色体包含2个染色单体。早在S期两个中心粒已完成复制，在前期移向两极，两对中心粒之间形成纺锤体微管，当核膜解体时，两对中心粒已到达两极，并在两者之间形成纺锤体。目前二十三页\总数一百七十八页\编于三点目前二十四页\总数一百七十八页\编于三点目前二十五页\总数一百七十八页\编于三点指由核膜解体到染色体排列到赤道面(equatorialplane纺锤体正中的假想垂直面)这一阶段。主要事件：纺锤体微管捕获染色体动粒标志：染色体剧烈地活动、旋转、振荡、徘徊于两极之间，并被纺锤体“捕获”2前中期Prometaphase目前二十六页\总数一百七十八页\编于三点形成过程：纺锤体与染色体结合染色体剧烈运动纺锤体微管与染色体动粒结合动粒/着丝点微管形成极端为负极——MTOC动粒端为正极——生长端染色体向赤道面集中牵引力与动粒微管长度呈正比动粒微管长度改变取决于“+”极的装配和组装目前二十七页\总数一百七十八页\编于三点目前二十八页\总数一百七十八页\编于三点目前二十九页\总数一百七十八页\编于三点前中期目前三十页\总数一百七十八页\编于三点有丝分裂器的免疫荧光图及模式图目前三十一页\总数一百七十八页\编于三点纺锤体微管包括：①动粒微管（kinetochoremt）：由中心体发出，连接在动粒上，负责将染色体牵引到纺锤体上，动粒上具有马达蛋白。②星微管（astralmt）：由中心体向外放射出，末端结合有分子马达，负责两极的分离，同时确定纺锤体纵轴的方向。③极微管（polarmt或overlapmt）：由中心体发出，在纺锤体中部重叠，重叠部位结合有分子马达，负责将两极推开。目前三十二页\总数一百七十八页\编于三点目前三十三页\总数一百七十八页\编于三点目前三十四页\总数一百七十八页\编于三点3．中期（metaphase）从染色体排列到赤道面上，到姊妹染色单体开始分向两极的一段时间。染色体排列在赤道面上着丝粒位于赤道面染色单体以着丝粒相连染色单体各面向一极每一动粒均有微管相连不同细胞连接微管数目不同两侧动粒微管的牵引力处于平衡状态目前三十五页\总数一百七十八页\编于三点目前三十六页\总数一百七十八页\编于三点目前三十七页\总数一百七十八页\编于三点MTbehaviorduringformationofthemetaphaseplate.Initially,MTfromoppositepolesaredifferentinlength.目前三十八页\总数一百七十八页\编于三点Experimentaldemonstrationoftheimportanceofmechanicaltensioninmetaphasecheckpointcontrol.纺锤体监控点（三大关卡之3）：

全部动粒都必须连到纺锤丝微管上，否则停在中期，染色体不分离目前三十九页\总数一百七十八页\编于三点等待信号(waitingsignal)，未连到纺锤体上的染色体的动粒发出等待信号，使其他染色体不再分离，进入等待状态直至全连上。动粒的作用：（1）将染色体连接到纺锤丝上；（2）调节染色体的分离时间。可以将动粒称为细胞分裂的看门人(gatekeeper)。此时期的限制点称为纺锤体检验点（spindlecheckpoint），该检验点使纺锤体异常的细胞离开有丝分裂。目前四十页\总数一百七十八页\编于三点MAD2蛋白染色体与纺锤丝未连接——动粒处集中染色体与纺锤丝连接——动粒处消失参与等待信号BUB蛋白、CENP-E蛋白协助微管固定到动粒上关闭等待指令Cdc20纺锤体检验点的靶蛋白目前四十一页\总数一百七十八页\编于三点中期

目前四十二页\总数一百七十八页\编于三点中期，右图显示与染色体联接的微管

目前四十三页\总数一百七十八页\编于三点目前四十四页\总数一百七十八页\编于三点4．后期（anaphase）姊妹染色单体分开并移向两极的时期，当子染色体到达两极后，标志这一时期结束。目前四十五页\总数一百七十八页\编于三点目前四十六页\总数一百七十八页\编于三点目前四十七页\总数一百七十八页\编于三点后期姊妹染色单体分离

目前四十八页\总数一百七十八页\编于三点后期中两种主要变化：（1）后期A:染色体向两极移动，（2）后期B:两极的距离拉大动粒微管的解聚和动粒中的行走蛋白的牵引力使染色体向两极移动。有关动粒对染色体产生拉力的机制的假说（图15-10）目前四十九页\总数一百七十八页\编于三点后期A染色体分离，后期B两极延伸目前五十页\总数一百七十八页\编于三点AnaphaseA:Themovementofthechromosomestowardthepoles;KinetochoreMTdisaassenbleatbothendsduringanaphaseA.AnaphaseB:Thetwospindlepolesmovefartherapart.BothpushingandpullingforcescontributetoanaphaseB目前五十一页\总数一百七十八页\编于三点目前五十二页\总数一百七十八页\编于三点目前五十三页\总数一百七十八页\编于三点①纺锤体附着监控点:

所有染色体都排列在中期赤道板上后期起始的条件：目前五十四页\总数一百七十八页\编于三点②后期促进复合物(anaphase-promotingcomplex，APC)被激活抑分离酶蛋白APC的活性：被Cdc20激活的APC降解抑制后期的蛋白(如securin)，将底物蛋白泛素化，致使底物由蛋白酶体降解，

促使细胞由中期转至后期。目前五十五页\总数一百七十八页\编于三点5．末期(telephase)染色体到达两极，即进入了末期。核膜重建——核纤层蛋白去磷酸化染色体松散染色质核仁重现目前五十六页\总数一百七十八页\编于三点目前五十七页\总数一百七十八页\编于三点目前五十八页\总数一百七十八页\编于三点目前五十九页\总数一百七十八页\编于三点核膜的周期变化目前六十页\总数一百七十八页\编于三点（二）细胞质分裂（cytokinesis）在染色体去凝缩和核膜重建的同时，细胞质粘度变小，开始细胞质分裂。多数细胞胞质分裂起始于中、后期目前六十一页\总数一百七十八页\编于三点动物细胞胞质分裂◆胞质分裂(cytokinesis)开始于细胞分裂后期，在赤道板周围细胞表面下陷，形成环形缢缩，称为分裂沟(furrow)。分裂沟的位置与纺锤体极性微管和钙离子浓度升高的变化有关 ◆胞质分裂开始时，大量肌动蛋白和肌球蛋白在中体处组装成微丝并相互组成微丝束，环绕细胞，称为

收缩环（contractilering)。收缩环收缩、收缩环 处细胞膜融合并形成两个子细胞目前六十二页\总数一百七十八页\编于三点目前六十三页\总数一百七十八页\编于三点动物细胞的胞质收缩环

目前六十四页\总数一百七十八页\编于三点中间体（midbody）：动物胞质分裂的另一特点是形成中间体。末期纺锤体开始瓦解消失，但在纺锤体的中部微管数量增加，其中掺杂有高电子密度物质和囊状物，这一结构称为中间体。目前六十五页\总数一百七十八页\编于三点目前六十六页\总数一百七十八页\编于三点星体微管参与分裂沟的形成目前六十七页\总数一百七十八页\编于三点纺锤体方向决定收缩环位置目前六十八页\总数一百七十八页\编于三点植物细胞胞质分裂 ◆与动物细胞胞质分裂不同的是，植物细胞胞质分裂是因为在细胞内形成新的细胞膜和细胞壁而将细胞分开目前六十九页\总数一百七十八页\编于三点后期的纺锤体中央出现成膜体(phragmoplast)，其中的小泡不断融合扩大形成一片连续的质膜，即细胞板(cellplate)将细胞一分为二，最后在细胞板两侧积累多糖，形成细胞壁。成膜体的形成（phragmoplast）—来自高尔基复合体的小泡向赤道面集中，并融合成大的扁囊，其附近集中有内质网，扁囊腔内有初生壁物质，此结构总称为成膜体。最后成膜体成为具有双层膜的细胞板。目前七十页\总数一百七十八页\编于三点目前七十一页\总数一百七十八页\编于三点三、减数分裂有性生殖的高等生物配子发生过程中的细胞分裂方式。特点：DNA复制一次，细胞分裂2次，子细胞中的染色体数目为1n，将减数分裂又分为减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ。目前七十二页\总数一百七十八页\编于三点减数分裂模式图

目前七十三页\总数一百七十八页\编于三点减数分裂的意义◆确保世代间遗传的稳定性； ◆增加变异机会，确保生物的多样性，增强生物适应环境变化的能力。◆减数分裂是生物有性生殖的基础，是生物遗传、生物进化和生物多样性的重要基础保证。目前七十四页\总数一百七十八页\编于三点（一）减数分裂Ⅰ前期、前中期、中期、后期、末期1．前期Ⅰ减数分裂的特殊过程主要发生在前期I，通常人为划分为5个时期：①细线期（leptotene）、②偶线期（zygotene）、③粗线期（pachytene）、④双线期（diplotene）、⑤终变期（diakinesis）。目前七十五页\总数一百七十八页\编于三点（1）细线期（leptonema）

凝集期染色体为二分体染色质仍呈细线状染色体上有凝缩的染色粒染色质端部与核膜相连（花束期）目前七十六页\总数一百七十八页\编于三点目前七十七页\总数一百七十八页\编于三点2、偶线期（zygonema）配对期同源染色体配对—联会形成联会复合体(synaptonemalcomplex，SC)两条结合在一起的染色体，称为二价体（bivalent）。含四个染色单体，称为四分体（tetrad）。合成偶线期DNA（Z-DNA）有0.3%的核DNA在偶线期复制此DNA在S期不复制，而将姊妹染色单体连一起目前七十八页\总数一百七十八页\编于三点目前七十九页\总数一百七十八页\编于三点联会复合体（SC）在配对过程中，两条同源染色体并未完全合并在一起，而是由一个约为150～200nm的空间隔开，此空间为蛋白质性的联会复合体。结构：总宽度：150-200nm，边侧成分（20-80nm），中央区（100nm），中央组分（30nm）。成分：碱性蛋白质RNA作用：介导同源染色体交叉和交换目前八十页\总数一百七十八页\编于三点（3）粗线期（pachynema）,又称重组期。重组期联会复合体仍存在，配对的同源染色体为二价体，4分体出现重组小结(与DNA重组有关的多酶集合体)同源非姊妹染色单体发生交叉（chiasma）和交换（crossingover）。交换机制：Holliday模型目前八十一页\总数一百七十八页\编于三点目前八十二页\总数一百七十八页\编于三点与染色体交换和DNA重组有关的结构和成分：A：重组小结（recombinationnodule）—联会复合体的中央区中形成的一些球形或柱状体的蛋白集合体，其功能与染色体交换有关。B：粗线期合成的DNA，在交换部位的少量DNA，称为粗线期DNA（pachyteneDNA,P-DNA），100—200bp，作用：封闭交换时产生的染色单体断头目前八十三页\总数一百七十八页\编于三点目前八十四页\总数一百七十八页\编于三点（4）双线期（diplonema）合成期SC解体同源染色体分离、仅以一些交叉相连姊妹染色单体分开、仅以着丝粒相连染色体又分散成网状，又称核网期。卵母细胞合成大量核糖体DNA，并转录大量核糖体RNA，灯刷染色体是双线期特征。目前八十五页\总数一百七十八页\编于三点目前八十六页\总数一百七十八页\编于三点目前八十七页\总数一百七十八页\编于三点（5）终变期（diakinesis）再凝集期染色质进一步凝缩交叉减少、交叉端化核仁消失核膜破裂纺锤体形成目前八十八页\总数一百七十八页\编于三点目前八十九页\总数一百七十八页\编于三点细线期偶线期粗线期双线期间期目前九十页\总数一百七十八页\编于三点染色体重组1父源母源目前九十一页\总数一百七十八页\编于三点染色体重组2

Minimumnumberofgametetypes=2n,Inhumans,n=23目前九十二页\总数一百七十八页\编于三点

细线期：染色体已复制呈细线状偶线期：

染色质进一步凝集，同源染色体配对(称联会synapsis)。粗线期：

染色体变粗变短形成四分体、染色体交换重组。

细线期和偶线期一般持续几小时，而粗线期要持续几天或几周，甚至几月。目前九十三页\总数一百七十八页\编于三点

双线期：染色体长度进一步变短，联会复合体消失，配对的同源染色体分开，非姊妹染色单体之间交叉终变期：染色质被包装压缩成染色体四分体均匀地分布在核中。交叉端化，最后四分体只靠端部交叉结合在一起目前九十四页\总数一百七十八页\编于三点

目前九十五页\总数一百七十八页\编于三点

目前九十六页\总数一百七十八页\编于三点目前九十七页\总数一百七十八页\编于三点当前期即将结束时,象有丝分裂一样,中心粒已经加倍,中心体移向两体,并形成纺锤体，核被膜破裂和消失，标志前期Ⅰ的结束目前九十八页\总数一百七十八页\编于三点2．中期Ⅰ：染色体集中于赤道面二价染色体端部位于赤道面同源染色体的着丝粒分居两侧

3．后期Ⅰ：同源染色体分向两极2n1n每极DNA量——2C4．末期Ⅰ：根据物种不同，此期情况有所不同，（1）直接进入第二次分裂；（2）又出现核膜、核仁，染色体又分散。目前九十九页\总数一百七十八页\编于三点目前一百页\总数一百七十八页\编于三点目前一百零一页\总数一百七十八页\编于三点（二）减数分裂Ⅱ与有丝分裂基本相同。前期Ⅱ染色体凝集、纺锤体产生中期Ⅱ染色体以着丝粒排列赤道面后期Ⅱ姊妹染色单体分向两极末期Ⅱ核膜重现、染色体去凝集目前一百零二页\总数一百七十八页\编于三点减数分裂的最终结果：分裂两次，产生4个单倍体细胞，称为四分子（quartet）。目前一百零三页\总数一百七十八页\编于三点减数分裂和有丝分裂的比较目前一百零四页\总数一百七十八页\编于三点（三）减数分裂与有丝分裂的主要区别有丝分裂

减数分裂1．体细胞分裂方式生殖细胞分裂方式2．DNA复制1次分裂1次

DNA复制1次分裂两次染色体数2n—2n，4C-2C2n—1n，4C—1C（染色体数和C值是DNA复制后的）3．DNA合成时间短

DNA合成时间长4．每个染色体独立活动染色体配对、联会、交叉、交换、基因重组。5．持续时间短持续时间长目前一百零五页\总数一百七十八页\编于三点

目前一百零六页\总数一百七十八页\编于三点

减数分裂Ⅰ分离的是同源染色体，染色体减半减数分裂Ⅱ分离的是姊妹染色体，类似于有丝分裂目前一百零七页\总数一百七十八页\编于三点精子和卵子的发生

精子的发生过程(1)增殖期：精原细胞(2n)，有丝分裂(2)生长期：体积增大为初级精母细胞(2n)(3)成熟期（减数分裂）：第一次：2个次级精母细胞（n）第二次：4个精细胞(n)(4)变形期：精子时间：雄性个体性成熟后，连续进行（二个月左右）

目前一百零八页\总数一百七十八页\编于三点

卵原细胞增殖在胚胎早期进行400-500万个，胚胎6个月初级卵母细胞前期Ⅰ双线期(停顿)400个,

成年女子性成熟后，每月成熟排放一个卵泡,排卵之前36-48小时由前期I双线期继续分裂至中期Ⅱ,

受精后，则继续发育,未受精，则退化消失目前一百零九页\总数一百七十八页\编于三点染色体组：一个配子或合子核，或体细胞所携带的全部染色体。染色体套：由物种所必须的染色体各一条组成的有活力的最小染色体组。一般来说，染色体套=1n最大C值：单倍染色体组中的DNA克数如：二倍体细胞DNA=2C,单倍体细胞=1CP320目前一百一十页\总数一百七十八页\编于三点姐妹染色单体：有丝分裂中，由于染色质的复制而形成的物质叫做姐妹染色单体其大小、形态、结构及来源完全相同。细胞中每对姐妹染色单体之间的化学组成是一致的，DNA分子的结构相同，所包含的遗传信息也一样。目前一百一十一页\总数一百七十八页\编于三点同源染色体：在二倍体生物细胞中，形态、结构基本相同的染色体，并在减数第一次分裂(参考减数分裂)的四分体时期中彼此联会（若是三倍体及其他奇数倍体生物细胞，联会时会发生紊乱），最后分开到不同的生殖细胞（即精子、卵细胞）的一对染色体，在这一对染色体中一个来自母方，另一个来自父方。目前一百一十二页\总数一百七十八页\编于三点

名词：减数分裂、联会复合体比较减数分裂与有丝分裂的异同目前一百一十三页\总数一百七十八页\编于三点细胞生物学热点领域主要有膜生物学信号转导细胞周期调控细胞凋亡细胞分化肿瘤生物学干细胞目前一百一十四页\总数一百七十八页\编于三点

第三节

细胞周期及其调控细胞周期细胞分裂的影响因素细胞周期的调控目前一百一十五页\总数一百七十八页\编于三点一、细胞周期(cellcycle)1、细胞周期：细胞由一次分裂结束到下一次分裂结束，都要经历相同的变化阶段，并周而复始地进行活动，细胞的这种生长、分裂循环称为细胞周期。包括:间期和分裂期；分为G1、S、G2和M四个连续的时期。目前一百一十六页\总数一百七十八页\编于三点目前一百一十七页\总数一百七十八页\编于三点细胞间期可分为G1期、S期、G2期，间期完成后即为M期目前一百一十八页\总数一百七十八页\编于三点2、细胞周期时间tG1+tS+tG2+tM不同细胞的细胞周期时间差异很大S+G2+M的时间变化教小，细胞周期时间长短主要差别在G1期有些分裂增殖的细胞缺乏G1、G2期目前一百一十九页\总数一百七十八页\编于三点早期胚胎细胞周期目前一百二十页\总数一百七十八页\编于三点目前一百二十一页\总数一百七十八页\编于三点3、根据增殖状况，细胞分三类连续分裂细胞周期中细胞，例：表皮基底层细胞休眠细胞G0期细胞，例：肝细胞终端分化细胞不分裂细胞，例：神经细胞G0期细胞和终末分化细胞的界限有时难以划分，有的细胞过去认为属于终末分化细胞，目前可能被认为是G0期细胞。目前一百二十二页\总数一百七十八页\编于三点4、各期特点：1．G1期：合成一定量RNA及专一性蛋白质：触发蛋白、不稳定蛋白（U蛋白）作用：帮助细胞通过G1期限制点，进入S期G1期限制点又称：监控点、检验点（checkpoint）酵母细胞：start、启动点哺乳类：R点、限制点抑素、微管蛋白等目前一百二十三页\总数一百七十八页\编于三点2．S期DNA复制：半保留复制组蛋白合成：细胞质合成运往细胞核有诱导DNA合成的物质:SPFHela细胞融合实验方法：G1期细胞与S期细胞融合结果：S期细胞能引起G1期细胞DNA复制结论：S期有促进DNA合成的物质；微管的解聚可以导致DNA合成和细胞分裂。目前一百二十四页\总数一百七十八页\编于三点3．G2期DNA含量4C合成少量蛋白质蛋白质激酶可催化核纤层蛋白及H1组蛋白磷酸化

G2期到M期存在着G2/M检验点目前一百二十五页\总数一百七十八页\编于三点4．M期将遗传物质载体（染色体）平均分配到两个子细胞中。有能使染色质凝缩和核膜解体的物质:MPF目前一百二十六页\总数一百七十八页\编于三点目前一百二十七页\总数一百七十八页\编于三点5．G0期暂时退出细胞周期而处于拘留状态的细胞称为G0期细胞。当受到合适刺激后又能进入细胞周期。有丝分裂指数的概念：在一群细胞中，一定时间有丝分裂相细胞所占的百分数。目前一百二十八页\总数一百七十八页\编于三点二、细胞分裂的影响因素细胞的大小：核质指数NP失调时触发细胞分裂。抑素：抑止细胞分裂，有组织特异性，作用是可逆的。cAMP：体外培养时细胞的分裂速度和cAMP的水平成反比。接触抑制：培养中的正常细胞表现有单层生长的属性，当分散生长的分裂细胞达到相互融合接触后，即停止分裂和生长。激素：对细胞分裂有促进作用。目前一百二十九页\总数一百七十八页\编于三点三、细胞周期的调控

关卡：检验点checkpointG1/S检验点G2/M检验点中期/后期检验点引擎：cdk(cyclindependentkinaseCyclin目前一百三十页\总数一百七十八页\编于三点（二）细胞周期检验点

细胞周期监控点（checkpoint）细胞内存在一系列监控机制，这些特异的监控机制可以鉴别细胞周期进程中的错误，并诱导产生特异的抑制因子，阻止细胞周期进一步运行，这些监控机制称为检验点。目前一百三十一页\总数一百七十八页\编于三点G1期末监控点（R点）：控制细胞是否可通过G1进入DNA合成期，检验：DNA是否损伤？细胞外环境是否适宜？细胞是否生长？S期DNA复制监控点：DNA复制是否完成？G2期末监控点：是决定细胞一分为二的控制点，检验：DNA是否损伤？DNA复制是否完成？细胞体积是否够大？M期中期/后期的纺锤体组装监控点：任何一个动粒没有正确连接到纺锤体上，都会抑制APC的活性，引起细胞周期中断，避免染色体的不正确分配。目前一百三十二页\总数一百七十八页\编于三点SCheckpointCheckforDNAreplication目前一百三十三页\总数一百七十八页\编于三点

（三）细胞周期引擎Cyclin+Cdk=细胞周期引擎目前一百三十四页\总数一百七十八页\编于三点

细胞周期蛋白(Cyclin)：——在真核细胞分裂周期中浓度有规律地升高和降低的蛋白，可激活周期蛋白依赖激酶，启动细胞周期的进程。不同的周期蛋白在细胞周期中表达的时期不同，并与不同的CDK结合，调节不同的CDK目前一百三十五页\总数一百七十八页\编于三点周期蛋白依赖激酶(cyclindependentkinase，CDK)：与cyclin结合，可被其激活的蛋白激酶。不同的CDK/cyclin复合物通过使专一靶蛋白磷酸化驱动细胞周期的运行。特点与细胞周期蛋白结合后才可被激活使靶蛋白磷酸化，多为丝/苏氨酸磷酸化激酶自身可被磷酸化成员：Cdk1（cdc2）,CDK2,CDK3…CDK12目前一百三十六页\总数一百七十八页\编于三点

细胞分裂周期基因（celldivisioncyclegene，cdcgene）

与细胞分裂和细胞周期调控有关的基因称细胞分裂周期基因。目前一百三十七页\总数一百七十八页\编于三点MG1G2SMG1StartCellcyclephasesDEAcyclinsB目前一百三十八页\总数一百七十八页\编于三点（二）细胞周期蛋白周期性的合成和降解种类：S期—cyclinA,E：M期—cyclinB：G1期—cyclinD、E（脊椎动物）

—CLN1、CLN2、CLN3（酵母）周期蛋白的结构特点：周期蛋白盒(cyclinbox),为保守区；破坏盒(destructionbox)；PEST序列。目前一百三十九页\总数一百七十八页\编于三点Cyclin-Cdk复合物的多样性

G1S G2/MCyclin-CdkCyclin-CdkCyclin-CdkBuddingYeastCLN1,2,3-CDC28CLB5,,(3,4)-CDC28CLB1,2(3,4)-CDC28FissionYeastCIG1-CDC2CIG2-CDC2CIG13-CDC2HigherEukaryotesCyclinD1,2,3-CDK4/6CyclinA-CDK2CyclinB-CDC2CyclinE1,2-CDK2G1SubstratesSSubstratesG2/MSubstratesGrowthandMorphogenesisDNAReplicationMitosis目前一百四十页\总数一百七十八页\编于三点MMG1G2SR点G1-CDK负责过G1期CDK4/cyclinD、CDK6/cyclinDG1/S-CDK负责S期启动CDK2/cyclinES-CDK负责DNA复制CDK2/cyclinAMPF负责M期启动CDK1/cyclinB细胞周期各期转化机制目前一百四十一页\总数一百七十八页\编于三点

１、调控细胞通过R点、G1/S：“启动”

cyclinD/CDK4

，cyclinD/CDK6

过R点

cyclinE/CDK2，

过G1/S二、细胞周期运行的调控目前一百四十二页\总数一百七十八页\编于三点MMG1G2SR点G1-CDK负责过G1期CDK4/cyclinD、CDK6/cyclinD细胞周期各期转化机制目前一百四十三页\总数一百七十八页\编于三点G1-CDK,G1/S-CDK2,S-CDK2通过磷酸化RB激活E2F,后者调控激活与细胞分裂有关的基因目前一百四十四页\总数一百七十八页\编于三点

２、S期DNA复制，

越过S／G2：“运行”

CDK2/cyclinA控制DNA复制起始、且仅复制一次目前一百四十五页\总数一百七十八页\编于三点MMG1G2SG1/S-CDK负责S期启动CDK2/cyclinES-CDK负责DNA复制CDK2/cyclinA细胞周期转化目前一百四十六页\总数一百七十八页\编于三点结果表明：S期有促DNA复制的因子，只能促没有复制过的G1期细胞DNA复制，已复制过的G2期细胞其DNA不能再复制目前一百四十七页\总数一百七十八页\编于三点细胞保证：DNA只复制一次，在S期

why？

目前一百四十八页\总数一百七十八页\编于三点G1期前复制复合体pre-Rc的形成

S-Cdk激发DNA复制也阻止再复制

目前一百四十九页\总数一百七十八页\编于三点S期的DNA复制真核细胞复制起始点上结合有起始识别复合体（Originrecognitioncomplex,ORC）调节因子CDC6结合在ORC上，在ATP供能下，促进Mcm复合体（DNA解旋酶）结合到ORC上，形成前复制复合体（pre-replicativecomplex，pre-RC），做好DNA复制的准备状态。S期CDK活性升高，活化DNA复制。目前一百五十页\总数一百七十八页\编于三点S-CdK（Cdk2／CyclinA）通过控制DNA复制的启动防止重复复制S-CDK将CDC6磷酸化，使其脱离ORC，被SCF参与的泛素化途径降解，pre-RC去组装。S-CDK还可以将某些Mcm磷酸化，使其被输出细胞核，不再与ORC结合，保证了DNA仅复制一次。Mcm——“DNA复制执照因子”，G2期细胞核不再含有“执照”，故DNA复制不再起始。目前一百五十一页\总数一百七十八页\编于三点３、MPF调节细胞进出M期MPF：有丝分裂／减数分裂/成熟促进因子（mitosis/meiosis/maturationpromotingfactor）

在G2期末活化形成的由周期蛋白和周期蛋白依赖激酶组成的异二聚体蛋白，通过促进靶蛋白的磷酸化调节细胞进入M期。人的MPF由CDK1(p34cdc2)和CyclinB组成。目前一百五十二页\总数一百七十八页\编于三点MMG1G2SR点MPF负责M期启动CDK1/cyclinB细胞周期转化目前一百五十三页\总数一百七十八页\编于三点MPF有活性：调节细胞进入M期有丝分裂事件触发MPF失活：调节细胞退出M期目前一百五十四页\总数一百七十八页\编于三点MPF：即CdK1/cyclinB14苏15酪161位苏氨酸目前一百五十五页\总数一百七十八页\编于三点MPF激活机制①MPF受控于cyclinB的周期性变化：cyclinB在G2期末开始合成→MPF开始有活性M中期达高峰→MPF活性最大M后期骤然下降→MPF失活

G0

G1

S

G2

M

cyclinDcyclinEcyclinAcyclinB目前一百五十六页\总数一百七十八页\编于三点Cdk活性被wee1和cdc25通过磷酸化去磷酸化所调节②MPF受控于其它周期蛋白基因产物的调节目前一百五十七页\总数一百七十八页\编于三点MPF激活机制CAK：CDK-activiting

kinase，CDK激活激酶Wee1：磷酸化Cdc25：去磷酸化目前一百五十八页\总数一百七十八页\编于三点

P27(CDKI)Cdk活性被CDK抑制因子抑制(Cdkinhibitor，CDKI)目前一百五十九页\总数一百七十八页\编于三点激活的MPF触发有丝分裂事件、细胞进入M期目前一百六十页\总数一百七十八页\编于三点MPF的失活：cyclin降解有丝分裂后期促进复合物APC(Anaphasepromotingcomplex)——识别并泛素化cyclinCdc20参与激活APC目前一百六十一页\总数一百七十八页\编于三点（三）影响细胞周期调控的因素1．生长因子及其受体2．癌基因和抑癌基因：抑癌基因：RB、P53,

如：DNA受损后，P53将介导细胞将停留于G1Checkpoint让DNA修复，或者凋亡3．细胞的信使系统目前一百六十二页\总数