*節(jié)、細(xì)胞分裂（cell division）
一、有絲分裂（M期）
概念：
細(xì)胞通過有絲分裂器（紡錘體）將遺傳物質(zhì)地等分到兩個子細(xì)胞中去，以保證細(xì)胞在增殖過程中保持遺傳穩(wěn)定。
1、期進(jìn)入分裂期，中心體一分為二，向兩極移動，紡錘體形成。核膨大、核膜、核仁消失，染色體開始形成。
1）染色質(zhì)凝集成染色體：即染色體變短、變粗，中間有著絲粒相連，外側(cè)有動粒。
2）核膜破裂核仁消失：核內(nèi)膜下的核纖層纖維Pr磷酸化，降低為可溶性核纖層PrA、B、C（A與C為同一編碼基因的不同加工產(chǎn)物，故為一個類型即A，A型只存在于細(xì)胞分化中，對細(xì)胞向特異性分化起作用，B型則存在于所有體細(xì)胞）。核膜失去支撐，裂解成小泡的核膜與核纖層PrB相連，分散到細(xì)胞質(zhì)中。同時由于染色體凝集，核仁中的DNA分別參加到染色體的組裝，核仁RNA、Pr分散到細(xì)胞質(zhì)中，核消失。
3）、紡錘體的形成：在分裂前期末出現(xiàn)一種紡錘樣的細(xì)胞器，由星體微管、極間微管、動粒微管縱向排列組成。
星體微管：在前期開始，細(xì)胞中的一對中心粒已復(fù)制為兩對（中心粒具有微管組織中心的作用，即MTOC），每對中心粒周圍出現(xiàn)放射狀星體微管，由此構(gòu)成兩個星體，并位于核膜附近。
極間微管：兩對中心粒之間也有微管形成，這些微管由紡錘體的一極通向另一極，故稱“極間微管”（也稱重疊微管）。
極間微管的特點(diǎn)：極間微管不連續(xù)，而是由來自兩極的微管在紡錘體赤道面彼此重疊，側(cè)面相連構(gòu)成。
粒微管：前期末，核膜破裂，紡錘體發(fā)出的微管進(jìn)入核中，其A端附著在動粒上，即“動粒微管”。
微管的作用與原理：
星體微管，極間微管是通過遠(yuǎn)離中心粒的一端（A端）加入微管Pr聚體，使微管延長，從而推動中心粒移向細(xì)胞兩極，而動粒微管則是靠近中心粒一端（D端）加入微管Pr二聚體來使微客延長。染色體在紡錘體微管的牽引下，劇烈旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，逐漸移向細(xì)胞中央赤道面上。

前期小結(jié)：
染色質(zhì)凝集成染色體；核膜破裂和核仁消失；紡綞體的形成

2、中期：染色體縱裂為二，即兩條姐妹染色單體，并在著絲點(diǎn)處相連，此時染色體排列在細(xì)胞赤道面上。
3、后期：著絲粒一分為二，兩條姐妹染色單體分開，并向細(xì)胞兩極遷移。
4、末期：染色全解螺旋，變?yōu)槿旧|(zhì)。分散在胞質(zhì)中的核膜小泡在核纖層PrB的聚合作用下，開始向染色體表面集聚，每條染色體周圍的小泡重新聚合在一起形成新的核膜。由于染色體解聚核仁組織者（DNA）開始形成新的核仁。
胞質(zhì)分裂：在細(xì)胞赤道面形成環(huán)形胞質(zhì)分裂溝，并不斷加深，zui后*斷開，分裂成兩個子細(xì)胞。

有絲分裂的機(jī)制：
1、紡錘體是染色體分離和移動的主要動因，染色體移動取決紡錘體產(chǎn)生的四種作用力。
1）極間微管區(qū)域在動力Pr（微管Pr）的作用下，互相滑動對兩極星體產(chǎn)生推動。
2）動粒微管（+）末端方向的組裝和去組裝，對染色體動粒產(chǎn)生拉力。
3）星體微管與細(xì)胞膜之間互相作用，使星體穩(wěn)定在細(xì)胞的兩極的作用力。
4）兩條姐妹染色單體在著絲粒處和臂間的染色體粘著Pr形成的粘著力。極間微管的拉力與著絲粒處染色體粘著Pr 的粘著力處于平衡狀態(tài)使染色體穩(wěn)定在赤道面上。
2、姐妹染色體分離染色體粘著Pr在染色體凝集和分離中起重要作：粘著Pr的兩端與DNA相連， Pr分子變構(gòu)可使DNA螺旋化，如果S期不能合成粘著蛋白，M期染色體的凝集就不能完成，染色體就不能分開。
3、動粒與微管的連接處是染色體向兩極移動的作用點(diǎn)：主要是驅(qū)動蛋白、動力Pr以及動力微管，動力微管的（+）末端組裝和去組裝，可牽動單體向細(xì)胞赤道面或兩極運(yùn)動。染色體在分裂后期向兩極的運(yùn)動主要是動粒微管的動粒端部（+）去組裝的結(jié)果。
動粒微管在染色體運(yùn)動中，本身不能提供動力，但可作為轉(zhuǎn)道，動力微管上的驅(qū)動蛋、動力Pr起作用。
驅(qū)動Pr→“+”末端 動力Pr →“-”末端
4、微管動力Pr是染色體運(yùn)動的動力細(xì)胞內(nèi)的微管依功能分為間期微管和動力微管。
紡錘體微管主要是動力微管，這種微管的組裝、去組裝有一定的極性和方向，組裝快的為（+）末端，慢的為（-）末端。
在末期（ophase）：動粒微管消失、極性微管繼續(xù)加長、核膜、核仁重新裝配、染色體解聚、胞質(zhì)分裂
有絲分裂的異常情況：
1、胞質(zhì)不分裂形成多核 2、染色體不分開或核內(nèi)復(fù)制形成多倍體 3、姐妹染色體單體不分離 4、染色體反復(fù)復(fù)制但不分離造成多倍巨大染色體 5、體細(xì)胞減數(shù)分裂形成單倍體細(xì)胞 6、出現(xiàn)多個中心體，形成多極核分裂

二、生殖C的減數(shù)分裂（Meiosis）
1、概念：指有性生殖的生物在配子發(fā)生過程中DNA的、一次復(fù)制和兩次核分裂，通過這一過程由雙倍體C產(chǎn)生單倍體C。
2、過程：
1）*次減數(shù)分裂：
前期Ⅰ：從形態(tài)上又分為五個時期。
①細(xì)線期：染色體細(xì)長如絲。
②偶線期：同源染色體聯(lián)會配對。同源染色體：指一個細(xì)胞里形狀、結(jié)構(gòu)相同，一條來自父方、一條來母方，上面具有相同基因（等位基因）的一對染色體。
③粗線期：染色體濃縮變短、變粗，每條染色體由兩條單體組成（二分體），中間有著弱絲點(diǎn)，非姊妹染色體發(fā)生片斷交換；交換一定要發(fā)生在非姊妹染色體之間才有生物學(xué)意義。
④雙線期：同源染色體之間互相排斥而趨于分開，只是在交叉部位仍連在一起。
⑤終變期：染色體濃縮變短、變粗螺旋化達(dá)到zui高度，核膜、核仁開始消失，染色體開始向赤道移動，紡錘體開始形成。
中期Ⅰ：染色體排列在赤道板上，紡錘體形成，同源染色體的著絲點(diǎn)逐漸遠(yuǎn)離，著絲點(diǎn)沒分裂。
后期Ⅰ：紡錘體收縮，兩條同源染色體分開分別移向兩極，同源染色體數(shù)目減半。
末期Ⅰ：核膜、核仁重新形成，接著進(jìn)行胞質(zhì)分裂，成為兩個子細(xì)胞，染色體解螺旋，又變成細(xì)絲狀。*次減數(shù)分裂結(jié)束，由于同源染色體分到了兩個子細(xì)胞，所以染色體數(shù)目減半，這是減數(shù)分裂的核心。
2）第二次減數(shù)分裂：前期Ⅱ、中期Ⅱ、后期Ⅱ、末期Ⅱ。
3、兩次減數(shù)分裂比較：*次減數(shù)分裂：即23對同源染色體分別進(jìn)入兩個子C（數(shù)目減半）
第二次減數(shù)分裂：每個子C只有23條單體（實質(zhì)上是有絲分裂）
4、減數(shù)分裂的生物學(xué)意義：
1）、遺傳物質(zhì)在數(shù)量上的恒定，保持了物種的相對穩(wěn)定。
2）、減數(shù)分裂過程中，同源染色體的彼此分離，每個生殖C只能得到同源染色體的一條，這正是等位基因彼此分離的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。
等位基因：在同源Chr上位置相同、控制相同性狀的一對基因，稱“等位基因”。
3）、非同源Chr在減數(shù)分裂過程中隨機(jī)組合，然后進(jìn)入同一個生殖C，這一點(diǎn)正是非等位基因自由組合的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。 4）、減數(shù)分裂過程中，姊妹Chr發(fā)生片段交換，這一點(diǎn)正是基因互換的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。

（一） 配子的發(fā)生
配子：指單倍體的生殖細(xì)胞。
（一）、精子的發(fā)生與形成：
1、發(fā)生：精子發(fā)生于雄性動物睪丸曲細(xì)精管的上皮C，在附睪中成熟，zui后形成具有一定生殖功能的精C。
2、形成：
精原C 初初級精母細(xì)胞

2個次級精母C（單倍體）

產(chǎn)生4個精C 精子。
（二） 卵子的發(fā)生：
1、發(fā)生：卵子發(fā)生于卵巢的生發(fā)上皮 成熟于卵巢。
2、形成：與精子形成過程相似即：卵原C →初級卵母C雙倍體 → 極體
→ 次極卵母C
因此，一個卵原C通過減數(shù)分裂后可產(chǎn)生一個卵C，三個極體，而一個精原C通減數(shù)分裂可產(chǎn)生4個精C。
極體：指卵C在經(jīng)過兩次很不均等分裂（核分裂是均等的）產(chǎn)生四個大小懸殊的子細(xì)胞，其中大的是卵C，三個小的成為廢物，固依附在卵子的動物極，故稱“極體”，分為*和第二極體。動物極含原生質(zhì)較多，卵裂較快，形成胚胎；植物極含卵黃多，分裂慢。
3、卵子發(fā)生的特點(diǎn)
1）卵原C的增殖是在胚胎期的卵巢中進(jìn)行的，出生后的卵原C逐漸退化，僅有少量穩(wěn)定下來，性成熟后，每月有一個成熟卵泡排放，所以人的一生大約只有400個左右的初級卵C得到發(fā)育。
2）女性初級卵母C的成熟分裂是在胚胎期3個月左右就已開始，5-6月后進(jìn)入*次減數(shù)分裂前期，出生前后才到終變期，以后即停止于此，直到卵前，*次減數(shù)分裂才完成。
3）第二次減數(shù)分裂必須在精子的穿入的刺激下才能完成。如果排出的卵子24小時中間不能與精子相遇而受精，那么即行退化。
 

細(xì) 胞 周 期
從上一次細(xì)胞分裂結(jié)束到下一次細(xì)胞分裂結(jié)束的整個過程；
物質(zhì)積累期（間期或靜止期）、細(xì)胞分裂期（有絲分裂期）
一、細(xì)胞周期分期：
間期：G1：DNA合成前期或準(zhǔn)備期 S： DNA合成期 G2：DNA合成后期或有絲分裂準(zhǔn)備期
絲裂期（M期）：前、中、后、末
不同增殖狀況細(xì)胞的類型：
靜止期細(xì)胞（quiescent cell）、G0期細(xì)胞/暫不分裂細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等、周期中細(xì)胞（cycling cell）、連續(xù)分裂細(xì)胞/可育細(xì)胞、終末分化細(xì)胞

（一）、G1期：細(xì)胞表面有泡狀物，染色質(zhì)去凝集；蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)等開始合成。
1、主要特征：
①、RNA及蛋白質(zhì)合成，細(xì)胞體積顯著增大，RNA聚合酶活性升高，三種RNA不斷產(chǎn)生，蛋白質(zhì)合成量迅速增加，主要是S期DNA復(fù)制的各種酶類。
②、細(xì)胞一旦完成G1期，即能完成全部細(xì)胞周期。
③、細(xì)胞中發(fā)生了多種蛋白質(zhì)的磷酸化，主要是組蛋白、非組蛋白的磷酸化，從而促進(jìn)G1晚期染色體結(jié)構(gòu)成分的重排，G1期蛋白激酶的磷酸化大多發(fā)生于其絲酪氨酸部位。
④、G1期細(xì)胞膜對物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)作用加強(qiáng)，保證了G1期中進(jìn)行的大量生化合成有充足的原料
⑤、G1期中膽固醇合成迅速增加，如抑制膽固醇合成會抑制細(xì)胞進(jìn)入S期。
2、G1細(xì)胞的類型：
①、增殖細(xì)胞群：這類細(xì)胞屬連續(xù)不斷增殖細(xì)胞，代謝旺盛，有增殖能力，對藥物反應(yīng)敏感，如造血干細(xì)胞、皮膚表皮細(xì)胞、消化道粘膜細(xì)胞、骨髓細(xì)胞等。
②、暫不增殖細(xì)胞群：主要是G0細(xì)胞這類細(xì)胞長期停留在G1期早期（G0期），一般情況下不增殖，代謝不旺盛，但有增殖能力，對藥物反應(yīng)不敏感。這類細(xì)胞當(dāng)受到損傷和刺激后，需要補(bǔ)充時，又重新進(jìn)入細(xì)胞周期，恢復(fù)增殖能，如成纖維細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、肝、腎、胰、前列腺、乳腺上皮、血管內(nèi)皮細(xì)胞等。
這類細(xì)胞在G1期合成具有特殊功能的RNA、Pr，使細(xì)胞發(fā)生結(jié)構(gòu)和功能分化，隨后代謝活性降低，較長時間停留在G1期而不超過R點(diǎn)（G1細(xì)胞RNA合成含量閾值），這一時期也是G1早期，細(xì)胞幾乎近處于“靜息狀態(tài)”。
③、不育細(xì)胞群（終末分化細(xì)胞）：代謝不旺盛，*失去增殖能力，如角質(zhì)細(xì)胞、人心肌細(xì)胞、N細(xì)胞，這類細(xì)胞長期處于G1期直至衰老死亡。
3、G1期的分期：
①、G1期早期（又稱G0細(xì)胞）
合成細(xì)胞在G1所特具的RNA和Pr、脂類等，因此主要是細(xì)胞生長期，細(xì)胞需要大量的RNA、 Pr和脂類以及糖類，以形成大量的細(xì)胞器和其他細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使細(xì)胞體積、表面積、核質(zhì)得以按比例增加。
G1期是細(xì)胞周期中時間變化zui大的時期，從數(shù)小時到數(shù)年。G0期細(xì)胞：長期停留在G1期早期（G0期即細(xì)胞“靜息狀態(tài)”）的細(xì)胞稱G0期細(xì)胞。這類細(xì)胞執(zhí)行其分泌功能Pr、酶、激素以及各類細(xì)胞因子的功能，如前所述“暫不增殖細(xì)胞群”即為G0期細(xì)胞。
②、G1期晚期：合成DNA復(fù)制所需要的若干前體物質(zhì)，即獲得DNA復(fù)制的必需的條件，如各種脫氧核苷酸、DNA聚合酶、解旋酶等。

（二）S期：
主要特征：
1、細(xì)胞表面光滑，小泡和微絨毛明顯減少，中心體在此期完成復(fù)制。
2、DNA復(fù)制是S期主要特征：因此合成DNA所需的酶類如DNA聚合酶、DNA連接酶等含量和活性顯著增高。染色質(zhì)復(fù)制通常是常染色質(zhì)先復(fù)制，異染色質(zhì)后復(fù)制，如人類女性細(xì)胞中鈍化的X染色體復(fù)制發(fā)生于其他染色體復(fù)制完成以后。
3、合成組蛋白和非組蛋白S期的主要特征：組蛋白合成與DNA復(fù)制同步進(jìn)行，細(xì)胞質(zhì)中組蛋白大量增加，新合成的組蛋白迅速進(jìn)入胞核，與已復(fù)制的DNA結(jié)合，組裝成核小體，進(jìn)而形成具有兩條單體的染色體，當(dāng)DNA復(fù)制在S期末完成，組蛋白mRNA也在短時間內(nèi)降解。
4、組蛋白持續(xù)磷酸化也發(fā)生于S期：是繼G1期絲氨酸磷酸化后，在S期H1上另外兩個絲氨酸發(fā)生的磷酸化，而H2A的磷酸化則貫穿于整個細(xì)胞周期。

（三）、G2期：
主要特征：
1、細(xì)胞表面許多微絨毛，合成一定數(shù)量的蛋白質(zhì)和RNA。
2、此期大量合成RNA、ATP及一些與M期結(jié)構(gòu)功能相關(guān)的蛋白質(zhì)，如M期紡錘體微管形成的微管蛋白，在此期合成達(dá)到高峰。
3、此期對藥物反應(yīng)敏感，故此期用藥物治療腫瘤有一定的效果。
總結(jié)：整個周期，DNA得到一次復(fù)制，即染色體倍增（從分子水平看，也就是DNA在S期得到復(fù)制），為進(jìn)入分裂期打下基礎(chǔ)，DNA合成完畢，必須進(jìn)行一系列組裝過程，才能形成染色體。復(fù)制后的DNA，平均分配到兩個子細(xì)胞中去，即分裂期實際上是把已經(jīng)復(fù)制好的DNA平均分配到兩個細(xì)胞中去的過程。

（四）、 M期：
細(xì)胞分裂期，細(xì)胞呈球狀，表面有微絨毛。
細(xì)胞周期分析方法:標(biāo)記有絲分裂百分?jǐn)?shù)法、流式細(xì)胞儀測定法

成熟促進(jìn)因子（maturation promoting factor，MPF）：存在于M期細(xì)胞中能促進(jìn)染色體凝聚和細(xì)胞分裂的物質(zhì)
MPF是由cyclin和CDC基因編碼的依賴于cyclin的蛋白激酶（cyclin-dependent kinase，CDK），CDK蛋白激酶以磷酸化的形式直接作用于細(xì)胞周期
CDK抑制因子（CDK inhibitor，CKI）
不同的周期蛋白與不同的CDK結(jié)合，調(diào)節(jié)不同的CDK激酶的活性
注：調(diào)節(jié)相關(guān)問題課件上未做詳細(xì)說明，只在圖片中提到可有G1、G1/S的調(diào)節(jié)、S期的調(diào)節(jié)、G2/M期的調(diào)節(jié)、M期的調(diào)節(jié)，另外還涉及限制點(diǎn)/檢驗點(diǎn)的問題，有興趣的同學(xué)請翻閱教材或查閱相關(guān)資料