细胞周期定义

2025年8月7日 | 阅读3分钟

“细胞周期”一词描述了细胞内发生的一系列过程,这些过程导致DNA复制以及细胞器和细胞质的分裂,从而产生两个子细胞。

Cell Cycle Definition

一个细胞由各种细胞器组成

  1. 细胞质
  2. 细胞骨架
  3. 内质网 (ER)
  4. 高尔基体
  5. 溶酶体和过氧化物酶体
  6. 线粒体
  7. 细胞核
  8. 质膜
  9. 核糖体

细胞是所有生物体的基本结构和功能单位。它是当与其他同类细胞结合时构成组织和器官的基本构建块。细胞由各种细胞器组成。Prevost和Dumas(1824)在检查青蛙受精卵的卵裂时,发现了细胞周期。细胞必须经历一系列阶段才能分裂并产生新细胞。

细胞周期阶段

细胞周期,也称为细胞分裂,是一系列发生在细胞内的步骤,使细胞生长然后分裂成两个新细胞。这个过程包括细胞器产生、基因组复制和细胞质分裂。

与其他复杂细胞一样,人类细胞也遵循规律的细胞周期,它们完成一次生长和分裂大约需要24小时。然而,周期的持续时间因生物和细胞而异。

细胞周期的阶段包括

1. 间期

间期,也称为细胞周期的静止期,是细胞生长和复制DNA以准备分裂的时间。它占细胞周期总时长的约95%。间期有三个阶段

  • G1期(第一个间期)
    G1期是细胞在有丝分裂和遗传物质复制开始之间发生的阶段。在此阶段,细胞仍在生长和代谢功能,但它没有复制其DNA。
  • S期(合成期)
    在此阶段,发生DNA复制。如果细胞中DNA的数量最初为2N,则在复制过程中将变为4N。但是染色体的总数保持不变;也就是说,如果在G1期有2n条染色体,那么在S期结束时仍然会有2n条染色体。
  • G2期(第二个间期)
    在此阶段,细胞通过产生RNA、蛋白质和其他用于细胞器增殖、纺锤体形成和细胞发育所需的大分子来为进入有丝分裂期做准备。

2. M期

这是等分裂期,也称为有丝分裂期,在此期间细胞完全重组以产生与母细胞具有相同染色体数量的子代。胞质分裂过程发生在核有丝分裂之前,同样将其他细胞器平均分配。

有丝分裂的四个阶段是

  • 前期
    随着染色质分裂成染色体,核膜破裂,染色体的着丝粒连接到纺锤体纤维上。
  • 中期
    染色体排列在中期板或细胞中央。
  • 后期
    姐妹染色单体被拉向细胞的两极。
  • 末期
    随着核膜的重组和染色体分离成染色质,胞质分裂可以开始。

3. 有丝分裂

有丝分裂是真核细胞通过分离其核DNA和染色体,分裂成两个不同但相似的细胞核集合的过程。有丝分裂纺锤体是由微管组成的特殊结构,负责将染色体分开。

4. 胞质分裂

这个阶段涉及细胞质的分裂。一旦有丝分裂完成就开始。由于植物细胞具有坚硬的细胞壁和强大的内部压力,因此它们比动物细胞更难分裂。因此,植物细胞和动物细胞的胞质分裂方式有所不同。

结论

细胞通过称为细胞周期的基本过程复制其DNA,分裂其细胞质和细胞器,并最终产生两个子细胞。这个周期由有丝分裂和间期组成,确保生物体正常生长、发育和繁殖。