高點醫護網
【熱門優惠】
  • 高點知識達護理師雲端課程
  • 醫師國考基礎‧臨床‧甄試課程
  • 物治師雲端課程
  • 放射師雲端課程
篇名
生理學-細胞週期,基礎醫學教室
重要考點
細胞週期可分為間期與分裂期兩個階段。細胞的生命活動時間大部分處在間期。
說明

高點微課「解剖生理學100講」女神救援衝刺包!

(前言)

一、細胞週期是上世紀50年代細胞學上重大發現之一。細胞週期(cell cycle)指由細胞分裂結束到下一次細胞分裂結束的整個過程。一般可分為間期與分裂期兩個階段。間期佔用時間相對較分裂期長,細胞的生命活動大部分是在此期。


間期

DNA
合成前期
(G1期)

從有絲分裂完成到DNA複製之前的一段時間

  1. 此期長短因細胞而異
  2. G1期的早期階段特稱G0期:G0期:離開細胞週期不再進行分裂的時期
  3. )G1期的晚期階段,細胞開始為下一次分裂合成DNA所需的前體物質、能量和酶類等

DNA
合成期
(S期)

DNA複製
的一段時間

  1. 是細胞週期的關鍵時刻
  2. DNA經過複製而含量增加一倍,每條染色質絲都轉變為由著絲點相連接的兩條染色質絲,使體細胞成為4倍體
  3. 合成組蛋白,進行中心粒複製

DNA
合成後期
(G2期)

DNA複製完成到有絲分裂開始之前的一段時間

  1. 為分裂期做最後準備]
  2. 中心粒已複製完畢,形成兩個中心體
  3. 合成RNA和微管蛋白
  4. 此期比較恒定,需用1~1.5小時

分裂期
(M期)

前期
(prophase)

  1. 染色質絲高度螺旋化,逐漸形成染色體
  2. 兩個中心體朝相反方向移動,形成兩極
  3. 合成微管,形成紡錘體
  4. 核仁逐漸消失,核膜開始瓦解成囊泡狀內質網

中期
(metaphase)

  1. 核仁與核膜已完全消失
  2. 染色體移至赤道平面,微管從紡錘體兩極發出,並附著在每一個染色體的著絲點上
  3. 可見46個完整的染色體群,其中44個為常染色體,2個為性染色體

後期
(anaphase)

著絲點縱裂,每一染色體的兩個染色單體分開,並朝相反方向移動,接近各自的中心體

末期
(telophase)

  1. 染色單體逐漸解螺旋,重新出現染色質絲與核仁
  2. 內質網囊泡組合為核膜
  3. 完全分裂為兩個2倍體的子細胞

二、根據細胞的分裂能力,我們將它們分為三類細胞:

分類

定義

代表

增殖細胞群

細胞始終保持活躍的分裂能力,連續進入細胞週期

造血幹細胞、表皮幹細胞、胃腸粘膜上皮

暫不增殖
細胞群

已經分化並執行特定功能的細胞。平時處於G0期,在某種刺激下,這些細胞重新進入細胞週期

肝細胞、腎小管上皮細胞、甲狀腺濾泡上皮細胞

不再增殖
細胞群

細胞喪失分裂能力,又稱 end cell

成熟RBC、神經細胞、心肌細胞等高度分化的細胞


三、細胞週期的調控

細胞增殖由複雜的調控機制所監控,各種細胞之間需要彼此協調、相互制約,才能使結構和功能處於穩定平衡的狀態。此外,細胞中還存在著細胞週期控制系統(cell cycle control system),可控制細胞週期中每一個過程順序進行;當其中某過程發生異常,異常訊息會被送至控制系統中,從而延遲細胞週期往下一個階段邁進,以避免細胞損傷。目前研究,細胞週期中有4個檢查點(checkpoint),分別是G1 /S期檢查點、S期檢查點、G2 /M期檢查點、M期檢查點等,負責監控回饋信號及阻滯細胞週期進程。此外,檢查點並非細胞週期進程所必需的,而是一種刹車系統(braking system)。一旦失去檢查點調控的細胞,基因突變的機率增高,增加癌症的風險。

G1 /S期
檢查點

主要監測細胞生長狀態、環境條件(如營養狀態)及DNA損傷情況

是芽殖酵母細胞和哺乳動物細胞中最主要的檢查點,能防止受損DNA的鹼基複製,並使突變的染色體修復

G2 /M期
檢查點

主要監測細胞生長狀態、環境條件(如營養狀態)及DNA損傷情況

是裂殖酵母中最主要的檢查點,能讓已複製好的DNA但卻有損傷處進行修復,然後才進入分裂期

M期
檢查點

監測紡錘體有沒有組裝完好,監測每條染色體的微管與紡錘體兩極相連

--


目前對檢查點可阻止細胞週期進行的分子機轉還沒有瞭解清楚,目前已知一類稱為cyclin-Cdk的複合物,以MPF為例,其中cyclin是調節亞基,Cdk是催化亞基,cyclin含量在M期達到高峰,其可調節Cdk(cyclin-dependent kinase)發揮激酶作用,使得Cdk在不同的細胞週期階段磷酸化特定蛋白上的絲氨酸和蘇氨酸殘基,引起這些蛋白質結構和功能的變化,從而產生相應的細胞週期事件。
cyclin並非總與Cdk結合,它在細胞週期的不同階段可規律地降解。Cyclin本身就含有與降解有關的特殊氨基酸序列;此外,cyclin降解前還須進行多聚泛素化(polyubiquitination),即cyclin要與多種泛素(ubiquitin)結合,讓蛋白酶體(proteasome)的多酶體蛋白識別後才可降解。

調控非常複雜,不是單單上述幾項即可完成,過程還會涉及到表皮生長因數(EGF)、血小板源生長因數(PDGF)、抑素(chalone)、胞內信使(cAMP、cGMP、DG、 IP3和Ca2+)等參與。

表皮生長因數(EGF)

  1. 對多種組織細胞有強烈的促分裂作用
  2. EGF 受體是具有酪氨酸激酶活性的跨膜糖蛋白,當EGF 與其受體結合後,能促使核糖體40S亞單位中S6蛋白磷酸化,使40S亞單位與mRNA結合,蛋白質合成增加
  3. EGF可提高細胞內DNA拓撲異構酶活性,也可促進一些與增殖有關的基因如myc、fos表達

血小板源
生長因數
(PDGF)

  1. PDGF能刺激G0 期細胞進入增殖狀態
  2. PDGF受體也是具酪氨酸激酶活性的跨膜糖蛋白
  3. PDGF與其受體結合後,能使細胞內靶蛋白磷酸化,增強細胞膜上磷脂醯肌醇轉換,並誘導一些與增殖有關的基因如myc、fos表達

抑素
(chalone)

抑素(chalone)可先與膜上特異受體結合,進一步啟動腺苷酸環化酶,提高cAMP濃度,達到抑制細胞增殖的作用

胞內信使

  1. cAMP對細胞增殖起負調控
  2. cGMP能促進核酸和組蛋白的合成,抑制細胞分化,加速細胞分裂
相關考題
(問題來了) 以下題目摘自考選部公佈醫師專技高考試題
<103-1-1>有關細胞週期(cell cycle)之敘述,下列何者正確?
  1. 依序可分為M 期、G1 期、G2 期、S 期,再回到M 期
  2. 可受到各種MAP kinase(mitogen-activated protein kinase)調控
  3. 被細胞外之生長因數(growth factor)所抑制
  4. 只要細胞存活,細胞週期就會不斷進行
解答:B
關鍵詞
細胞週期、細胞分裂、增殖細胞群、細胞生長狀態、芽殖酵母細胞、哺乳動物細胞、MAP kinase

想瞭解高點醫護相關課程,

請填妥下列相關資料,服務人員將儘速與您聯繫。

詢問類科: 上課方式: 詢問班別:

詢問課程內容:

姓名: 電話: Email:

本人同意高點‧知識達公司及其關係企業與合作對象,得直接或間接蒐集、處理及利用本人之個人資料。

驗證碼 按一下重取驗證碼 (請區分大小寫)