细胞周期(Cell Cycle)是指连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止所经历的全过程。它主要包括两个阶段:分裂间期和分裂期。其中,处于分裂间期(Interphase)的细胞数量最多。

细胞周期的两个阶段

分裂间期:这是细胞周期中占据时间最长的阶段,大约占整个细胞周期的90%~95%。分裂间期又可以进一步细分为三个阶段:

 G1期(DNA合成前期):此阶段细胞代谢活跃并继续生长,为DNA复制做准备,但不进行DNA复制。

 S期(DNA合成期):在这个阶段,DNA进行复制,使得每个染色体的DNA含量加倍。

 G2期(DNA合成后期):在S期结束后,细胞进入G2期,此时细胞继续生长并合成RNA和蛋白质,为接下来的分裂期做准备。

分裂期:分裂期相对较短,大约占细胞周期的5%~10%。它又可以被人为地划分为前期、中期、后期和末期四个子阶段。在这个阶段,细胞核和细胞质发生分裂,最终形成两个子细胞。

G1期、S期、G2期中,处于G1期的细胞最多

G1期(DNA合成前期):

 G1期是一个生长期,从上次细胞增殖周期完成以后开始,主要进行RNA和蛋白质的生物合成,为下阶段S期的DNA合成做准备。细胞在此阶段会显著增大体积,并合成各种与DNA复制有关的酶和其他生物分子。

 在一个细胞周期中,G1期通常持续的时间最长,可能从几小时到数天不等,这取决于细胞类型和生理状态。

 由于G1期持续时间长且细胞数量在此期间相对稳定,因此在G1期观察到的细胞数量往往是最多的。

S期(DNA合成期):

 S期最主要的特征是DNA的合成,即DNA分子的复制。虽然S期对于细胞增殖至关重要,但它所占的时间比例通常不是最大的。

 在一个细胞周期中,S期的时间相对较短,可能只需要几个小时。

G2期(DNA合成后期):

 G2期主要为接下来的分裂期(M期)做准备。此时DNA合成已经停止,但细胞仍会合成RNA和蛋白质,特别是为分裂期纺锤体微管组装提供原料的微管蛋白。

 G2期的时间相对较短且恒定,通常需要1~1.5小时。

正常细胞与肿瘤细胞在G1期、S期、G2期的差别

G1期(DNA合成前期)

正常细胞肿瘤细胞
定义与功能为DNA复制做准备,细胞生长和代谢活跃同样为DNA复制做准备,但可能存在异常调控
持续时间相对稳定,因细胞类型和生理状态而异可能更短或更长,取决于肿瘤细胞的类型和特性
细胞状态细胞体积增大,RNA和蛋白质合成旺盛可能存在异常增殖信号,导致细胞周期调控失调
检查点机制严格,确保细胞在正确的时间进入S期可能受损,允许细胞在未完全准备好时进入S期

S期(DNA合成期)

正常细胞肿瘤细胞
定义与功能进行DNA复制,确保遗传信息的精确传递同样进行DNA复制,但可能存在异常
持续时间相对稳定,因细胞类型和生理状态而异可能因肿瘤细胞的高增殖率而缩短
DNA复制过程精确控制,确保每条染色体复制成两条完全相同的姐妹染色体可能存在异常,如DNA复制错误、染色体不稳定等
对损伤的反应若DNA受损,将暂停或终止细胞周期以进行修复可能忽视DNA损伤,继续进行细胞周期

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