细胞周期1

以有丝分裂方式增殖的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的过程。这一过程周而复始。
细胞周期是50年代细胞学上重大发现之一。在这之前认为有丝分裂期是细胞增殖周期中的主要阶段，而把处于分裂间期的细胞视为细胞的静止阶段。
1951 年霍华德等用32P-磷酸盐标记了蚕豆根尖细胞，通过放射自显影研究根尖细胞DNA合成的时间间隔,观察到32P之掺入不是在有丝分裂期，而是在有丝分裂前的间期中的一段时间内。发现间期内有一个DNA合成期(S期)，32P只在这时才掺入到DNA;S期和分裂期（M期）之间有一个间隙无32P掺入，称为 G2 期，在M期和S期之间有另一个间隙称为G1 期，G1 期也不能合成DNA。
于是他们提出了细胞周期的概念，并首先证明间期是细胞周期中极为重要的一个阶段，发生着许多与细胞分裂有关的特殊生化事件。这一发现被以后学者们用 3H-胸腺嘧啶核苷进行的类似研究所证实。

细胞生命活动大部分时间是在间期度过的，如大鼠角膜上皮细胞的细胞周期内,间期占14000分钟。分裂期仅占70分钟。细胞周期各阶段都有复杂的生化变化。间期是细胞合成DNA、RNA、蛋白质和各种酶的时期，是为细胞分裂准备物质基础的主要阶段。
在一个增殖的细胞群中，所有细胞并非是同步增殖的,它们在细胞周期运行中，可能有四种命运（图1）:①细胞经M期又开始第二次周期；②停止于G2 期，称为G2 期细胞(R2),它受某种刺激后可进入周期；③停止在G1 期，称为休止细胞或名G0期细胞，这类细胞受某种刺激仍能进入周期,并开始DNA合成和有丝分裂；④丧失生命力近于死亡的细胞，称为丢失细胞，或称不再分裂的细胞。继续分裂的细胞沿着细胞周期从一个有丝分裂期到下一个分裂期。不再分裂的细胞离开了细胞周期不再分裂，最终死亡。

G1 期 　进行大量物质合成时期。细胞体积逐渐增大，制造RNA（包括tRNA，mRNA，rRNA以及核糖体等）。RNA的合成又导致结构蛋白和酶蛋白的形成，这些酶又控制着形成新细胞成分的代谢活动。G1 又分为G1 早期和G1 晚期两个阶段；细胞在G1 早期中合成各种在G1 期内所特有的RNA和蛋白质,而在G1 晚期至S期则转为合成DNA复制所需要的若干前体物和酶分子，包括胸腺嘧啶激酶、胸腺嘧啶核苷酸激酶、脱氧胸腺嘧啶核苷酸合成酶等，特别是DNA聚合酶急剧增高。这些酶活性的增高对于充分利用核酸底物在S期合成DNA是不可少的条件。
G1 期持续时间变异很大，多数细胞的G1 期较长，是与细胞需要增加质量有关。但在某些单细胞生物如大变形虫、四膜虫和多细胞生物的某些细胞(如海胆胚胎,小鼠胚胎细胞)则无G1 期,中国仓鼠卵巢细胞的变异株无G1 和G2 期，以致M期和S期连接在一起。G1 期的长短之所以变化很大,与G1 期内存在一个校正点或阻止点(简称R点)有关。R点主要控制 G1 期时间的长短。通过了此点，细胞就能以正常速度不受外界条件的影响而完成细胞周期的其他时期。因此,有人认为细胞的生长是在G1 期R点上停止的,例如当细胞内环腺苷酸(cAMP)水平增高,细胞密度增加时，可阻止细胞从G1 期向S期过渡,用嘌呤霉素抑制蛋白质合成或用放射线菌素D抑制RNA合成，也能延缓细胞从G1 期进入S期（图2）。
有人发现 G1 期内能合成一种有触发作用的蛋白质；它是不稳定的，极易被分解，故称为v蛋白。v蛋白在G1 细胞中达到一定水平时，细胞便可通过R点进入S期。
G0期 　细胞周期的调节主要是通过G1 期的阻留而实现的,G0期即指细胞处于阻留的状态。细胞通过M期一分为二,有的可继续分裂进行周期循环,有的转入G0期。G0期是脱离细胞周期暂时停止分裂的一个阶段。但在一定适宜刺激下,又可进入周期(图1),合成DNA与分裂。G0期的特点为:①在未受刺激的G0细胞,DNA合成与细胞分裂的潜力仍然存在;②当G0细胞受到刺激而增殖时，又能合成DNA和进行细胞分裂。
S期 　在这一阶段完成DNA的合成以及合成与DNA组装构成染色质等有关的组蛋白。 DNA含量在此时期增加一倍。S期终结时,每一染色体复制成两个染色单体(Hole,1979)。 生成的两个子代DNA分子与原来DNA分子的结构完全相同。一个人体细胞核直径10～20微米,其中DNA含量为10-11克，如拉成一根DNA链，长度可达3米。哺乳类动物细胞S期一般为6～8小时。DNA的复制能在几小时内完成,主要是由于DNA链分成许多的复制单位(复制子)（可多达10000个左右），它们可在S期的不同时间分别复制。另外,在S期内还有组蛋白的合成──组蛋白基因在G1 -S期之间活化，组蛋白mRNA的转录增大,并在整个S期内连续进行。 已合成的组蛋白使新合成的DNA很快转为核组蛋白复合体。
S期细胞含有一种因素能诱导DNA合成，用细胞融合实验证明，G1 细胞在与S期细胞融合后能加速其核内DNA复制的起点启动。S期不同阶段复制的DNA碱基组成是不同的，早期复制的DNA富有G-C碱基,晚期复制的 DNA富有A-T碱基，即常染色质比异染色质复制较早（图2）。