學(xué)習(xí)科普短文,回答相關(guān)問題。
細(xì)胞周期運(yùn)轉(zhuǎn)的調(diào)控真核細(xì)胞的細(xì)胞周期由分裂間期和分裂期(M期)構(gòu)成,其中分裂間期又分為G1、S和G2期。細(xì)胞在G1期合成蛋白質(zhì)和RNA,進(jìn)入S期才開始DNA的合成,G2期是有絲分裂的準(zhǔn)備期,此時(shí)細(xì)胞快速生長(zhǎng)并合成M期所需的蛋白質(zhì)。
每當(dāng)細(xì)胞周期進(jìn)入下一個(gè)時(shí)期前都要經(jīng)過一個(gè)“關(guān)卡”——細(xì)胞周期檢驗(yàn)點(diǎn),它負(fù)責(zé)檢查本時(shí)期內(nèi)所執(zhí)行的“任務(wù)”情況,只有完成所有“任務(wù)”之后細(xì)胞才能被放行進(jìn)入下一個(gè)時(shí)期,否則細(xì)胞周期將暫停于某個(gè)檢驗(yàn)點(diǎn)上,以留出時(shí)間排除故障或進(jìn)行修復(fù),這是細(xì)胞增殖在長(zhǎng)期進(jìn)化過程形成的一種保護(hù)機(jī)制。細(xì)胞周期中G1期的檢驗(yàn)點(diǎn)主要檢驗(yàn)蛋白質(zhì)和糖類是否充足,它決定細(xì)胞能否啟動(dòng)DNA的復(fù)制;S期的檢驗(yàn)點(diǎn)若在復(fù)制過程中檢驗(yàn)到DNA損傷,會(huì)阻止細(xì)胞開始有絲分裂;紡錘體組裝檢驗(yàn)點(diǎn)若在M期檢驗(yàn)到著絲粒沒有正確連接到紡錘體上,會(huì)阻止姐妹染色單體的分離。
每個(gè)檢驗(yàn)點(diǎn)都有一套監(jiān)控機(jī)制,目前已公認(rèn)細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)對(duì)此發(fā)揮了重要調(diào)控作用。不同種類的CDK均可與相應(yīng)的細(xì)胞周期蛋白結(jié)合而被激活,調(diào)控細(xì)胞周期的檢驗(yàn)點(diǎn)。例如,激活的CDK2能促進(jìn)某蛋白在DNA復(fù)制的起始點(diǎn)聚集,該蛋白可活化DNA復(fù)制的關(guān)鍵酶;激活的CDK1則可使多種蛋白磷酸化,其中組蛋白磷酸化會(huì)促進(jìn)染色質(zhì)螺旋化,核纖層與核仁蛋白磷酸化會(huì)促使核膜、核仁解體。如果說細(xì)胞周期蛋白是CDK的正向調(diào)控因子,那么CDK抑制因子就是CDK的負(fù)向調(diào)控因子,它能結(jié)合CDK并抑制其功能。細(xì)胞周期蛋白的過量表達(dá)和CDK抑制因子的缺失和異常,將造成檢驗(yàn)點(diǎn)原有的作用改變,從而使細(xì)胞發(fā)生不受控制的增殖,最終造成腫瘤細(xì)胞的發(fā)生。
(1)將你學(xué)過的細(xì)胞周期知識(shí)與本文中介紹的新知識(shí)進(jìn)行比較,將不同之處填入下表:
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細(xì)胞周期所包含的階段 |
完成DNA復(fù)制的時(shí)期 |
教材中 |
分裂間期和分裂期 |
分裂間期 分裂間期
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本文中 |
G1、S、G2和M期 G1、S、G2和M期
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S期 S期
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(2)某藥物可干擾著絲粒與紡錘體的正確連接,結(jié)合文中信息推斷,使用該藥物處理正在分裂的細(xì)胞,可使之停滯于有絲分裂M期的
中
中
期。
(3)由文中信息可知,激活的CDK
1和CDK
2分別在
G2/M
G2/M
和
G1/S
G1/S
(填寫“G
1/S”或“G
2/M”)期的轉(zhuǎn)化中起關(guān)鍵性調(diào)控作用。
(4)基于你對(duì)CDK調(diào)控細(xì)胞周期機(jī)制的認(rèn)識(shí),提出腫瘤治療的思路。