劉芊芊

（鄭州市第一中學，河南 鄭州 450000）

細胞生命歷程與腫瘤

劉芊芊

（鄭州市第一中學，河南 鄭州 450000）

自然界中存在的生命形式，除病毒外，幾乎均為細胞生物，因此細胞作為生命的基礎，其意義是極為重大的。而宏觀上的生命進程其實是建立在細胞的微觀生命進程上的，二者在時間與表現(xiàn)形式上既有聯(lián)系又有區(qū)別?？傮w上宏觀生命的表現(xiàn)與軀體大多數(shù)細胞的生命表現(xiàn)相一致。因此了解細胞的生命歷程對于我們了解更加熟悉的宏觀生命具有積極意義，同時也有助于研究與細胞生命過程異常相關的一些疾病有關，其中最為密切的就是腫瘤。

細胞、生命歷程、腫瘤

細胞正常的生命歷程：細胞從“出生”到“死亡”的一生：細胞生長，細胞分裂增殖、細胞分化、細胞死亡，以及異常的細胞癌變。

1 細胞生長

一個細胞生命的開始是通過其他類似的細胞分裂或其他細胞分化而開始，新產生的細胞大部分是不進行細胞體積上的增長的，只有身體中特定部位的細胞會首先進行一系列體積增大的變化，如神經元細胞需要通過細胞體積的增加而逐漸形成樹突軸突等結構。

2 細胞分裂

細胞分裂是生物生長最主要的方式，生物生長一般包括兩個方面：細胞數(shù)量和體積上的生長，其中造成生物體積差異的主要因素是細胞數(shù)量的不同。細胞分裂幾種常見的類型為有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂。分裂方式取決于細胞類型。

2.1 原核細胞

原核細胞屬于進化上較為低級的細胞形式，原核細胞與真核細胞在細胞組成的諸多方面都有不同，包括細胞壁成分，細胞器種類（原核細胞無有膜細胞器），遺傳物質所在部位等。原核細胞的遺傳物質存在于擬核中，擬核是未成形的細胞核，真核細胞中遺傳物質存在于細胞核中，且真核動物細胞細胞質中存在中心體，中心體是動物細胞有絲分裂的關鍵，原核細胞只能進行無絲分裂。無絲分裂又可稱為二分裂，分裂方式簡單，但容易造成分配不均、遺傳變異等。

2.2 真核細胞

真核細胞的分裂方式十分復雜，同時包括無絲分裂、有絲分裂和減數(shù)分裂。

2.2.1 無絲分裂

無絲分裂在真核細胞中是存在的，，在1841年，R.Remark首先在雞胚血細胞中觀察發(fā)現(xiàn)了真核中的無絲分裂，而當時并未命名為無絲分裂，直到1882年，F(xiàn)lemming提出了無絲分裂的概念。

2.2.2 有絲分裂

這是真核細胞最為重要的分裂方式，是真核細胞生物生長發(fā)育的基礎。有絲分裂的特征為在分裂過程中，出現(xiàn)紡錘體和染色體的一系列變化，之后才出現(xiàn)細胞的分裂。

總體上，有絲分裂按時間順序及分裂特征可以分為分裂間期和分裂期，分裂期又可以分為前期、中期、后期、末期。

分裂間期，作為細胞分裂的起始階段，分裂間期主要的作用是為接下來的細胞分裂期進行物質積累，包括蛋白質和RNA的合成以及DNA的復制。

分列前期是細胞進入分裂期的第一個階段，可以觀察到染色體、細胞核的一系列變化。染色體方面，首先在光學顯微鏡下可以發(fā)現(xiàn)，染色質濃縮聚集，染色加深，由于在分裂間期DNA進行復制，至分裂前期時，每條染色體已經形成姐妹染色單體，DNA模板和新復制形成的DNA通過中節(jié)相連，稱之為二分體。核膜核仁逐漸消失（是為接下來染色體在赤道板排列做準備），中心體逐漸聚集，至分裂前期末，可以見到紡錘絲及紡錘體的形成（中心體存在于動物細胞及部分低等植物細胞中，動物細胞的紡錘體是中心體形成的，而高等植物不是）?？傮w，分裂前期細胞內由于染色體已經復制而細胞還未分裂，此時細胞內DNA的數(shù)量呈現(xiàn)四倍體。

分裂中期：有絲分裂中期最大的特點為染色體排列在赤道板上，前期中已經逐漸消失的核膜和逐漸形成的紡錘體已完全成形。細胞內結構十分清晰赤道板兩側物質基本均勻。

分裂后期的最重要變化是姐妹染色單體的分離，表現(xiàn)為在紡錘絲的牽引下，位于赤道板兩側的姐妹染色單體逐漸分離（中節(jié)分開），此時細胞質還未分裂，細胞內染色體加倍，為染色體四倍體。動物細胞中央已經開始有細胞膜凹陷。

分裂末期：有絲分裂進行到分裂末期已經接近完成，末期進行的主要“善后工作”，包括新形成的核膜核仁，以及胞質的分離，動物細胞胞質分裂的方式為從細胞膜中央凹陷處逐漸分離，植物細胞為赤道板部位出現(xiàn)細胞壁。動物細胞的細胞質分離主要是通過縊縮和起溝的方式進行，在這個過程中起作用的成分推測為細胞質周邊的微絲和肌球蛋白。

2.2.3 減數(shù)分裂

減數(shù)分裂是真核細胞中生殖細胞形成的主要方式，其重要的特點是細胞內遺傳物質復制一次細胞分裂兩次，因此最終形成細胞內遺產物質的數(shù)量是減半的，也就是其名稱的由來。減數(shù)分裂的意義在于通過此種方式使得親代與子代在遺傳物質上保持穩(wěn)定，即保證了子代遺傳物質數(shù)量上的穩(wěn)定，又同時遺傳了不同親代的遺傳物質。所以可以說減數(shù)分裂的是有性生殖的基礎，是生物質遺傳、進化和生物多樣性的重要基礎。

總體上，減數(shù)分裂有有絲分裂的主要區(qū)別在于染色體復制的次數(shù)與細胞分裂的次數(shù)，以及四聯(lián)體的形成等。

減數(shù)分裂的主要過程：

減數(shù)分裂大體分為兩個階段，也就是細胞共分裂兩次。一階段二階段減數(shù)分裂前期與有絲分裂的前期相類似，同樣都是DNA，RNA和蛋白質等的復制。主要的不同點在于減數(shù)分裂會形成四聯(lián)體，同時同源染色體的非姐妹染色單體在形成四聯(lián)體的同時可能出現(xiàn)交叉互換，交叉互換是基因重組的重要組成方式。

減數(shù)分裂的中期和有絲分裂的過程比較相似

減數(shù)分裂的后期，出現(xiàn)同源染色體分離，非同源染色體自由組合，這一方式是基因重組的另一種方式。

第一階段減數(shù)分裂的末期形成初級精母細胞或初級卵母細胞和第一極體，第二階段減數(shù)分裂末期形成次級精母細胞并形成精細胞，或者次級卵母細胞和第二極體。這其中相較于有絲分裂不同點為：減數(shù)分裂細胞質的分裂在雌性細胞中是不均勻的，第一、二極體中包含很少的細胞質，而次級卵母細胞和卵細胞中含有較多量的細胞質。次級精母細胞和精子主要組成是細胞核物質，細胞質的成分很少。因此形成的受精卵中的細胞核主要來源與精子和卵細胞，細胞質來源于卵細胞。

3 細胞分化

細胞分化是指在多核細胞生物中，干細胞進行細胞分裂時，子細胞基因選擇性表達（如DNA甲基化等），所導致的細胞形態(tài)結構、功能以及細胞表面蛋白標志物產生穩(wěn)定性差異的過程，細胞分化在正常情況下是不可逆，而在異常情況如細胞癌變發(fā)生時會產生去分化這一現(xiàn)象。細胞分化能力最強的細胞為受精卵，其可以分化為全身所有類型的細胞，如肌肉細胞、骨骼細胞等。細胞分化和細胞分裂是生物體生長發(fā)育的基礎。

4 細胞死亡

細胞的死亡可以分為兩種方式。細胞凋亡（即細胞的程序性死亡）和細胞壞死。

細胞凋亡是細胞主動的程序性的死亡，其具有生物學意義，如人尾部的退化。而細胞壞死則是當細胞暴露在不良因素中而引起的細胞被動性死亡。細胞凋亡和細胞壞死在光學顯微鏡下具有形態(tài)學的差異。細胞凋亡過程中，細胞縮小，DNA被核酸內切酶切割成小的片段，且有生物膜包裹細胞成分形成的凋亡小體，凋亡細胞周圍沒有炎癥，而細胞壞死不具有凋亡小體，同時壞死細胞周圍通常有炎性反應。

5 細胞癌變

細胞癌變是一種特殊類型的變化，其本質上是細胞遺傳物質的異常，細胞基因中正常存在原癌基因和抑癌基因，原癌基因和抑癌基因的相互平衡是細胞正常生長卻又不會過度分裂的重要保證，細胞癌變一般是由于原癌基因從抑制狀態(tài)轉變?yōu)榧せ顮顟B(tài)，這種轉變主要是抑癌基因作用的喪失。

癌變細胞的基本特點為：

細胞分裂分化不受控制，可以無限增殖和去分化；

轉移性：細胞表面糖蛋白數(shù)量降低，導致細胞粘附力下降

細胞異型性：指細胞的形態(tài)由于細胞結構成分的異常（基因異常導致細胞表達蛋白質的異常進而導致細胞組成成分的異常）所導致的細胞形態(tài)的變化

細胞表面蛋白標志物變化

細胞作為人體的基本組成結構，其正常的生理狀態(tài)是人體健康的基礎，因此了解細胞層面上一些生理病理上的特點，對于我們進一步掌握疾病診斷、治療和預后等具有積極意義，希望今后在此方面能有更多更好的發(fā)展。

[1]王 晨.細胞的生命歷程[J].試題與研究:高考,2016(24).

[2]張 眾,Xiao Gary,等.細胞生命進程中microRNA調控的意義[J].臨床與實驗病理學雜志,2012,28(5):477-481.

[3]薛金星.中學教材全解·高中生物必修1—分子與細胞(人教實驗版).西安:陜西人民教育出版社.2014:14.

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ISSN.2095-8242.2017.053.10476.02

本文編輯：趙小龍