生物细胞第十三章细胞周期

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1、CELLCYCLE第十三章细胞周期细胞增殖是生命的基本特征。初生婴儿1012个细胞，成人1014个，约200种类型。成人每秒钟有数百万新细胞产生。一个大肠杆菌若按20分钟分裂一次，并保持这一速度，则两天即可超过地球的重量。第一节基本概念MAJORCONCEPTS一、什么是细胞周期细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束所经历的过程。分为：G1期(gap1)，分裂完成到DNA复制之前。S期(synthesisphase)，DNA复制阶段。G2期(gap2)，DNA复制完成到分裂之前。M期，又称D期，分裂开始到结束。EucaryoticCellCycleAtypicalmammaliance

2、llhasacellcycletimeof24hours,with12hrG1,6-8hrS,3-4hrG2,and1hrM根据细胞周期可将高等动物细胞分为3类：①连续分裂细胞，如表皮生发层、骨髓干细胞。②休眠细胞，暂不分裂，适当刺激下可重新进入细胞周期，称G0期细胞，如淋巴细胞、肝、肾细胞等。③不分裂细胞，又称终端细胞，不再分裂，如神经、肌肉、多形核细胞等。二、细胞周期时间的测定G1期差异较大，M期最短，约0.5～4.5小时。周期长短与物种/细胞类型有关。测定方法：标记有丝分裂百分率法（PLM），用3HTDR对测定细胞脉冲标记、定时取材，通过统计标记有丝分裂细胞百分数来测定细胞

3、周期。50100TG20TMTsTcTG2+1/2TMTPLM常以（TG2+1/2TM）-TG2的方式求出TM三、细胞同步化（一）自然同步化1.多核体：粘菌、疟原虫。2.水生动物受精卵：海胆、两栖类。3.增殖抑制解除后的同步分裂：真菌休眠孢子。（二）人工同步化1.选择同步化1）有丝分裂选择法优点：操作简单，同步化程度高，细胞不受药物伤害。缺点：获得的细胞数量较少（分裂细胞约占1%～2%）。2）细胞沉降分离法优点：可用于任何悬浮培养的细胞。缺点：同步化程度较低。2.诱导同步化1）DNA合成阻断法：用DNA合成抑制剂，可逆阻断细胞周期，然后释放。常用TDR双阻断法。优点：同步化程度高

4、；缺点：产生非均衡生长，个别细胞体积增大。2）中期阻断法用秋水仙素等微管抑制剂将细胞阻断在中期。优点是便于观察染色体，缺点是可逆性较差。第二节有丝分裂MITOSIS一、细胞分裂的类型无丝分裂：又称直接分裂，由Remark（1841）发现于鸡胚血细胞，不涉及纺锤体形成及染色体变化。有丝分裂：又称间接分裂，由Fleming(1882)和Strasburger(1880)发现。减数分裂：DNA复制1次，细胞连续分裂2次。二、有丝分裂过程为了便于描述人为的划分为六个时期：间期（interphase）；前期(prophase)；前中期(premetaphase)；中期(metaphase)

5、；后期(anaphase)；末期(telophase)。间期包括G1期、S期和G2期，进行DNA、中心体复制，细胞体积增大等准备工作。（一）前期①染色质凝缩，②分裂极确立与纺锤体开始形成，③核仁解体，④核膜消失。S期中心粒已完成复制，核膜解体时，中心粒已到达两极，并形成纺锤体。纺锤体的三种微管结构：①极体微管（polarmt）；②着丝点微管（kinetochoremt；③星体微管（astralmt）。Twocentrosomes,andtheirformingradialarraysofastralmicrotubulesseparatingonthesurfaceofanear

6、lyprophasenewtlungcellnucleus.图片来自http://www.wadsworth.org/图片来自http://www.wadsworth.org/（二）前中期从核膜解体到染色体排列到赤道面上。（三）中期染色体排列到赤道面上。（四）后期指妹妹染色体单体分开并移向两极的时期。分为后期A、后期B两个过程。AnaphaseA:separationofthesisterchromatids.AnaphaseB:separationofthepoles.植物细胞有没有后期B？MicrotubulesandMotorsinthespindle（五）末期从子染色体到

7、达两极，至形成两个新细胞为止的时期。涉及子核的形成和胞质分裂两个方面。末期核纤肽B去磷酸化，介导核膜重新装配，同时染色体解聚缩，核仁出现和核膜重新形成。核分裂与胞质分裂是相继发生的，属于两个分离的过程，如：大多数昆虫的卵，核可进行多次分裂而无胞质分裂，某些藻类的多核细胞可长达数尺，以后胞质才分裂形成单核细胞。子核的形成与胞质分裂动物的胞质分裂通过胞质收缩环的收缩实现，收缩环由平行排列的肌动蛋白组成。用细胞松弛素处理这一时期的细胞，会出现什么现象？DividingMuscleMyo