细胞生物学教程第十三章细胞周期

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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，种族繁衍、个体发育、机体修复等都离不开细胞增殖。初生婴儿有1012个细胞，成人1014个，约200种类型。成人体内每秒钟有数百万新细胞产生，以补偿衰老和死亡的细胞。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。第一节基本概念一、什么是细胞周期由细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束所经历的过程，叫细胞周期。分为4个期：G1期(gap1)，指从有丝分裂完成到期DNA复制之前的间隙时间。S期(synthesisphase)，指DNA复制的时期。G2期(gap2)，指DNA复制完成到有丝

2、分裂开始之前的一段时间。M期又称D期(mitosisordivision)，细胞分裂开始到结束。EucaryoticCellCycleAtypicalmammaliancellhasacellcycletimeof24hours,with12hrG1,6-8hrS,3-4hrG2,and1hrM从增殖的角度来看，可将高等动物的细胞分为三类：①连续分裂细胞，如表皮生发层细胞、部分骨髓细胞。②休眠细胞暂不分裂，但在适当的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，指不可逆地脱离细胞周期，不再分裂的细胞，又称终端细胞，如神经、肌肉、多

3、形核细胞等细胞周期的时间长短与物种的细胞类型有关。通常G1期持续时间差异较大，M期最短约0.5～4.5小时。标记有丝分裂百分率法（percentagelabeledmitoses，PLM）：对测定细胞进行脉冲标记、定时取材、利用放射自显影技术显示标记细胞，通过统计标记有丝分裂细胞百分数的办法来测定细胞周期。放射标记物为3H或者14C标记的TDR。二、细胞周期时间的测定50100TG20TMTsTcTG2+1/2TMTPLM常以（TG2+1/2TM）-TG2的方式求出TM细胞同步化(synchronization)是指在自然过程中发生或经人为处理造成的细胞周期同步化

4、。（一）自然同步化1、多核体：如：粘菌、疟原虫。2、某些水生动物的受精卵：如海胆、海参、两栖类。3、增殖抑制解除后的同步分裂：如真菌的休眠孢子移入适宜环境后，它们一起发芽，同步分裂。三、细胞同步化1、选择同步化1）有丝分裂选择法：M期细胞与培养皿的附着性低，振荡脱离器壁收集。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：M期细胞体积大，可用离心分离。优点：可用于任何悬浮培养的细胞。缺点：同步化程度较低。（二）人工同步化2、诱导同步化1）DNA合成阻断法：选用DNA合成的抑制剂，可逆地抑制DN

5、A合成。常用TDR双阻断法：在细胞处于对数生长期的培养基中加入过量TDR（Hela2mol/L；CHO7.5mol/L）。S期细胞被抑制，停在G1/S交界处。移去TDR，释放时间大于TS时，再次加入过量TDR。优点：同步化程度高缺点：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细胞分裂抑制剂将细胞阻断在中期。优点是无非均衡生长现象，缺点是可逆性较差。第二节有丝分裂一、细胞分裂的类型无丝分裂(amitosis)：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(mitosis)：又称为间接分裂，由Fle

6、ming(1882)年首次发现于动物，Strasburger(1880)发现于植物。减数分裂(meiosis）：染色体复制一次，细胞连续分裂两次。二、有丝分裂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)；后期(anaphase)；末期(telophase)。其中间期包括G1期、S期和G2期，主要进行DNA复制、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，在前期移向两极

7、，两对中心粒之间形成纺锤体微管，核膜解体时，中心粒已到达两极，并形成纺锤体。纺锤体有三种微管结构：①极体微管（polarmt）两极间的微管，在纺锤体中部重叠，重叠部位结合有分子马达。②着丝点微管（kinetochoremt），是从着丝点到另一极的微管；③星体微管（astralmt），由中心粒放射出来的微管。植物没有中心粒和星体，其纺锤体称无星纺锤体。Twocentrosomes,andtheirformingradialarraysofastralmicrotubulesseparatingonthesurfaceofanearlyprophasenewtlung

8、celln