《细胞增殖及调控》PPT课件

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1、第十二章细胞增殖及其调控●细胞周期概述●细胞分裂●细胞周期调控细胞增殖(cellproliferation)的意义细胞增殖(cellproliferation)是细胞生命活动的重要特征之一,是生物繁育的基础。单细胞生物细胞增殖导致生物个体数量的增加。多细胞生物由一个单细胞(受精卵)分裂发育而来。成体生物仍然需要细胞增殖，主要取代衰老死亡的细胞，维持个体细胞数量的相对平衡和机体的正常功能。机体创伤愈合、组织再生、病理组织修复等，都要依赖细胞增殖。第一节细胞周期(cellcycle)概述概念：细胞从一次细胞分裂结束开始到下一次细胞分裂结束为止，所经历的一个有序过程,包括物质准备和细

2、胞分裂过程。其间细胞遗传物质和其他内含物分配给子细胞。细胞周期时相组成·间期(interphase):G1phase，Sphase，G2phase·Mphase:有丝分裂期(Mitosis)细胞沿着G1→S→G2→M→G1周期性运转，在间期细胞体积增大(生长)，在M期细胞先是核分裂，接着胞质分裂，完成一个细胞周期。G：gap,时间间隔；S：synthesis,DNA合成；M：mitosis,分裂。细胞周期时间不同细胞的细胞周期时间差异很大.S+G2+M的时间变化较小，细胞周期时间长短主要差别在G1期.有些细胞会暂时离开细胞周期，停止分裂，成为静止期或G0期细胞。根据细胞周期可将

3、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，如神经元、肌肉、多形核细胞等。细胞周期中不同时相及其主要事件◆G1期：与DNA合成启动相关，开始合成细胞生长所需要的多种蛋白质、RNA、碳水化合物、脂等，同时染色质去凝集。◆S期：DNA复制与组蛋白合成同步，组成核小体串珠结构。◆G2期：DNA复制完成，染色体倍性由2n变成4n,在G2期合成一定数量的蛋白质和RNA分子。◆M期：M期即细胞分裂期，遗传物质平均分配给子细胞和细胞内其它物质分

4、配给子细胞。细胞周期的人工选择同步化·有丝分裂选择法：用于单层贴壁生长细胞。优点是细胞未经任何药物处理，细胞同步化效率高。缺点是分离的细胞数量少。·密度梯度离心法：根据不同时期的细胞在体积和重量上存在差别进行分离。优点是方法简单省时，细胞同步化效率高，分离的细胞数量多。缺点是对大多数种类的细胞并不适用。适用于姴殖酵母（fissionyeast)和有些哺乳动物细胞（如HeLa)。药物诱导法同步化·DNA合成阻断法：常用试剂如HU（hydroxyurea，羟基脲),TdR(胸腺嘧啶核苷）。单次处理可将细胞群同步化于G1/S交界处和S期。TdR两次处理可将细胞群同步化在G1/S交界处

5、。优点是同步化效率高，几乎适合于所有体外培养的细胞体系，被广泛采用。·分裂中期阻断法：常用试剂如nocodazole，通过抑制微管聚合来抑制细胞分裂器的形成，将细胞群同步化在M期。优点是操作简便，效率高。缺点是这些药物的毒性相对较大，若处理时间长，细胞常不能恢复细胞周期的运转。条件依赖性突变株在细胞周期同步化中的应用：可用于酵母细胞的同步化，极少用于动物细胞。将与细胞周期调控有关的条件依赖性突变株转移到限定条件下培养，所有细胞便被同步化在细胞周期中某一特定时期。特殊的细胞周期◆爪蟾早期胚胎细胞的细胞周期：细胞分裂快,无G1期,G2期非常短,S期也短(所有复制子都激活),以至认为

6、仅含有S期和M期。细胞越分裂体积越小。◆酵母细胞的细胞周期：封闭式细胞分裂，即细胞分裂时核膜不解聚；纺锤体位于细胞核内。◆植物细胞的细胞周期：植物细胞不含中心体但在细胞分裂时可以正常组装纺锤体。◆细菌的细胞周期：快速生长时，细胞分裂周期为35分钟，而DNA复制一次需70分钟。第1次复制未完成，DNA即开始第2次复制。经过70分钟，DNA复制产生4个DNA分子，细胞分裂2次，得到4个细胞。第二节细胞分裂一、有丝分裂(mitosis)●前期(prophase)●前中期(prometaphase)●中期(metaphase)●后期(anaphase)●末期(telophase)高等动

7、物细胞的有丝分裂期可分为：前期(prophase)◆标志前期开始的第一个特征是染色质开始浓缩(condensation)，光镜下可见早期染色体结构。◆在前期末，染色体主缢痕部位形成一种蛋白复合物称为动粒(kinetochore)，又称着丝点，与着丝粒（centromere）紧密相连。◆2个中心体周围，微管组装并以中心体为核心向外发散，形成2个星体。2个星体逐渐向2极运动而确立细胞分裂极。◆Golgi体、ER等细胞器解体，形成小的膜泡前期前中期(prometaphase)◆核膜破裂，核纤层解体