5.细胞的分裂与分化.ppt

Chapter4 细胞的分裂和分化 一、细胞分裂与细胞周期 二、细胞分化 三、细胞衰老与细胞凋亡 细胞周期及有丝分裂期各期的特征、 细胞分化的本质、细胞凋亡的生物学意义。 一、细胞分裂与细胞周期 1.有丝分裂 有丝分裂过程的某些重要事件 2.分裂间期与细胞周期的调控机制 3.染色体 细胞周期 细胞周期（cell cycle） ：细胞从一次有丝分裂开始到下一次有丝分裂开始所经历的一个有序过程。期间细胞遗传物质和其它内含物分配给子细胞。 分为： 分裂间期(interphase): G1, S(DNA合成期）, G2 有丝分裂期（mitosis,M期）: 有丝分裂期, 胞质分裂期 细胞沿着G1→S→G2→M周期性运转。 不同细胞细胞周期的长短主要是G1期的变化，其它期较稳定，一般M期1小时、G2期3小时、S期7小时。 间期时间总是长于分裂期（M期） 紫鸭跖草根尖细胞周期约为20h 其中分裂间期17.5h（G1期4h， S期10.8h，G2期2.7h），M期2.5h（前期1.6h，中期0.3h，后期及末期0.6h） 不同细胞的细胞周期时间差异很大 细胞类型 细胞周期时间 早期蛙胚胎细胞 30分钟 酵母菌细胞 1.5~3小时 小肠上皮细胞 12小时 细胞培养成纤维细胞 20小时 人肝细胞 １年 1.有丝分裂 前期 染色质凝缩形成染色体，有着丝粒、动粒 核仁解体，纺锤体开始装配，细胞器解体 纺 锤 体的形成中心粒、中心体、星丝 前中期 中期 染色体行为 后期 末 期 胞质分裂 植物细胞的胞质分裂 2.分裂间期与细胞周期的控制机制 分裂间期： G1期：DNA复制的酶、细胞器增加、中心粒开始复制 S期： 合成DNA、染色质组蛋白 G2：完成中心粒复制2对、微管蛋白等合成 从增殖角度，细胞可分为三类 a.连续分裂的细胞：周期性细胞，如小肠绒毛上皮,骨髓干细胞、根尖、茎尖的生长细胞 b.休眠细胞（G0期细胞）：暂时脱离细胞周期，但是在某些因子的刺激下又恢复分裂能力。如肾细胞、肝细胞、淋巴细胞 c. 终端分化细胞：如神经、肌肉细胞 细胞周期的控制机制 为了确保细胞分裂分化的有序进行，细胞内必须对细胞周期严格监控。近年来的研究获得了许多突破性的进展。2001年的诺贝尔生理医学奖就给了在此方面研究中有突出贡献的三位科学家。 细胞周期的调控关键在分裂间期的两个调控点（ G1期进入 S期，G2期进入M期），由MPF（maturation promomating factor）——成熟促进因子对其进行调控。 　参加调控的两类蛋白：CDK-依赖细胞周期的蛋白激酶、周期蛋白（cyclin) 　不同的周期蛋白与不同的CDK结合，引发不同的细胞周期事件 染色体的一般形态特征 染色单体在着丝粒处相连,互称为姐妹染色单体。 着丝粒和动粒 着丝粒位于两条染色单体连接处,将染色体分为两个臂。 动粒（着丝点）是着丝粒周围有蛋白质性质的盘状结构，可直接连接纺缍丝，是纺缍丝的附着区域。 端粒：是染色体末端的特化部位。 3.染色体 3.1染色体的一般形态： 分裂间期染色质成串珠状的细丝 分裂期可见，有着丝粒、主缢痕、动粒、端粒。 染色体分为： 根据着丝粒、主溢痕的位置， 中着丝粒染色体、亚中着丝粒染色体、近端着丝粒染色体、端着丝粒染色体 3.2 性染色体和常染色体 染色体数目： 各种生物的染色体数目是恒定的,是物种的特征 染色体组型： 是指染色体组在有丝分裂中期的表型，包括染色体数目、大小和形态等所特有的染色体特征。 染色体带型： 染色体经处理染色而呈现的横带，有G、R、带等。 二、细胞分化(cell differentiation) 1、管家基因与组织特异性基因 2、组合调控是组织特异性基因表达的主要调控方式 3、影响细胞分化的因素 4、干细胞与细胞全能性 二 细胞分化 概念：在个体发育中，同一种相同的细胞经细胞分裂逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异,产生不同细胞类型的过程。 每个细胞均含有一套完整的遗传信息 细胞分化是特定基因在一定时间、空间表达的结果。 　细胞分化本质：基因的选择表达 分化的细胞，基因组相同，但基因表达有所不同，从而在形态结构、生理功能和生物学行为上表现差异。 1.管家基因与组织特异性基因 管家基因(housekeeping gene)： 　是所有细胞中均要表达的一类基