第11章 细胞增殖及其调控.ppt

第十一章 细胞增殖及其调控 细胞增殖(cell proliferation)的意义 ◆细胞增殖(cell proliferation)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， 细胞增殖是多细胞生物繁殖基础。 ◆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 细胞周期与细胞分裂 ●细胞周期(cell cycle)概述 ●有丝分裂(mitosis) ●胞质分裂(Cytokinesis) ●减数分裂(Meiosis) 第二节 细胞周期的调控(Cell-Cycle Control) ●细胞周期调控系统的主要作用 ●细胞周期检验点(Cell Cycle Checkpoint) ●MPF ●Cyclin-Cdk复合物的多样性及细胞周期运转 ●细胞周期运转的阻遏(细胞周期运转的负调控) 一、细胞周期(cell cycle)概述 ●细胞周期 ●细胞周期中各个不同时相及其主要事件 ●细胞周期长短测定 ●细胞周期同步化 ●特异的细胞周期 二、有丝分裂(mitosis) ●前期(prophase) ●前中期(prometaphase) ●中期(metaphase) ●后期(anaphase) ●末期(telophase) 三、胞质分裂(Cytokinesis) ●动物细胞胞质分裂 ●植物细胞胞质分裂 四、减数分裂(Meiosis) ●减数分裂概念与过程： ●减数分裂的意义 ●减数分裂特点 ●脊椎动物配子发生过程 细胞周期 ◆概念： 细胞从一次有丝分裂结束到下一次有丝分 完成所经历的一个有序过程。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 ◆细胞周期时间 ◆根据增殖状况，细胞分类三类 细胞周期时相组成 ·间期(interphase): G1 phase，S phase，G2 phase ·M phase: 有丝分裂期(Mitosis), 胞质分裂期(Cytokinesis) 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。 细胞周期时间 ·不同细胞的细胞周期时间差异很大 ·S+G2+M 的时间变化教小，细胞周期时间长短主要差别在G1期 ·有些分裂增殖的细胞缺乏G1、G2期 根据增殖状况，细胞分类三类 ·连续分裂细胞(cycling cell) ·休眠细胞(Go细胞) ·终末分化细胞 G0期细胞和终末分化细胞的界限有时难以划 分，有的细胞过去认为属于终末分化细胞，目前 可能被认为是G0期细胞。 细胞周期中不同时相及其主要事件 ◆ G1期 ◆ S 期 ◆ G2期 ◆ M 期 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。 G2期 ·DNA复制完成，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，真核细胞的细胞分裂主 要包括两种方式，即有丝分裂(mitosis)和 减数分裂(meiosis)。遗传物质和细胞内其 他物质分配给子细胞。 S期 ·DNA复制与组蛋白合成同步，组成核小体串珠结构 ·S期DNA合成不同步 细胞周期长短测定 ◆脉冲标记DNA复制和细胞分裂指数观察测定法 ◆流式细胞仪测定法(Flow Cytometry) ◆缩时摄像技术， 可以得到准确的细胞周期时间及分裂间 期和分裂期的准确时间。 细胞周期同步化 ◆自然同步化，如有一种粘菌的变形体plasmodia， 某些受精卵早期卵裂 ◆人工选择同步化 ◆药物诱导法 ◆条件依赖性突变株在细胞周期同步化中的应用： 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。 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，效率高， 成本低。缺点是对大多数种类的细胞并不适用。 药物诱导法 · DNA合成阻断法 ─ G1/S-TdR双阻断法：最终将 细胞群阻断于G1/S交界处。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。缺点是诱 导过程可造成细胞非均衡生长 ·