第九章细胞增殖及其调控预案.ppt

第九章细胞增殖 细胞增殖的意义 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。 细胞周期概述 有丝分裂 减数分裂 一、细胞周期概述 细胞周期 细胞周期同步化 细胞周期各个不同时相主要事件 概念： 细胞的生命开始于母细胞的分裂，结束于子细胞的形成。但子细胞产生后，又开始新一轮的物质积累，准备下一轮的细胞分裂，如此周而复始。通常将细胞的这种物质积累与分裂的循环过程，称为细胞周期。 细胞周期时相组成 细胞周期时间 根据增殖情况，细胞分为三类 细胞周期时相组成 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 细胞分类 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。 细胞同步化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，前者称自然同步化，后者称为人工同步化。 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。 人工同步化：利用细胞培养的方法，经各种理化因素处理，人工选择或人工诱导获得同步化生长的细胞。 人工诱导同步化 DNA合成阻断法 选用DNA合成的抑制剂，可逆地抑制DNA合成，而不影响其他时期细胞的运转，最终可将细胞群阻断在S期或G/S交界处。 5-氟脱氧尿嘧啶、羟基脲、阿糖胞苷、氨甲蝶呤、高浓度ADR等，均可抑制DNA合成使细胞同步化。优点是同步化程度高，适用于任何培养体系。可将几乎所有的细胞同步化。缺点是产生非均衡生长，个别细胞体积增大。 分裂中期阻断法 通过抑制微管聚合来抑制细胞分裂器的形成，将细胞阻断在细胞分裂中期。优点是操作简便，效率高。缺点是这些药物的毒性相对较大。 人工选择同步化 由于细胞处于不同时期，根据形态、体积和重量上的显著差异将其分离开来，从而获得不同时期的细胞群体。 有丝分裂选择法：使单层培养的细胞处于对数增殖期，此时分裂活跃，分裂细胞变圆隆起，与培养皿的附着性低，此时轻轻振荡，M期细胞脱离器壁，悬浮于培养液中，收集培养液，再加入新鲜培养液，依法继续收集，则可获得一定数量的中期细胞。 其优点是，操作简单，同步化程度高，细胞不受药物伤害，缺点是获得的细胞数量较少。 G1期 S期 G2期 M期 G1期 从上次细胞分裂结束到DNA开始合成之间的时期； 为S期DNA合成作物质、能量准备； 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； 具有限制点（R点）：指细胞在周期运行的过程中所具有的控制点，以调节细胞是继续沿周期运行，还是停止于某一阶段。 S期 DNA复制； 组蛋白和非组蛋白合成； DNA复制与组蛋白合成同步，组成核小体串珠结构； DNA复制的起始和复制过程受到多种细胞周期调节因素的严密调控，如S期检验点； S期是细胞周期最重要的时期。 G2期 细胞进入M期的准备阶段； 染色质螺旋化，产生凝集（成熟促进因子、有丝分裂因子）；合成与有丝分裂有关的特殊蛋白质，如微管蛋白；合成使核膜解体的可溶性因子；等 R点：检验DNA复制时候完成，细胞时候已经生长到合适大小，环境因素时候利于细胞分裂。 M期 M期即细胞分裂期； 包括核分裂和胞质分裂； 真核细胞的细胞分裂包括三种方式，即有丝分裂、减数分裂和无丝分裂。 M期也存在检验点。 二、有丝分裂 真核生物进行细胞分裂的主要方式； 细胞分裂期的主要特征是出现纺锤丝，故称为有丝分裂； 前期 前中期 中期 后期 末期 胞质分裂 有丝分裂全过程 星体：指围绕在中心粒向外辐射状发射的微管。 纺锤体：由大量微管纵向排列组成的中部宽阔，两极缩小的细胞器，形状似纺锤而得名。 标志前期开始的第一个特征是染色质开始浓缩 形成有丝分裂染色体（这种染色体由两条染色单体构成）。 第二个特征细胞骨架解聚，有丝分裂纺锤体开始装配。 间期动物细胞含一个MTOC，即中心体，在S期末，两个中心粒在各自垂直的方向复制出一个中心粒，形成两个中心体。当前期开始时，2个中心体移向细胞两极，并同时组织微管生长，由两极形成的微管通过微管结合蛋白在正极末端相连，最后形成有丝分裂纺锤体。 核仁解体、核膜消失，Golgi体、ER等细胞器解体，形成小的膜泡。 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。 核仁解体后，细胞即进入前中期； 主要事件是纺锤体装配； 纺锤体微管与染色体的动粒结合，捕捉住染色体每个已复制的染色体有两个动粒，朝相反方向，保证与两极的微管结合；纺锤体微管捕捉住染色体后，形成三种类型的微管（着丝点微管，星体微管，极体微管）。 核膜破裂成小的膜泡，核纤层解体。 不断运动的染色体开始移向赤道板。细胞周