细胞生物学（第五版）-第12章 细胞周期与细胞分裂.ppt

第12章 细胞周期与细胞分裂细胞生物学（第5版）主编 丁明孝 王喜忠 张传茂 陈建国 作者：momoTian 第一节 细胞周期 细胞周期概述 细胞周期中各不同时相及其主要事件特征 细胞周期同步化 特殊的细胞周期作者：momoTian 一、细胞周期概述◆细胞周期（cell cycle）：指从一次细胞分裂结束开始，经过物质准备，直到下一次细胞分裂结束所经历的整个过程。细胞周期过程中至少涉及3个需要解决的根本问题：1.细胞分裂前遗传物质DNA精确的复制2.完成复制的DNA如何在细胞分裂过程中确保准确分配到2个子细胞3.物质准备与细胞分裂是如何调控的作者：momoTian 1、细胞周期的时相组成A typical mammalian cell has a cell cycle time of 24 hours, with 12 hr G1, 6-8 hr S, 3-4 hr G2, and 1 hr M 作者：momoTian 2、细胞周期的长短同种细胞间，周期长短相似或相同；不同种类细胞间，周期长短差别很大细胞周期时间长短差别在G1期，S+G2+M 总时间变化较小，尤其M期更为稳定，通常半小时左右部分细胞的细胞周期没有G1、G2期。作者：momoTian 3、细胞的类型根据增殖状况，细胞可分为以下三种类型：① 周期中细胞（cycling cell）② 静止期细胞（quiescent cell）③ 终末分化细胞 (terminally differentiated cell)作者：momoTian G1期 细胞周期的第一阶段，上一次细胞分裂结束产生2个子细胞，标志着G1期的开始。此期合成细胞生长所需要的多种蛋白质、碳水化合物、脂质等；但不合成DNA。在G1期的晚期阶段有一个特定时期，如果细胞通过这个特定时期，则继续走向分裂，进入S期。  G1/S检验点：检查DNA是否损伤？营养物质和生长素是否能满足需要？细胞体积是否足够大？在酵母中称起始点（start）在哺乳动物中称限制点(restriction point)。二、细胞周期中各不同时相及其主要事件作者：momoTian S期： 主要生化事件是DNA合成复制，其次还有组蛋白、非组蛋白的合成，并伴随有中心体的复制，核小体结构组装。 S期的细胞较G1期有所增大，细胞核内的染色质比较松散，集缩程度不够紧密。作者：momoTian G2期 DNA含量已增加一倍，由G1期的2n变为G2期的4n,并大量合成G2期周期蛋白、微管蛋白、ATP、脂类、糖类等，是细胞积蓄营养物质和能量的时期，为细胞分裂做准备。G2期细胞体积比较大，且在整个G2期还在不断增长，染色质凝集致密。G2/M检验点： DNA复制是否完成？细胞分裂为二所需要的物质、能量、酶是否足够？细胞是否已生长至合适大小，环境因素是否利于细胞分裂等 作者：momoTian M期  即细胞分裂期，细胞内生化合成活动都减弱，如：RNA合成停止，蛋白质合成减少（此期仍有少量非组蛋白合成）。真核细胞的细胞分裂包括两种方式，即有丝分裂(mitosis)和减数分裂(meiosis)。涉及1）染色体的形成，2）核膜和核仁解体，2）染色体运动，3）细胞质分裂，4）子细胞形成中后期检验点：纺锤体组装检验点，染色体是否与纺锤体相连。 作者：momoTian G1/S检验点：起始点（start）或限制点（R点），控制细胞由G1进入DNA合成期。检查DNA是否损伤？细胞外环境是否适宜？细胞体积是否足够大？ G2/M检验点： DNA复制是否完成？细胞分裂为二所需要的物质、能量、酶是否足够？ 中-后期检验点：纺锤体组装检验点，染色体是否与纺锤体相连。 细胞周期中的检验点作者：momoTian 细胞周期检验点及其主要事件作者：momoTian 三、细胞周期同步化同种细胞组成的细胞群体，不同的细胞可能处于细胞周期的不同时相。为了某种目的，有时需要整个细胞群体处于细胞周期的同一个时相。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一个细胞群体按同一时相进行生长和分裂。意义：得到一定量细胞周期一致的细胞，便于生理 生化测定类型作者：momoTian Multiple mitotic spindles at metaphase in a fruit fly (Drosophila melanogaster) embryo. The embryo is coenocytic, I.e. many nuclei in the same cell. The microtubules are revealed with a red fluorescent dye which reacts