细胞增殖与调控.ppt

第九章 细胞增殖及其调控[学习目标]掌握细胞有丝分裂和减数分裂的过程。了解细胞周期的同步化方法和成熟促进因子等相关知识以及细胞周期调控中的主要控制点。理解细胞周期的关键性事件及细胞周期有序运转的调控机制。细胞增殖(cellproliferation)细胞增殖是细胞生命活动的重要特征之一,是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。01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。02030405第一节细胞周期与细胞分裂细胞周期概述细胞周期同步化细胞周期时相的主要事件细胞周期前期前中期中期后期末期胞质分裂有丝分裂减数分裂I减数分裂期Ⅱ减数分裂一、细胞周期1．概述概念：指细胞由一次分裂结束到下一次分裂结束所经历一个有序的过程，是细胞进行物质积累与分裂的循环过程。周期时相组成：分裂间期（interphase）和分裂期（Mphase）。分裂间期是细胞分裂前重要的物质准备和积累阶段，分裂期则是细胞增殖的实施过程。划分四个时期：G1→S→G2→M，前三个时期合称分裂间期。S期进行DNA合成。细胞周期时间不同细胞的细胞周期时间差异很大。食管上皮细胞的Gl期长达103h，而十二指肠上皮细胞的Gl期仅为6h。S+G2+M的时间变化较小，细胞周期时间长短主要差别在G1期有些分裂增殖的细胞缺乏G1、G2期根据增殖状况，细胞分类三类终端分化细胞。永久性失去了分裂能力不可逆地脱离了细胞周期，但保持了生理活性机能。高度特化，如哺乳动物的红细胞、神经细胞、多形性白细胞、肌细胞等。G0期细胞，也称静止期细胞。暂时脱离细胞周期。一旦得到信号指使，会快速返回细胞周期重新进行细胞分裂。如肝细胞。G0期细胞和终末分化细胞的界限有时难以划分。周期中细胞，也称持续分裂细胞。具有持续分裂能力的细胞，如造血细胞，上皮基底层细胞，植物分生组织细胞等。2．细胞周期同步化人们为了研究细胞周期不同阶段的生化特性，常需要整个细胞群体均处于细胞周期的同一个时期，获得细胞周期一致性的细胞，即细胞周期的同步化。自然同步化：某些受精卵早期卵裂人工诱导同步化：是指通过药物诱导，使细胞同步化发生在细胞周期中某个特定时期。人工选择同步化：指人为地将处于不同时期的细胞，根据形态、体积和重量上的显著差别将其分离开来，从而获得不同时期的细胞群体。优点：克服诱导同步化过程中因使用毒性物质产生对细胞的毒性影响。药物诱导同步化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。如秋水仙素3．细胞周期时相的主要事件（1）G1期从上次有丝分裂完成后到DNA复制前的一段时期。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、脂类等，同时染色质去凝集。（2）S期即DNA合成期。除了DNA合成外，同时还会合成组蛋白以及DNA复制所需的酶。（3）G2期DNA复制完成，在G2期合成一定数量的蛋白质和RNA分子，为进入M期做必要的准备。（4）M期即细胞分裂期。包括核分裂和胞质分裂，并形成两个子细胞的过程。这一时期的主要特点是细胞经过分裂，将遗传物质载体平均分配到两个子细胞中。检验点：Gl期检验点(靠近Gl末期)、G2期检验点(在G2期结束点)、中期检验点(在分裂中期末)。真核细胞分裂方式分裂方式有三种：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。无丝分裂最简单，指处于间期的细胞核经过核延长、核缢裂、质缢裂即形成两个子细胞，分裂过程中不出现纺锤丝和染色体。有丝分裂和减数分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式，前者用于体细胞的增殖，后者是生殖细胞分裂，是一种特殊形式的有丝分裂。分裂过程中出现纺锤丝和染色体二、有丝分裂根据细胞形态结构的变化，划分为前期、前中期、中期、后期、末期、胞质分裂等6个时期。胞质分裂相对独立，开始于后期的一定阶段。意义：将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去。有丝分裂指通过纺锤丝的形成和运动，把在S期复制的DNA平均分配到两个子细胞中，以保证遗传的连续性和稳定性。出现纺锤丝，故称为有丝分裂。（一）核分裂核内染色质逐渐凝缩姊妹染色体