细胞结构与功能课件.pptVIP

*************************************细胞周期G1期细胞生长和准备DNA合成的阶段1S期DNA复制阶段，染色体数量加倍2G2期细胞继续生长并准备分裂的阶段3M期有丝分裂阶段，染色体分离并形成两个子细胞4细胞周期是指细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束的整个过程，包括间期（G1期、S期、G2期）和分裂期（M期）。细胞周期的长度因细胞类型而异，从几小时到几天不等，是细胞生长和增殖的基本过程。G1期是细胞生长和代谢最活跃的阶段，细胞合成RNA和蛋白质，增加体积，并决定是否继续分裂。G1检查点（限制点）是细胞周期的重要调控点，在这里细胞评估内外环境条件是否适合继续分裂。S期是DNA合成阶段，染色体DNA复制，但不凝聚成可见的染色体。G2期是细胞分裂前的最后准备阶段，继续合成蛋白质并检查DNA复制是否完成。G2检查点确保DNA完整性，防止损伤的DNA进入分裂。M期包括核分裂（有丝分裂）和细胞质分裂，结束后产生两个基因组相同的子细胞。非分裂的细胞可能进入G0期（静止期），暂时或永久退出细胞周期。有丝分裂前期染色质逐渐浓缩成可见的染色体，每条染色体由两条姐妹染色单体组成，它们在着丝粒处连接。核膜开始解体，核仁消失。中心体（在动物细胞中）分离并移向细胞两极，形成纺锤体微管网络。这一时期标志着细胞活跃分裂过程的开始。中期染色体排列在细胞赤道板（中板）上，形成一个平面。每条染色体的着丝粒连接到来自两极的纺锤丝上，建立了双极连接。这种精确的排列确保了之后染色体的平均分配。中期是观察染色体形态和数目的最佳时期，常用于核型分析。后期着丝粒处的连接断开，姐妹染色单体在纺锤丝的牵引下向相反的细胞极移动。这一阶段确保了每个未来的子细胞获得完整的染色体组。染色体移动过程由动力蛋白等分子马达和微管的动态变化共同驱动。末期染色体到达细胞两极后，开始舒展变回染色质状态。核膜重新形成，核仁重现。细胞质分裂通常在此时开始，通过收缩环（动物细胞）或细胞板形成（植物细胞）将细胞质分为两部分，最终产生两个基因组相同的子细胞。减数分裂1第一次分裂减数分裂I包括前期I、中期I、后期I和末期I。其独特之处在于前期I中发生的同源染色体配对和交叉互换（遗传重组）。在中期I，同源染色体对排列在赤道板上；后期I时，同源染色体（而非姐妹染色单体）分离，每个极获得整套染色体的一半。这一过程将染色体数目减半，是产生单倍体配子的关键步骤。2第二次分裂减数分裂II类似于有丝分裂，但没有DNA复制阶段。在前期II中，每个细胞含有单倍体数目的染色体，每条染色体由两条姐妹染色单体组成。中期II时染色体排列在赤道板上，后期II姐妹染色单体分离，末期II形成四个单倍体细胞，每个包含原始二倍体细胞染色体数量的一半。3遗传多样性的产生减数分裂产生遗传多样性的主要机制有三个：①前期I中的同源染色体交叉互换，重组父母遗传物质；②中期I时同源染色体在赤道板上的随机排列，导致不同染色体的独立分配；③受精过程中来自不同个体的配子随机结合。这些机制共同产生了后代基因型的巨大多样性，是性繁殖的进化优势。细胞凋亡定义和意义细胞凋亡是一种程序性细胞死亡形式，是由细胞内部基因控制的主动、有序的自我销毁过程。不同于坏死（被动、无序的细胞死亡），凋亡是正常生理过程，对生物体发育和稳态维持至关重要。它参与胚胎发育中的组织塑造、成体组织的更新、免疫系统的正常功能、受损或潜在危险细胞的清除等过程。形态学特征凋亡细胞表现出一系列特征性形态变化：细胞皱缩、细胞膜起泡、染色质浓缩和边缘化、核碎裂、细胞碎片化形成凋亡小体。这些变化反映了细胞内部发生的严格编程事件序列。与坏死不同，凋亡过程中细胞膜完整性保持到晚期，细胞内容物不会泄漏出来引起炎症反应。生化特征凋亡的生化特征包括：钙离子依赖性核酸内切酶激活导致DNA在核小体之间断裂形成梯状条带；死亡受体激活或线粒体通透性改变导致的蛋白酶（尤其是半胱氨酸蛋白酶，即caspases）级联激活；磷脂酰丝氨酸从细胞膜内层翻转到外层，作为巨噬细胞识别和吞噬凋亡细胞的吃我信号。细胞凋亡的调控内源性途径内源性凋亡途径（也称线粒体途径）由细胞内部刺激如DNA损伤、氧化应激、生长因子缺乏等触发。这些刺激导致Bcl-2家族蛋白平衡失调，促进Bax和Bak在线粒体外膜形成孔道，释放细胞色素c等蛋白到细胞质。细胞色素c与Apaf-1和pro-caspase-9结合形成凋亡体，激活caspase-9，进而激活执行者caspase-3/7，导致细胞死亡。外源性途径外源性凋亡途径由细胞表面死亡受体（如Fas、TNFR、TRAIL-R等）与