细胞的分裂增殖

1、 细细 胞胞 的的 增增 殖殖细胞增殖是生命的基本特征细胞增殖是生命的基本特征一、细一、细 胞胞 增增 殖殖 的的 方方 式式原核细胞增殖方式原核细胞增殖方式真核细胞增殖的方式真核细胞增殖的方式无丝分裂（直接分裂）无丝分裂（直接分裂）有丝分裂（间接分裂）有丝分裂（间接分裂）减数分裂减数分裂无丝分裂无丝分裂amitosis（直接分裂（直接分裂direct division） 无丝分裂：直接进行细胞核与细胞质的分裂方式。无丝分裂：直接进行细胞核与细胞质的分裂方式。分裂过程中既无染色体、纺锤体的形成，也无核膜、核分裂过程中既无染色体、纺锤体的形成，也无核膜、核仁的解体。仁的解体。有丝分裂有丝分裂mi

2、tosis（间接分裂）（间接分裂）有丝分裂有丝分裂核分裂核分裂karyonitosis胞质分裂胞质分裂cytokinesis 有丝分裂：其分裂过程包括核的分裂、染色体和纺有丝分裂：其分裂过程包括核的分裂、染色体和纺锤体的形成以及核分裂之后随既而来的胞质分裂。锤体的形成以及核分裂之后随既而来的胞质分裂。（一（一 ）.细胞增殖周期细胞增殖周期(cell cycle)的概念的概念 细胞增殖周期（细胞周期）：细胞从一次分裂细胞增殖周期（细胞周期）：细胞从一次分裂结束开始生长，到下一次有丝分裂结束为止所经结束开始生长，到下一次有丝分裂结束为止所经历的全过程。历的全过程。细胞周期细胞周期间期间期inter

3、phase分裂期（分裂期（m期）期）mitotic phasedna合成前期（合成前期（g1期）期）dna合成期（合成期（s期）期）dna合成后期（合成后期（g2期）期）前期前期prophase中期中期premataphase后期后期anaphase末期末期telophaseg0期期细胞周期细胞周期中的细胞中的细胞g1期期g2期期s期期m期期细胞周期时相图细胞周期时相图不同细胞的细胞周期时间差异不同细胞的细胞周期时间差异很大。不同细胞的细胞周期时间差异很大。增殖周期增殖周期中的细胞中的细胞g1期期g2期期s期期m期期死亡死亡终末分化细胞终末分化细胞（无增殖力细胞）（无增殖力细胞）g0期期暂不增

4、殖细胞暂不增殖细胞根据细胞的分裂行为根据细胞的分裂行为, 可将真核生物细可将真核生物细胞分为三类胞分为三类:三三 .细胞周期各时相的生化变化细胞周期各时相的生化变化g1期期g1期期 ：有丝分裂完成到：有丝分裂完成到dna合成之前。合成之前。g1初期：合成三种初期：合成三种rna、camp、cgmp、核糖体、核糖体、蛋白质以及糖类。氨基酸及糖的转运迅速进行。蛋白质以及糖类。氨基酸及糖的转运迅速进行。g1晚期：急剧合成与晚期：急剧合成与dna合成有关的酶（合成有关的酶（dna聚合酶、聚合酶、胸苷激酶）以及一种重要的酶调节物胸苷激酶）以及一种重要的酶调节物钙调素，还钙调素，还进行进行h1组蛋白的磷酸

5、化、组蛋白和非组蛋白组蛋白的磷酸化、组蛋白和非组蛋白rna的合的合成。成。限制点（限制点（r点）：点）：g1期对一些环境因素的敏感点，可期对一些环境因素的敏感点，可限制正常细胞通过周期。是控制细胞增殖的关键。限制正常细胞通过周期。是控制细胞增殖的关键。s期期s期：从期：从dna合成开始到合成开始到dna合成结束的全过程，是细胞合成结束的全过程，是细胞增殖周期的关键阶段。增殖周期的关键阶段。s期活化因子：为期活化因子：为dna合成时所需要的启动信号（合成时所需要的启动信号（ dna合成诱导者）。合成诱导者）。主要特点：进行主要特点：进行dna的复制、染色体组成（组蛋白的复制、染色体组成（组蛋白和

6、非组蛋白）的合成，中心体的复制。和非组蛋白）的合成，中心体的复制。g2期期g2期期 :从从dna复制完成到有丝分裂开始前的时期，为有复制完成到有丝分裂开始前的时期，为有丝分裂进行物质条件和能量的准备。丝分裂进行物质条件和能量的准备。2.合成有丝分裂调控的重要因子合成有丝分裂调控的重要因子成熟成熟成熟成熟促进因子（促进因子（mpf）（其成分为）（其成分为cdk2和和cyclinb，它们能促使间期核膜破裂，并使染，它们能促使间期核膜破裂，并使染色质凝聚为染色体。）色质凝聚为染色体。）1.rna和蛋白质的合成，微管蛋白的合成和蛋白质的合成，微管蛋白的合成g2期也是细胞周期中的一个期也是细胞周期中的一

7、个r点点leland h. hartwell r. timothy (tim) hunt sir paul m. nurse 2001年年10月月8日美国人日美国人leland hartwell、英国人、英国人paul nurse、timothy hunt因对细胞周期调控机理的研究而获诺贝尔生理医学奖。因对细胞周期调控机理的研究而获诺贝尔生理医学奖。m期期m期期 :染色质螺旋化变为染色体，并均匀染色质螺旋化变为染色体，并均匀分配到两个子细胞的过程。同时伴有核的分配到两个子细胞的过程。同时伴有核的一系列变化和胞质分裂。一系列变化和胞质分裂。有丝分裂过程有丝分裂过程间间 期期核核 膜膜核核 仁仁染

8、色质染色质中心粒中心粒前前 期期中中 期期后后 期期末末 期期赤道板赤道板收缩环造成的分裂沟收缩环造成的分裂沟动物细胞的有丝分裂动物细胞的有丝分裂间期间期前期前期中期中期后期后期末期末期植物细胞的有丝分裂植物细胞的有丝分裂microtubules and motors in the spindle 核膜的解体与重建核膜的解体与重建 动物细胞动物细胞胞质分裂胞质分裂 植物的胞植物的胞质分裂质分裂 细胞器的分裂和片段化细胞器的分裂和片段化细胞周期检验点及其作用细胞周期检验点及其作用四四 . 减减 数数 分分 裂裂 （meiosis） 是有性生殖个体的生殖细胞在形成过程是有性生殖个体的生殖细胞在形成

9、过程中所进行的特殊分裂方式。细胞连续分裂两中所进行的特殊分裂方式。细胞连续分裂两次，次，dna只复制一次结果产生染色体数目减只复制一次结果产生染色体数目减半的生殖细胞（配子：精子或卵子）。半的生殖细胞（配子：精子或卵子）。减数分裂减数分裂减数第一次分裂减数第一次分裂减数第二次分裂减数第二次分裂前期前期中期中期后期后期末期末期前期前期中期中期后期后期末期末期细线期细线期偶线期偶线期粗线期粗线期双线期双线期终变期终变期间期间期减数分裂过程减数分裂过程1 .减数分裂减数分裂 i间期间期前期前期i(细线期细线期)前期前期i(偶线期偶线期)1.同源染色体配对同源染色体配对 联会联会2.二价体形成二价体形

10、成前期前期i(粗线期粗线期)1.二价体二价体四分体四分体2.非姐妹染色单体之间出现交叉。非姐妹染色单体之间出现交叉。前期前期i(双线期双线期)1.联会复合体消失联会复合体消失2.同源染色体某些部分分离同源染色体某些部分分离前期前期i(终变期终变期)中期中期i后期后期i1.同源染色体分离（四分体同源染色体分离（四分体二分体）二分体）2.非同源染色体随机组合非同源染色体随机组合末期末期i2 . 减数分裂减数分裂 ii间期间期前期前期 ii中期中期 ii后期后期 ii1.姐妹染色单体分离（二分体姐妹染色单体分离（二分体单分体）单分体）2.非姐妹染色单体随机组合。非姐妹染色单体随机组合。末期末期 ii

11、间期间期前期前期i(细线期细线期)前期前期i(偶线期偶线期)前期前期i(粗线期粗线期)前期前期i(双线期双线期)前期前期i(终变期终变期)中期中期 i后期后期 i末期末期 i间期间期前期前期 ii中期中期 ii后期后期 ii末期末期 ii 减数分裂的生物学意义减数分裂的生物学意义1 .维持了遗传物质的稳定（体细胞维持了遗传物质的稳定（体细胞2n=46，生殖细，生殖细胞胞 配子：精子和卵子配子：精子和卵子 n=23，受精后受精卵为，受精后受精卵为2n=46）2 .是遗传学三大定律的细胞学基础（分离律、自是遗传学三大定律的细胞学基础（分离律、自由组合律、连锁互换律）由组合律、连锁互换律）3 .是遗

12、传和变异的细胞学基础（同源染色体上的是遗传和变异的细胞学基础（同源染色体上的非姐妹染色单体的交换；非同源染色体以及非同非姐妹染色单体的交换；非同源染色体以及非同源染色体之间的非姐妹染色单体的自由组合。）源染色体之间的非姐妹染色单体的自由组合。）有丝分裂与减数分裂的比有丝分裂与减数分裂的比较较有丝分裂是体细胞的分裂方式，减数分裂主要是细胞产有丝分裂是体细胞的分裂方式，减数分裂主要是细胞产生配子的过程。生配子的过程。有丝分裂是有丝分裂是dna复制一次复制一次, 分裂一次分裂一次, 染色体由染色体由2n2n;减数分裂是两次细胞周期减数分裂是两次细胞周期, dna复制一次复制一次, 细胞分裂两次细胞分

13、裂两次, 染色体由染色体由2n1n。 有丝分裂中有丝分裂中, 每个染色体是独立活动每个染色体是独立活动;在减数分裂中在减数分裂中, 染染色体要配对、联会、交换和交叉。色体要配对、联会、交换和交叉。有丝分裂时间短有丝分裂时间短, 1-2小时小时; 减数分裂时间长减数分裂时间长, 几十小时几十小时至几年。至几年。细胞周期与临床医学细胞周期与临床医学细胞周期调控与肿瘤发生细胞周期调控与肿瘤发生细胞周期与肿瘤治疗细胞周期与肿瘤治疗直接抑制细胞直接抑制细胞dna合成和分裂合成和分裂细胞周期与化疗细胞周期与化疗细胞种类细胞种类周期周期（h）细胞种类细胞种类周期周期（h）食道上皮食道上皮144食道癌食道癌2

14、50.8胃上皮胃上皮66胃癌胃癌80.0结肠上皮结肠上皮24-48结肠癌结肠癌22-125骨髓细胞骨髓细胞24-40急性白血病急性白血病48-96 人的正常细胞于肿瘤细胞增殖周期的比较人的正常细胞于肿瘤细胞增殖周期的比较 急性白血病（急性白血病（h）周期周期早期早期晚期晚期正常骨髓正常骨髓tc*4010020-36tg120766ts162013-24tg2311-6tm111急性白血病和正常骨髓细胞增殖周期的急性白血病和正常骨髓细胞增殖周期的比较比较抗抗癌癌药药物物非周期特异性药非周期特异性药周期特异性药周期特异性药周期阶段性药周期阶段性药细胞细胞周期非特异性药物周期非特异性药物(ccnsa)周期特异性药物周期特异性