医学细胞生物学细胞增殖

医学细胞(xìbāo)生物学细胞(xìbāo)增殖第一页，共28页。细胞周期生长分裂细胞(xìbāo)增殖具有周期性：第二页，共28页。细胞分裂产生的子细胞首先要经历一个逐渐生长的过程，在此期间蛋白质和核酸大量生成，细胞体积重量(zhòngliàng)不断增加，当细胞生长到一定程度，细胞分裂将再次发生，细胞这种生长与分裂是呈现周期性的，所以称为细胞周期。具体地说，细胞周期是指细胞从一次分裂结束开始生长，到下一次分裂终了所经历的过程。第三页，共28页。第一节细胞增殖(zēngzhí)方式无丝分裂(fēnliè)有丝分裂(yǒusīfēnliè)减数分裂第四页，共28页。一、无丝分裂(fēnliè)〔直接分裂(fēnliè)〕无丝分裂：直接进行(jìnxíng)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(hémó)、核仁的解体。第五页，共28页。有丝分裂(yǒusīfēnliè)器:

有丝分裂器是由纺锤体、染色体和中心体共同组成(zǔchénɡ)的临时性结构。第六页，共28页。间期核膜核仁染色质中心粒前期中期后期末期赤道板收缩环造成(zàochénɡ)的分裂沟二、有丝分裂(yǒusīfēnliè)的过程第七页，共28页。三、减数分裂(jiǎnshùfēnliè)减数分裂：是有性生殖个体的生殖细胞在形成过程中所进行的特殊(tèshū)分裂方式。特点：细胞(xìbāo)连续分裂两次，DNA只复制一次结果产生染色体数目减半的生殖细胞(xìbāo)减数分裂第一次减数分裂第二次减数分裂前期中期后期末期前期中期后期末期细线期偶线期粗线期双线期终变期第八页，共28页。1.减数分裂(jiǎnshùfēnliè)I间期前期(qiánqī)I(细线期)前期(qiánqī)I(偶线期)

——联会形成二价体同源染色体：大小形态相同、结构相似，一条来自父亲一条来自母亲，上面载有等位基因的一对染色体。姐妹染色单体1和2的染色质姐妹染色单体3和4的染色质联会复合体侧生组分中央组分重组节前期I(粗线期)重组小结出现，非姐妹染色单体之间出现交叉。同源染色体I的2条姐妹染色单体同源染色体II的2条姐妹染色单体同源染色体I的着丝点同源染色体II的着丝点四分体前期I(双线期)前期I(终变期)减数分裂的过程1.同源染色体仅在端部相连。第九页，共28页。中期(zhōngqī)I后期(hòuqī)I末期(mòqī)I2.减数分裂II间期前期II中期II后期II2.非姐妹染色单体随机组合。末期II第十页，共28页。第二节细胞周期细胞周期：细胞从一次有丝分裂结束开始，到下一次有丝分裂结束为止(wéizhǐ)所经历的全过程。细胞周期间期丝裂期〔M期〕G1期S期G2期前期(qiánqī)中期(zhōngqī)后期末期细胞周期G1期G2期S期M期第十一页，共28页。限制点〔R点〕：处于G1期的细胞对于胞外信号特别敏感，如果(rúguǒ)胞外信号为抑制性的，那么可限制正常细胞通过G1期，而停止在特殊的时期，成为G0期细胞这个控制细胞增殖的关键点，就是限制点。第十二页，共28页。细胞周期时间(shíjiān)不同组织细胞的周期时间有很大差异:有的只需几十分钟，如早期胚胎细胞；有的要几十个小时，如某些上皮细胞和离体培养(péiyǎng)细胞；有的要1-2年〔肝、肾实质细胞〕甚至更长的时间。细胞周期时间：(cycletime，TC)细胞增殖(zēngzhí)过程所经历的时间那么称为细胞周期时间。第十三页，共28页。不同(bùtónɡ)细胞的周期时相差异很大：TCTG1TSTG2TMTC-TG1小鼠食道(shídào)上皮87757.24.10.712小鼠腹壁上皮1511396.25.30.512

人大肠粘膜241011.520.514

人宫颈癌2086.84.51.512人肺成纤维细胞16.86640.810.8细胞(xìbāo)时相(小时)第十四页，共28页。从表中可看出(kànchū):不同细胞的TC差异(chāyì)很大TC与TG1的变化一致TS+TG2+TM值比较稳定,约12-24小时TM较少,约1小时左右第十五页，共28页。二、细胞周期各期时相变化(biànhuà)G1期：上一次有丝分裂完成(wánchéng)到间期DNA合成之前。活泼的RNA合成(héchéng)和蛋白质的合成(héchéng)多种蛋白的磷酸化细胞膜对物质的转运加强第十六页，共28页。S期：从DNA合成(héchéng)开始到DNA合成(héchéng)结束的全过程，是细胞增殖周期的关键阶段。主要(zhǔyào)特点：大量的DNA复制、组蛋白和非组蛋白的合成，组蛋白的持续磷酸化。染色质的组装活化因子在S期中期大量生成并到达(dàodá)顶峰。〔活化因子是DNA合成时所需要的启动信号。〕G2期:从DNA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加速RNA和有丝分裂相关蛋白的合成合成有丝分裂调控的重要因子——成熟促进因子〔MPF〕第十七页，共28页。成熟(chéngshú)促进因子〔MPF〕1971年，利用非洲(fēizhōu)爪蟾卵细胞质注射实验，发现在成熟的卵细胞的细胞质中，必然有一种物质可以诱导卵细胞的成熟。他们把这种活性物质称为卵细胞促成熟因子〔maturationpromotingfactor〕或M期促进因子〔Mphase-promotingfactor),用MPF表示。它是在G2期形成，促进M期启动的重要因子。第十八页，共28页。三、细胞周期调控(diàokònɡ)真核细胞的细胞周期调控由一个复杂的蛋白(dànbái)调控网络系统构成，包括生长因子、抑素、细胞周期基因、细胞周期蛋白(dànbái)、细胞周期蛋白(dànbái)依赖性蛋白(dànbái)激酶等等。第十九页，共28页。细胞周期蛋白周期蛋白〔cyclin〕随着细胞周期的进程发生有规律的合成和降解(jiànɡjiě)的一类蛋白，可引发相应细胞周期事件的发生，故称“细胞周期蛋白〞。细胞周期蛋白和周期蛋白依赖性蛋白激酶是细胞周期调控系统(xìtǒng)的核心。第二十页，共28页。在不同(bùtónɡ)的细胞周期时相，表达不同(bùtónɡ)的周期蛋白。G1时，周期蛋白D及E表达增加(zēngjiā)，作用于G1的中、后期，称之为G1期周期蛋白G1→S时，周期蛋白D和E降解，而周期蛋白A合成增加(zēngjiā)，并作用于S期，称之为S期周期蛋白G2→M时，周期蛋白B于S期开始表达，在G2到顶峰，在G2→M发挥作用，M期主要事件的引发及过渡也与此有关，被称为M期周期蛋白。第二十一页，共28页。周期蛋白依赖性激酶可与特定阶段(jiēduàn)的周期蛋白结合进而表现出其蛋白激酶的活性，因而它们统称为周期蛋白依赖性蛋白激酶〔cyclindependentkinase简称cdk〕。可将特定蛋白磷酸化，促进细胞周期运行，又称作细胞周期引擎。周期(zhōuqī)蛋白依赖性蛋白激酶第二十二页，共28页。cdk共同特点：一是它们(tāmen)都含有一段类似的氨基酸序列，另一个是它们(tāmen)都可以与周期蛋白结合，并将周期蛋白作为其调节亚基，进而表现出蛋白激酶活性。第二十三页，共28页。G1期：在生长因子的刺激下，cyclinD、E表达，并与CDK4、CDK6结合形成复合物，促进许多基因的转录,促使细胞(xìbāo)进入S期。S期:cyclinA与CDK2结合，导致预复制复合体被磷酸化，促使DNA开始复制。G2-M期:cyclinB与CDK1结合〔MPF)，使G2→M，M期主要事件的引发及过渡也与此有关。第二十四页，共28页。M期末CyclinB被降解，蛋白激酶失活，各种底物去磷酸化，促进染色体的去凝集、核膜核仁重建(zhònɡjiàn)，引导细胞进入G1期。第二十五页，共28页。生长因子对细胞(xìbāo)增殖的影响生长因子：是与细胞增殖有关的信号物质，能促进细胞增殖，又称有丝分裂原。生长因子没有种属特异性，但表现出一定的组织特异性，不同(bùtónɡ)的细胞需要不同(bùtónɡ)的生长因子。第二十六页，共28页。谢谢(xièxie)大家！第二十七页，共28页。内容(nèiróng)