《细胞的分裂和分化》课件

Chapter4细胞的分裂和分化一、细胞分裂与细胞周期二、细胞分化三、细胞衰老与细胞凋亡1精选课件pptChapter4细胞的分裂和分化一、细胞分裂与细胞周期1精

细胞周期及有丝分裂期各期的特征、

细胞分化的本质、细胞凋亡的生物学意义。重点2精选课件ppt重点2精选课件ppt一、细胞分裂与细胞周期1.有丝分裂有丝分裂过程的某些重要事件2.分裂间期与细胞周期的调控机制3.染色体3精选课件ppt一、细胞分裂与细胞周期1.有丝分裂3精选课件ppt细胞周期细胞周期（cellcycle）：细胞从一次有丝分裂开始到下一次有丝分裂开始所经历的一个有序过程。期间细胞遗传物质和其它内含物分配给子细胞。分为：分裂间期(interphase):G1,S(DNA合成期）,G2有丝分裂期（mitosis,M期）:有丝分裂期,胞质分裂期细胞沿着G1→S→G2→M周期性运转。4精选课件ppt细胞周期4精选课件ppt不同细胞细胞周期的长短主要是G1期的变化，其它期较稳定，一般M期1小时、G2期3小时、S期7小时。间期：主要完成染色体复制：DNA复制、有关蛋白质合成、细胞器的增加分裂期：染色体、纺锤体出现，染色体平均分配到两个子细胞中。——分前期、中期、后期和末期。5精选课件ppt不同细胞细胞周期的长短主要是G1期的变化，其它期较稳定，一般间期时间总是长于分裂期（M期）紫鸭跖草根尖细胞周期约为20h

其中分裂间期17.5h（G1期4h，S期10.8h，G2期2.7h），M期2.5h（前期1.6h，中期0.3h，后期及末期0.6h）6精选课件ppt间期时间总是长于分裂期（M期）紫鸭跖草根尖细胞周期约为20h

不同细胞的细胞周期时间差异很大细胞类型细胞周期时间早期蛙胚胎细胞30分钟酵母菌细胞 1.5~3小时小肠上皮细胞 12小时细胞培养成纤维细胞 20小时人肝细胞 １年7精选课件ppt不同细胞的细胞周期时间差异很大7精选课件ppt1.有丝分裂

前期染色质凝缩形成染色体，有着丝粒、动粒核仁解体，纺锤体开始装配，细胞器解体1随机排布8精选课件ppt1.有丝分裂前期1随机排布8精选课件ppt纺锤体的形成

中心粒、中心体、星丝中心体是微管生成的中心星丝星体极微管纺锤体9精选课件ppt纺锤体的形成

中心粒、中心体、星丝中心体是微管生成的中前中期

核膜破裂成小泡：核纤层解体形成肽链纺锤体微管与染色体动粒结合10精选课件ppt前中期核膜破裂成小泡：核纤层解体形成肽链10精选课件ppt动粒微管极微管动粒着丝粒11精选课件ppt动粒微管极微管动粒着丝粒11精选课件ppt中期

染色体排列于赤道板（着丝粒位于细胞的中央）12精选课件ppt中期染色体排列于赤道板12精选课件ppt染色体行为

纺锤体微管与动粒结合动力微管缩短、极微管伸长极微管动力微管着丝粒13精选课件ppt染色体行为纺锤体微管与动粒结合极微管动力微管着丝粒13精选

后期姐妹染色体向两极分离、（动粒纤维向两极移动推动染色体越来越靠近两极，而极纤维的延伸和滑动，使两极的距离越来越远）14精选课件ppt后期姐妹染色体向两极分离、（动粒纤维向两极移动推动染色体末期

染色单体到达两极并去凝缩，纺锤体消失

动粒微管消失，极微管进一步延伸

核膜重组装：核纤层的去磷酸化聚合、装配核仁出现高尔基体与内质网形成15精选课件ppt末期染色单体到达两极并去凝缩，纺锤体消失15精选课件pp

胞质分裂

有丝分裂后期赤道板形成分裂沟微丝构成收缩环动物细胞的胞质分裂16精选课件ppt胞质分裂有丝分裂后期赤动物细胞的胞质分裂16精选课件p植物细胞的胞质分裂

细胞内形成新的细胞膜和细胞壁而将细胞分开成膜体：残留的纺锤体微管在细胞赤道面的中央密集成圆柱状结构内质网高尔基体囊泡在赤道面上彼此融合而成有膜包围的平板即细胞板17精选课件ppt植物细胞的胞质分裂细胞内形成新的细胞膜和细胞壁成膜体：残留18精选课件ppt18精选课件ppt注意观察细胞内染色体变化：复制、出现、排列、分开、解旋，还有核膜消失与重现等。19精选课件ppt注意观察细胞内染色体变化：复制、出现、排列、分开、解旋，还有2.分裂间期与细胞周期的控制机制

分裂间期：G1期：DNA复制的酶、细胞器增加、中心粒开始复制S期：合成DNA、染色质组蛋白G2：完成中心粒复制2对、微管蛋白等合成20精选课件ppt2.分裂间期与细胞周期的控制机制分裂间期：20精选课件从增殖角度，细胞可分为三类a.连续分裂的细胞：周期性细胞，如小肠绒毛上皮,骨髓干细胞、根尖、茎尖的生长细胞b.休眠细胞（G0期细胞）：暂时脱离细胞周期，但是在某些因子的刺激下又恢复分裂能力。如肾细胞、肝细胞、淋巴细胞c.终端分化细胞：如神经、肌肉细胞21精选课件ppt从增殖角度，细胞可分为三类21精选课件ppt细胞周期的控制机制为了确保细胞分裂分化的有序进行，细胞内必须对细胞周期严格监控。近年来的研究获得了许多突破性的进展。2001年的诺贝尔生理医学奖就给了在此方面研究中有突出贡献的三位科学家。细胞周期的调控关键在分裂间期的两个调控点（G1期进入S期，G2期进入M期），由MPF（maturationpromomatingfactor）——成熟促进因子对其进行调控。22精选课件ppt细胞周期的控制机制为了确保细胞分裂分化的有序进行，细胞内必须参加调控的两类蛋白：CDK-依赖细胞周期的蛋白激酶、周期蛋白（cyclin)不同的周期蛋白与不同的CDK结合，引发不同的细胞周期事件23精选课件ppt参加调控的两类蛋白：CDK-依赖细胞周期的蛋白激酶、周期蛋染色体的一般形态特征染色单体在着丝粒处相连,互称为姐妹染色单体。着丝粒和动粒

着丝粒位于两条染色单体连接处,将染色体分为两个臂。动粒（着丝点）是着丝粒周围有蛋白质性质的盘状结构，可直接连接纺缍丝，是纺缍丝的附着区域。端粒：是染色体末端的特化部位。24精选课件ppt染色体的一般形态特征染色单体在着丝粒处相连,互称为姐妹染色单3.染色体3.1染色体的一般形态：分裂间期染色质成串珠状的细丝分裂期可见，有着丝粒、主缢痕、动粒、端粒。染色体分为：

根据着丝粒、主溢痕的位置，中着丝粒染色体、亚中着丝粒染色体、近端着丝粒染色体、端着丝粒染色体25精选课件ppt3.染色体3.1染色体的一般形态：25精选课件ppt3.2性染色体和常染色体染色体数目：

各种生物的染色体数目是恒定的,是物种的特征染色体组型：

是指染色体组在有丝分裂中期的表型，包括染色体数目、大小和形态等所特有的染色体特征。

染色体带型：

染色体经处理染色而呈现的横带，有G、R、带等。26精选课件ppt3.2性染色体和常染色体26精选课件ppt人类的２３对染色体27精选课件ppt人类的２３对染色体27精选课件ppt二、细胞分化

(celldifferentiation)1、管家基因与组织特异性基因2、组合调控是组织特异性基因表达的主要调控方式3、影响细胞分化的因素4、干细胞与细胞全能性28精选课件ppt二、细胞分化

(celldifferentiation)1二细胞分化

概念：在个体发育中，同一种相同的细胞经细胞分裂逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异,产生不同细胞类型的过程。每个细胞均含有一套完整的遗传信息细胞分化是特定基因在一定时间、空间表达的结果。

细胞分化本质：基因的选择表达分化的细胞，基因组相同，但基因表达有所不同，从而在形态结构、生理功能和生物学行为上表现差异。29精选课件ppt二细胞分化概念：在个体发育中，同一种相同的细胞经1.管家基因与组织特异性基因管家基因(housekeepinggene)：是所有细胞中均要表达的一类基因，其产物对维持细胞基本生命活动是必需的。如微丝蛋白基因。组织特异性基因（tissuespecificgene):是不同的细胞类型进行特异性表达的基因，其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与特异的生理功能。也称奢侈基因（luxurygene）。如胰岛素基因。30精选课件ppt1.管家基因与组织特异性基因30精选课件ppt2.组合调控是组织特异性基因表达的主要调控方式

组合调控引发组织特异性基因的表达，是细胞分化的基本机制。

几种基因调节蛋白以不同的组合调节不同的专一基因表达，产生不同的细胞分化。31精选课件ppt2.组合调控是组织特异性基因表达的主要调控方式

组合调控引发3.影响细胞分化的因素

（1）胞外信号分子远距离细胞间相互作用：激素调节近端组织的相互作用：信号分子旁泌素（细胞分化因子）（2）环境对性别决定的影响32精选课件ppt3.影响细胞分化的因素

（1）胞外信号分子32精选课件ppt全能干细胞：具有发育成整个个体的能力，如受精卵多潜能性干细胞：具有分化成各种组织细胞类型的潜能，如胚胎干细胞

组织干细胞：具有分化成有限组织细胞类型的潜能，如造血干细胞单能干细胞（定向干细胞）：仅能使后代细胞发育成为一种细胞的特性，形成终末分化细胞干细胞的基本特征：分化潜能、自我更新转分化：细胞失去分化后，再分化成另一种细胞的现象33精选课件ppt全能干细胞：具有发育成整个个体的能力，如受精卵33精选课件p4.干细胞与细胞全能性细胞全能性(celltotipotency)

：细胞经分裂和分化后仍具有产生完整有机体的潜能或特性。多利羊的诞生。34精选课件ppt4.干细胞与细胞全能性细胞全能性(celltotipote植物体细胞培养产生完整植株示意图35精选课件ppt植物体细胞培养产生完整植株示意图35精选课件ppt干细胞:（高等）动物细胞随着胚胎的发育，细胞逐渐丧失发育成个体的能力，仅有一部分未分化细胞，具有分化成其他细胞类型、构建组织器官的能力。36精选课件ppt干细胞:（高等）动物细胞随着胚胎的发育，细胞逐渐丧失发育成个动物细胞未受精的卵皮肤细胞囊胚蝌蚪37精选课件ppt动物细胞未受精的卵皮肤细胞囊胚蝌蚪37精选课件ppt三、细胞衰老与细胞凋亡1.细胞衰老（senescence)细胞衰老:细胞增殖能力减弱的现象，细胞随着年龄的增加，机能和结构发生退行性变化，趋向死亡的不可逆的现象。38精选课件ppt三、细胞衰老与细胞凋亡1.细胞衰老（senescence)3衰老细胞结构变化细胞核随分裂次数增加而增大，核膜呈现内折，染色质固缩化内质网弥散性分散于核周胞质中，粗面内质网减少线粒体减少，体积膨胀致密体的生成：脂褐素、老年色素膜流动性降低，韧性减小39精选课件ppt衰老细胞结构变化39精选课件ppt细胞衰老的机制●●遗传学派如端粒与细胞衰老 有人发现端粒长度确实与衰老有着密切的关系，随着细胞的每次分裂，端粒不断缩短，当端粒长度缩短达到一个阈值时，细胞就进入衰老。●差错学派如氧化性损伤与细胞衰老该理论认为，代谢过程中产生的活性氧基团或分子（reactiveoxygenspecies，ROS）引发的氧化性损伤的积累，最终导致衰老。ROS主要有三种类型：◆O2-,即超氧自由基；◆OH-，即羟自由基◆H2O2ROS的作用：高度活性引发脂类、蛋白质和核酸分子的氧化性损伤，从而导致细胞结构的损伤乃至破坏最终导致衰老。清除ROS，就可以延长寿命。SOD基因抗氧化。40精选课件ppt细胞衰老的机制●●遗传学派40精选课件ppt2.细胞凋亡细胞凋亡(apoptosis)是一个主动的由自身基因决定的自动结束生命的过程。由于它受严格的遗传机制控制，所以也称为细胞编程性死亡(programmedcelldeath,PCD）。41精选课件ppt2.细胞凋亡细胞凋亡(apoptosis)是一个主动的由自身细胞凋亡过程中，细胞膜反折，包裹断裂的染色质片段或细胞器，形成众多凋亡小体，凋亡小体为附近的细胞吞噬。整个过程中细胞膜保持完好，细胞内容物不泄露，不引起炎症。凋亡细胞被吞噬细胞所吞噬。细胞坏死时，细胞膜发生渗漏，细胞内