第十二章_细胞周期与.ppt

1、第11章细胞周期和细胞增殖，细胞周期的同步化细胞周期调节细胞增殖的机制，第1节细胞周期，细胞周期测量的概念和意义细胞周期的主要事件细胞周期的其他细胞，1。细胞周期的概念和意义细胞周期的概念是指从最后一次细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束的有序过程。同时，细胞遗传物质和其他内含物被分配给子细胞。细胞周期由G1期(gap1)组成，gap 1指的是有丝分裂导致的DNA复制完成之前的间隙时间。s期是指DNA复制的时期。G2期是指从DNA复制完成到有丝分裂开始的时期。m期也称为D期(有丝分裂或分裂)，细胞分裂开始结束。真核细胞周期，典型的哺乳动物细胞的细胞周期时间为24小时，有12小时G1、6-8小时秒、

2、3-4小时G2和1小时米。根据不同的细胞周期操作，多细胞动物的细胞可分为三类：周期中的细胞：细胞继续分裂，细胞周期连续运行。如表皮粘液层细胞和一些骨髓细胞。静止期细胞：细胞暂时脱离细胞周期，不经历细胞分裂，但在适当的刺激下可以重新进入细胞周期，这种细胞称为G0期细胞，如淋巴细胞、肝和肾细胞。终末分化细胞：具有高度细胞分化的细胞，如神经、肌肉、多形核细胞等。脉冲标记的脱氧核糖核酸复制和细胞分裂指数的观察和测定方法定期对脉冲标记的细胞取样，用放射自显影法显示标记的细胞，通过计数标记的有丝分裂细胞的百分比来测定细胞周期。放射性标记是3H或14C标记的TdR。现在，BrdU(溴脱氧尿嘧啶)可以代替3H

3、-TdR标记的细胞，然后用抗BrdU抗体进行免疫细胞化学反应进行检测。流式细胞术流式细胞术可以监测细胞中不同时间的脱氧核糖核酸含量的变化，从而确定细胞周期的长度。第二，细胞周期的确定，第三，细胞周期的主要事件，G1期与DNA合成的开始有关，即开始合成各种蛋白质、核糖核酸、碳水化合物、脂类等。细胞生长所需，同时染色质解聚。S期DNA复制与组蛋白合成同步，而构成核小体珠状结构的S期DNA合成则不同步。G2期DNA复制完成，在G2期合成一定数量的蛋白质和核糖核酸分子，M期是细胞分裂期。真核细胞分裂主要包括两种模式，即有丝分裂和减数分裂。细胞中的遗传物质和其他物质被分配给子细胞。其他细胞的细胞周期、植

4、物细胞的细胞周期、细菌的细胞周期、胚胎细胞的细胞周期、植物细胞的细胞周期与动物细胞的标准细胞周期非常相似，包括G1期、S期、G2期和M期。植物细胞不含中心体，但在细胞分裂过程中可以正常组装纺锤体。植物细胞以中间板的形式进行胞质分裂，酵母细胞的细胞周期在阶段和调节方面与标准细胞周期相似。酵母细胞周期的明显特征是：1。酵母细胞周期持续时间短；2.闭合式细胞分裂，也就是说，核膜在细胞分裂过程中不聚结；3.纺锤体位于细胞核内；4.在某些情况下，也进行有性生殖。芽殖酵母、分裂酵母、细菌细胞周期、生长缓慢的细菌细胞周期过程和真核细胞周期过程之间有一些相似之处。DNA复制前的准备时间类似于G1阶段。分裂前的

5、准备时间与G2期相似。除了S期和M期之外，细菌的细胞周期基本上还存在着在细菌快速生长的情况下如何协调快速分裂和最基本的DNA复制速度之间的矛盾。早期胚胎细胞的细胞周期很快，没有G1期，非常短的G2期和短的S期(所有多个系统都被激活)。也就是说，只含S期和M期的子代细胞暂时不需要合成其他物质，在G1期和G2期不生长，分裂体积越小，细胞周期的调控因子和机制基本符合一般体细胞的细胞周期标准。第二节，细胞周期同步化，自然同步化，人工选择同步化的药物诱导方法，第一，自然同步化，如果有黏菌疟原虫的变态，疟原虫会增殖一些水生动物的受精卵：例如海胆、海参和两栖动物在抑制解除后同步分裂；例如，真菌的休眠孢子进入

6、合适的环境后，它们一起发芽并同步分裂。一些受精卵的早期卵裂。同步人工选择，有丝分裂选择方法：用于细胞单层贴壁生长。优点是精子细胞不用任何药物处理，细胞同步效率高。缺点是分离细胞的数量很少。密度梯度离心：根据不同时期细胞体积和重量的不同，将细胞分离。其优点是简单省时、高效、低成本。缺点是它不适合大多数种类的细胞。药物诱导法、脱氧核糖核酸合成阻断法、G1/硫-甲苯二异氰酸酯双阻断法：最后阻断G1/硫连接处的细胞群。优点是同步效率高，适用于几乎所有体外培养的细胞系统。缺点是诱导过程会导致细胞生长不平衡。中期阻断法是通过抑制微管聚合来抑制细胞分裂体的形成，并在中期阻断细胞。其优点是操作简单，效率高。缺

7、点是这些药物的毒性相对较大，第三节细胞的增殖、有丝分裂和减数分裂的机制以及有丝分裂，为了便于描述，人为地分为六个时期：前期；中期前；中期；后期(全日空期)；末期。末期；胞质分裂。在前期，标志前期开始的第一个特征是染色质开始凝聚形成有丝分裂染色体，第二个特征是细胞骨架解聚。有丝分裂纺锤体开始聚集高尔基体，内质网和其他细胞器解体，形成一个小囊泡中心体。在S的末端，两个中心粒沿其垂直方向复制。前期开始时，两个中心体向细胞两极移动，同时两极形成的微管在阳极端被微管结合蛋白连接，最终形成有丝分裂纺锤体。在前期，核膜破裂成小泡。这一过程是由层粘连蛋白中特定丝氨酸残基的磷酸化引起的，导致层粘连蛋白的分解。纺

8、锤体微管与染色体的运动体结合并捕获染色体。每个复制的染色体都有两个运动体，它们面向相反的方向，确保与两极的微管结合。纺锤体微管捕获染色体后，形成三种微管(运动微管、极性微管和星形微管)的移动染色体开始向赤道板移动。细胞周期也逐渐从前中期向中期移动。中期板染色体排列在赤道板上，表明细胞分裂已进入中期。纺锤体类型：位于染色体两侧的活动微管长度相同，受力均衡，赤道区有许多极性微管相互桥接。动子分别面对主轴的两极。后期，赤道面上染色体的姐妹染色单体分离产生速度为12米/分钟的极移。后期持续几分钟，大致可分为两个连续的阶段：活动微管的解体和缩短，两极之间微管长度的增加，两极之间距离的逐渐延长，以及染色体

9、极性运动的调节，末期，末期和到达两极的染色质，即末期。到达两极后，染色质开始分散，核膜开始重组。高尔基体和内质网重新形成并增长，核仁也开始重组。核糖核酸合成功能逐渐恢复，有丝分裂结束。细胞的细胞质分裂。当动物细胞开始胞质分裂时，大量的肌动蛋白和肌球蛋白聚集成微丝并相互形成微丝，微丝包围细胞，称为收缩环。收缩环收缩，收缩环处的细胞膜融合形成两个子细胞。胞质分裂开始于细胞分裂的后期，并在赤道板周围的细胞表面下沉，形成一个环形的收缩，称为沟。分裂结束时，分裂沟逐渐加深，最终两个子细胞完全分离，分裂过程结束。分裂槽的位置与纺锤体极性微管的变化和钙离子浓度的增加有关。植物细胞胞质分裂和动物细胞胞质分裂的

10、区别在于植物细胞胞质分裂分离细胞是因为细胞中形成了新的细胞膜和细胞壁，而不是激动蛋白收缩环。有丝分裂机制和与有丝分裂相关的亚细胞结构：着丝粒、动粒和着丝粒、纺锤体。有丝分裂的核心问题是遗传物质平均分配给两个子细胞。这主要是通过主轴的形成、运动和分解来实现的。中心体结构：由中心的中心粒和周围的无定形物质组成，两个中心粒相互垂直排列。中心体复制周期、纺锤体、纺锤体是细胞分裂过程中的一种临时结构，其两端是恒星，中间是动粒微管和极性微管。活动微管的一端与星形连接，另一端与活动体连接。极微管的一端与恒星相连，另一端游离在纺锤体的中间，纺锤体通常在赤道板上相互桥接。动力学和着丝粒，着丝粒：位于染色体主要收

11、缩处的染色体。能动的：它附着在着丝粒上，内侧与着丝粒交织，外侧附着在纺锤体微管上。在染色体分离的两个阶段，染色体在纺锤体微管的作用下向两极移动并相互分离。这一过程分为两个部分：(1)染色体极化，伴随着活动微管的缩短，通常称为晚；极化分离本身伴随着极性微管的延伸，称为晚期B3。减数分裂，这是一种特殊的有丝分裂，意味着细胞只复制一次脱氧核糖核酸，然后分裂两次，染色体数量减半：确保世代之间的遗传稳定性；增加突变机会，确保生物多样性，增强生物体适应环境变化的能力；减数分裂是生物有性生殖的基础，是生物遗传、进化和生物多样性的重要基本保证。减数分裂前间期。间隔也可分为G1、南和G2阶段。G2是有丝分裂到减

12、数分裂的关键时期。减数分裂的S期较长，DNA不完整，部分(约0.3%)在向斜期合成。(1)减数分裂1。前期减数分裂的特殊过程主要发生在前期，通常分为五个时期：细线期、合子期、粗线期、二倍体期和终变期(1)细线期：染色体是带有念珠色粒的细线。2)交配期：又称偶线期，是同源染色体配对的时期。概念：突触复合体二价四分体。在此期间，大约0.3%的脱氧核糖核酸被合成，这被称为Z-脱氧核糖核酸。3)粗线期：同源染色体的非姐妹染色单体互换的时期。4)双线期：突触的同源染色体相互排斥，开始分离，交叉开始终止。突触复合体消失。补充：植物细胞的二倍体期一般较短，许多动物卵的二倍体期很长。人类卵母细胞在五个月的胎儿

13、中已经达到双线期，并在双线期停止，直到排卵。排卵年龄约为12-50岁。在鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类和无脊椎动物的昆虫中，二倍体时期的二级体被拧开形成灯笼草染色体，这是卵黄积累的时期。5)终末阶段：染色体重新凝集形成杆状结构，随着交叉终末过程的进一步发展，核仁消失，核膜解体。2.中期I 3和后期i4二价体的两条同源染色体分离并分别向两极移动。同源染色体被随机分成两极，人类染色体重组的概率为223。4.第一阶段结束。减数分裂间隔。(2)减数分裂二可分为四个阶段，类似于有丝分裂。一个精母细胞形成四个精子；卵母细胞形成一个卵和2-3个极体。SC由两条同源染色体沿纵轴排列而成，外观呈梯形。供应链有助

14、于完成交换，供应链上有重组结核，这是交换发生的地方。干细胞主要由碱性蛋白和核糖核酸组成，并含有少量的脱氧核糖核酸。SC形成向斜期，在粗线期成熟，在复线期消失。当在细线阶段或闭线阶段加入脱氧核糖核酸合成抑制剂时，干细胞的形成受到抑制。3。突触复合体和突触；4.减数分裂过程中的基因重组。基因组重组发生在减数分裂中期。由于赤道板上染色体的随机排列，自由组合重组染色体的交换和交叉发生在减数分裂前期。在偶数行阶段，同源染色体断裂并重组，同源染色体之间发生染色体交换。交叉终止发生。减数分裂类型，配子减数分裂，合子减数分裂，孢子减数分裂，配子减数分裂，所有多细胞动物和许多原生动物的减数分裂都发生在生殖细胞形

15、成的最后两次分裂中，所以这些生物的减数分裂称为配子减数分裂。在雄性脊椎动物中，一个精母细胞经历减数分裂形成四个精母细胞，这些精母细胞经历一系列变态和发育形成成熟精子。在雌性脊椎动物中，卵母细胞经历减数分裂形成卵母细胞和2-3个极体。合子的减数分裂只发生在一些原生动物真菌和少数藻类中。受精后，合子经历减数分裂产生单倍体孢子，通过有丝分裂形成单倍体后代。因为这种减数分裂发生在性生活史的开始，所以也被称为初始减数分裂。孢子减数分裂发生在所有高等植物和一些藻类中。其特点是减数分裂与配子发生和受精没有直接关系，减数分裂的结果是形成单倍体配子体(小孢子和大孢子)。小孢子分裂两次形成含有营养核和两个雄配子(精子)的成熟花粉(雄配子体)，而大孢子分裂三次形成胚囊(雌配子体)，胚囊含有一个卵核、两个极核、三个反足细胞和两个辅助细胞。配子类型的最小数量=2n，在人类中，n=23，细胞周期的调节机制。2001年10月8日，美国的李兰德哈特尔、英国的保罗纳斯和蒂莫西汉特因其对细胞周期调控机制的研究而获得诺贝尔生理医学奖。与细胞调节相关的细胞周期操作的