细胞的分裂增殖-2012 (1).ppt
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1、细 胞 的 增 殖 (cell proliferation),细胞增殖是生命的基本特征,初生婴儿1012个细胞,成人1014个,约200种类型。 成人体内每秒钟有数百万新细胞产生,以补偿衰老和死亡的细胞。 一个大肠杆菌若按20分钟分裂一次,并保持这一速度,则两天即可超过地球的重量。,一、细 胞 增 殖 的 方 式,原核细胞增殖方式,真核细胞增殖方式,真核细胞增殖的方式,无丝分裂(直接分裂),有丝分裂(间接分裂),减数分裂,无丝分裂amitosis(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。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。,有
2、丝分裂mitosis(间接分裂),有丝分裂,核分裂karyonitosis,胞质分裂cytokinesis,有丝分裂:其分裂过程包括核的分裂、染色体和纺锤体的形成以及核分裂之后随既而来的胞质分裂。,二、细胞增殖周期,(一 ).细胞增殖周期(cell cycle)的概念 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历的全过程。,细胞周期,间期interphase,分裂期(M期)mitotic phase,DNA合成前期(G1期),DNA合成期(S期),DNA合成后期(G2期),前期prophase,中期premataphase,后期anaphase,末期te
3、lophase,细胞周期 中的细胞,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。, S+G2+M 的时间变化较小,细胞周期时间长短主要差别在G1期。 ,死亡,终末分化细胞 (无增殖力细胞),G0期 暂不增殖细胞,根据细胞的分裂行为, 可将真核生物细胞分为三类:,三 .细胞周期各时相的生化变化,G1期,G1期 :有丝分裂完成到DNA合成之前。 G1初期:合成三种RNA、cAMP、cGMP、核糖体、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DNA合成有关的酶(DNA聚合酶、胸苷激酶)以及一种重要的酶调节物钙调素,还进行H1组蛋白的磷酸化、组蛋白
4、和非组蛋白RNA的合成。 限制点(R点):G1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。,S期,S期:从DNA合成开始到DNA合成结束的全过程,是细胞增殖周期的关键阶段。,S期活化因子:为DNA合成时所需要的启动信号( DNA合成诱导者)。,主要特点:进行DNA的复制、染色体组成(组蛋白和非组蛋白)的合成,中心体的复制。,G2期,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。,2.合成有丝分裂调控的重要因子成熟成熟促进因子(MPF)(其成分为CDK2和cyclinB,它们能促使间期核膜破裂,并使染色质凝聚为染色体。),1.R
5、NA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R点,Leland H. Hartwell,R. Timothy (Tim) Hunt,Sir Paul M. Nurse,2001年10月8日美国人Leland Hartwell、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。,M期,M期 :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。同时伴有核的一系列变化和胞质分裂。,有丝分裂过程,间 期,核 膜,核 仁,染色质,中心粒,前 期,中 期,后 期,末 期,赤道板,收缩环造成的分裂沟,动物细胞的有丝分裂,间期,前期,中期
6、,后期,末期,植物细胞的有丝分裂,Microtubules and Motors in the spindle,核膜的解体与重建,动物细胞胞质分裂,植物的胞质分裂,细胞器的分裂和片段化,内质网、高尔基体等要伸长并断成片段, 这样增加了均等分配的机会。,有丝分裂不仅要保证新形成的子细胞得到全套的遗传物质, 同时要保证子细胞得到其他必备的细胞结构, 包括膜结合细胞器。,线粒体和叶绿体与细胞分裂同步, 使数量加倍。,细胞周期检验点及其作用,四 . 减 数 分 裂 (meiosis),是有性生殖个体的生殖细胞在形成过程中所进行的特殊分裂方式。细胞连续分裂两次,DNA只复制一次结果产生染色体数目减半的生
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