细胞生物学_-细胞分裂与细胞周期.ppt

第十三章,细胞分裂与细胞周期,Cell Division and Cell Cycle,基础医学院细胞生物学教研室 熊静波,学习目的与要求,掌握： 1有丝分裂的特点； 2有丝分裂前期、中期、后期、末期的特点； 3. 减数分裂第一次分裂各期的主要特点； 4. 细胞周期的概念； 5. 细胞周期各时相的主要特点。 熟悉： 1.细胞增殖的主要方式； 2. 参与细胞周期调控的三类分子； 了解： 根据细胞周期增殖特点划分的三类细胞； 细胞周期限制点的类型及作用； 细胞周期调控异常与肿瘤发生的关系,第一节 细胞分裂,一、无丝分裂 二、有丝分裂 三、减数分裂,（一）前期（Prophase),特点 2个中心体分开，向两极移动(分裂极的确定）； 染色质逐渐浓集形成染色体； 核仁、核膜解体,中心体周期,中心体(centrosome) 和星体(aster),中心体(centrosome)是与染色体分离相关的细胞器，每一中心体由一对中心粒（centriole)及周围无定型基质所构成，这些无定型基质中包含多种与中心体结构和功能相关的蛋白质成分，如微管蛋白、微管结合蛋白、马达蛋白以及一些与细胞周期调控有关的蛋白质。中心体是细胞的微管组织中心之一，其周围放射状分布着大量微管，这些微管与中心体一起被合称为星体(aster)。,（二）前中期（premetaphase),特点 核膜消失（标志） 染色体随机排列在细胞中间 纺锤体形成,（三）中期（Metaphase),特点 染色质最大程度凝集，染色体以着丝粒非随机地排列在纺锤体中央的赤道板上(标志）； 每条染色体纵裂为两条姐妹染色单体（Chromatin),Schematic diagram corresponding to the metaphase,着丝粒(Centromere)与动粒(Kinetochore) 的区别,着丝粒(Centromere):两条染色单体连在一起的特殊部位，由DNA重复序列组成； 动粒 （Kinetochore)：由多种蛋白质组成，是着丝粒外侧表层的特殊结构，在电镜下呈板状或杯状复合结构，动粒通过动粒微管和纺锤体极相连；,（四）后期,Two alternative models of how the kinetochore may generate a poleward force on its chromosome during anaphase A,（五）末期,末期特点： 核重新形成 胞质分裂,后期特点： 姊妹染色单体分离 并向两级移动,前中特点 核膜消失（标志） 染色体随机排列在细胞中间 纺锤体形成,中期特点 染色质最大程度凝集，染色体以着丝粒非随机地排列在纺锤体中央的赤道板上(标志）； 每条染色体纵裂为两条姐妹染色单体),前期特点 2个中心体分开，向两极移动(分裂极的确定）； 染色质逐渐浓集形成染色体； 核仁、核膜解体,三、减数分裂 （Meiosis）,有性生殖细胞的成熟 细胞连续分裂2次，DNA复制1次 分为第1次减数分裂、间期、第2次减数分裂 意义：染色体数目恒定、生物变异与多样性,末期,前期 中期 后期 末期 间期 前期 中期 后期 后期,重组小结（nodule）,在联会复合体中央出现的椭圆形或球形结构，富含蛋白质、酶，与染色体片段重组有关,（5）终变期（diakiness stage）,染色体再凝集，交叉端化继续进行，同源染色体仅在其端部靠交叉结合在一起； 中心体完成复制，核仁消失，核膜逐渐解体，纺锤体形成， 染色体开始移向赤道面。,前期I,细线期（leptotene）：同源染色体凝集开始配对，但仍呈单条线状； 偶线期（zygotene）：同源染色体配对(联会,synepsis);联会复合体(synaptonemal complex)；二价体( bivalent) 粗线期（pachytene）：染色体四分体 重组 重组节(recombination nodules)部分交换 双线期（diplotene）：姐妹染色体交叉 终变期（diakinesis）：端化,卵细胞的形成过程,第一、二次减数分裂染色体分开的不同,减数分裂意义 1、是三大遗传学规律的基础 同源染色体分离孟德尔分离律 非同源染色体自由组合孟德尔自由组合律 同源染色体之间联会重组互换连锁互换律 2、保持遗传的稳定性 精子（n）+卵子（n）=受精卵（2n） 3、生物变异和进化的基础 同源染色体之间重组、互换 非同源染色体之间自由组合,思考题,1、解释并区别下列名词： 联会/同源染色体 二价体/四分体 有丝分裂/减数分裂 有丝分裂器/收缩环 2、细胞增殖的生物学意义。 3、细胞周期包含哪几个阶段？各阶段的特点是什么？ 4、减数分裂与生殖细胞的发生有何关系？意义何在？,二、细胞周期的主要变化,不再继续增殖（终末分化细胞）： 即失去增殖能力，至死都不分裂的细胞。如角质细胞、红细胞、肌细胞、神经元等。 持续增殖（周期性细胞）：越过R点，继续增殖。如皮肤生发层细胞，骨髓造血细胞、干细胞等。 暂不增殖（期）：如淋巴细胞、肝肾胰的细胞等。肝切除后开始分裂修复。,1期细胞的三种去向：,细胞同步化,细胞同步化(synchronization)：指在自然发生或经人为处理使细胞停留在细胞周期某一时期。 (一）自然同步化 （二）人工同步化 诱导同步化 1）DNA合成阻断法：5-氟脱氧尿嘧啶、羟基脲、阿糖胞苷、氨甲蝶呤、 2）中期阻断法：利用破坏微管的药物将细胞阻断在中期，常用的药物有秋水仙素和秋水仙酰胺,APC: 泛素连接酶E3(后期促进复合物),3. Cyclin-Cdk的调控作用,在G1向S期转变中起作用,启动与DNA复制有关的基因表达； 磷酸化S期Cyclin-cdk抑制物 Cyclin D/E-Cdk降解的不可逆性使G1S不可逆转。,启动DNA复制：预复制复合体激活（磷酸化） 保证DNA只复制一次（解体、降解和外运预复制复合体）。 促进G2M转换,MPF 促进G2M转换 M期形态结构变化 中期后期，MG1转换,Cdk4,6/CycD Cdk2/CycE,Cdk2/CycA,Cdk1/CycB(MPF),MPF,（三）细胞因子对细胞周期的调控,生长因子 抑素 cAMP, cGMP RNA特异剪接因子SR及其激酶 生长因子的信号通路主要有： ras途径，激活MAPK，MAPK进入细胞核内 cAMP途径: PKC 磷脂酰肌醇途径: G蛋白,PKC,Ca+,癌基因，原癌基因：编码生长因子，生长因子受体，转录因子,p53，pRB,小 结,掌握： 1有丝分裂的特点； 2有丝分裂前期、中期、后期、末期的特点； 3. 减数分裂第一次分裂各期的主要特点； 4. 细胞周期的概念； 5. 细胞周期各时相的主要特点。 熟悉： 1.细胞增殖的主要方式； 2. 参