细胞有丝分裂过程简图

演讲人：日期:细胞有丝分裂过程简图CATALOGUE目录01分裂间期02前期03中期04后期05末期06胞质分裂01分裂间期DNA复制准备染色质解螺旋染色质由高度凝集状态逐渐解螺旋化，为后续DNA复制提供可接近的模板结构，确保遗传信息准确传递。核苷酸原料积累细胞质内大量合成脱氧核苷酸三磷酸（dNTPs），并转运至核内，为DNA聚合酶提供充足底物支持持续合成。复制起始点识别特定蛋白质复合物识别并结合DNA链上的复制起始位点，启动复制叉形成，为双向复制奠定基础。中心体复制中心粒分离与倍增原有中心粒对发生垂直分离，新中心粒在原中心粒旁侧开始组装，最终形成两对完整的中心粒结构。01微管组织中心重组中心体周围基质蛋白重新分布，γ-微管蛋白环复合体数量增加，为分裂期纺锤体微管锚定做准备。02定位信号激活磷酸化级联反应调控中心体复制时序，确保其与细胞周期其他事件严格同步，避免多极纺锤体形成。03物质合成与储备组蛋白大规模表达核糖体加速合成核心组蛋白（H2A、H2B、H3、H4）及连接组蛋白H1，用于新合成DNA的染色质包装。能量代谢增强线粒体氧化磷酸化效率提升，ATP生成速率显著提高，为后续分裂过程提供持续能量供应。膜磷脂合成内质网扩大表面积并加速合成磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺等膜成分，为细胞质分裂储备膜结构原料。02前期染色质凝缩成染色体染色体形态固定凝缩后的染色体呈现典型的X形结构，便于显微镜下观察和后续纺锤体微管的捕捉。03每条染色体由两条完全相同的姐妹染色单体组成，通过着丝粒紧密连接，确保遗传物质完整复制。02姐妹染色单体显现染色质纤维螺旋化染色质通过高度螺旋化和折叠形成短棒状的染色体结构，便于后续的分离和分配。01核膜核仁解体核膜崩解为小泡核膜双层膜结构断裂成小膜泡，使染色体直接暴露于细胞质中，为纺锤体微管接触染色体创造条件。核仁结构消失核仁中的RNA和蛋白质成分分散到细胞质中，暂停核糖体的合成活动，确保细胞能量集中于分裂过程。核孔复合体降解核孔复合体蛋白解聚，导致核质间物质交换终止，进一步隔离分裂相关调控因子。纺锤体开始形成中心体迁移与微管组装中心体向细胞两极移动并辐射出微管，形成动态的纺锤体框架结构。动粒微管捕获染色体极间微管交叉排列连接两极的极间微管相互重叠并形成稳定张力，为后期染色体分离提供机械支撑。纺锤体微管通过末端动态生长与收缩，寻找并附着于染色体着丝粒处的动粒结构。03中期染色体赤道板排列姐妹染色单体对称分布每对姐妹染色单体以对称方式排列，确保后续分离时能够均等分配到两个子细胞中。整齐排列于赤道板所有染色体在纺锤体的牵引下整齐排列在细胞中央的赤道板上，形成典型的赤道板排列结构。染色体高度凝缩此时染色体达到最大程度的凝缩状态，形态清晰可见，便于后续的分离和分配。纺锤体完全形成微管结构高度组织化纺锤体由微管蛋白组成，此时微管结构完全形成并高度组织化，为染色体分离提供机械支撑。01两极延伸的纺锤丝纺锤丝从细胞两极延伸并连接到染色体的着丝粒上，形成稳定的牵引系统。02动态平衡的微管网络纺锤体微管处于动态平衡状态，不断进行组装和解聚，以适应染色体移动的需求。03着丝粒连接纺锤丝张力感应机制激活着丝粒处的张力感应机制被激活，确保所有染色体都正确连接到纺锤体上后才进入下一个阶段。03纺锤丝从两极连接到着丝粒，建立双向牵引力，为后续姐妹染色单体的分离做好准备。02双向牵引力的建立动粒蛋白复合体形成着丝粒处形成动粒蛋白复合体，作为纺锤丝附着的位点，确保染色体与纺锤体的稳定连接。0104后期姐妹染色单体分离纺锤体微管收缩纺锤体微管通过动力蛋白驱动，将姐妹染色单体从着丝粒处分离，确保遗传物质均等分配。黏连蛋白降解黏连蛋白复合体被特异性蛋白酶降解，解除姐妹染色单体间的连接，为后续移动创造条件。分离信号调控后期促进复合物（APC/C）被激活，通过泛素化途径降解抑制分离的蛋白质，确保分离过程精准有序。错误纠正机制纺锤体组装检查点监控分离过程，若发现未正确连接的染色体，将延迟后期进程直至错误修复。染色体向两极移动极间微管延长两极间的非动粒微管通过聚合作用相互滑动，推动纺锤体两极远离，辅助染色体移动。染色体极向排列分离后的染色体以着丝粒为首形成V字形排列，减少移动过程中的阻力与缠绕风险。动粒微管牵引连接染色体动粒的纺锤体微管通过动态解聚缩短，产生拉力将染色体拖向细胞两极。马达蛋白协同作用驱动蛋白和动力蛋白等分子马达沿微管定向运输染色体，确保移动方向性和效率。细胞两极距离增大膜泡运输增强高尔基体衍生的囊泡向赤道板区域富集，为后续膜重组和胞质分裂储备膜性结构。极间微管滑动延伸两极间的重叠微管在驱动蛋白作用下相互滑动，持续推离两极，扩大分裂区域空间。星体微管辐射扩张中心体周围的星体微管向外延伸并锚定在细胞膜上，通过机械张力扩大两极间距。细胞骨架重组肌动蛋白和中间纤维网络重构，为细胞形态变化提供结构支撑，维持延展稳定性。05末期染色体解螺旋染色质重新松散化在末期阶段，高度凝缩的染色体开始解螺旋，逐渐恢复为松散的染色质状态，为后续的转录和复制活动做准备。基因转录恢复随着染色体解螺旋，被凝缩状态抑制的基因重新获得转录活性，细胞逐渐恢复正常的基因表达模式。组蛋白修饰参与调控解螺旋过程涉及多种组蛋白修饰酶的参与，如组蛋白去乙酰化酶和甲基化酶，这些修饰有助于染色质结构的动态变化。核膜核仁重建核膜小泡聚集与融合来自内质网的核膜小泡在染色体周围聚集并相互融合，逐步形成新的核膜结构，将染色体包裹起来形成子细胞核。核孔复合体重新组装新形成的核膜上开始重新组装核孔复合体，这些结构是核质间物质交换的重要通道，对细胞功能恢复至关重要。核仁组织区活化特定的核仁组织区（NORs）开始活跃，rRNA基因转录重启，核糖体前体颗粒逐渐聚集，形成新的核仁结构。纺锤体消失微管解聚过程启动纺锤体微管蛋白亚基逐渐解聚，从动态不稳定的微管状态转变为游离的α/β微管蛋白二聚体形式。马达蛋白参与拆卸多种马达蛋白如驱动蛋白和动力蛋白参与纺锤体的拆卸过程，它们通过消耗ATP提供能量来促进微管网络的解离。中心体恢复正常状态纺锤极的中心体结构恢复正常间期状态，微管组织中心（MTOC）活性降低，为下一个细胞周期做准备。06胞质分裂动物细胞缢裂膜融合调控过程当缢裂沟达到临界深度时，膜融合蛋白介导两侧细胞膜融合，形成独立膜结构并完成胞质隔离。缢裂沟动态变化随着收缩环持续收紧，细胞膜内陷形成明显的缢裂沟，沟深随细胞骨架重组逐渐加深，最终导致细胞质物理分隔。收缩环形成机制由肌动蛋白和肌球蛋白组成的微丝束在细胞赤道板处聚集形成收缩环，通过ATP水解提供能量驱动环状结构收缩，逐步向内缢缩细胞膜。植物细胞板形成成膜体组装路径高尔基体分泌的囊泡沿微管骨架运输至赤道面，通过SNARE蛋白介导的膜融合形成片层状结构，逐步扩展为细胞板雏形。果胶沉积与初生壁构建胞间连管建立机制细胞板形成过程中伴随果胶多糖的定向沉积，通过钙离子交联形成凝胶基质，为后续纤维素微纤丝提供支架。在细胞板扩展边缘保留未融合的膜通道，经特化后形成贯穿新壁的胞间连管，维持细胞间物质运输和信息传递。123两个子细胞形成分裂面定向调控皮层微