细胞生物学细胞增殖与细胞周期

细胞增殖与细胞周期Cellproliferation&cellcycle细胞增殖（cellproliferation）

细胞生命活动的重要特征之一、01基本事件*DNA的复制*细胞分裂02增殖特征差异:不同发育阶段，不同类型细胞03（

活跃，不活跃，相对静止，停止)04细胞的增殖和细胞周期运行严格有序进行05第一节细胞分裂23145遗传物质不能均等分配过程简单、迅速,没有一系列细胞核的变化,没有纺锤体的形成和染色体的组装。

类型:无丝分裂、有丝分裂、减数分裂、amitosismitosismeiosis重要性

遗传物质精确分配,保持细胞的遗传稳定性。

有丝分裂（mitosis)分期

prophase;metaphase;anaphase;telophase,cytokinesis主要事件1.核膜的解体和重建染色质凝集和重新形成纺锤体形成和染色体运动细胞质分裂（收缩环；细胞板)细胞分裂用时0.5~2hr染色质凝集(组蛋白-P核小体—染色体袢环—染色单体)1.前期（prophase)核仁DNA加入各自染色体中,核仁成分分散核膜破裂和核仁解体(lamin-P为可溶性,核膜断裂成小泡)微管组织中心(MTOC):----中心体星体周围微管三种确立分裂极和纺锤体形成centrosome移动方向中心粒无定形基质星

体

(astar)星体微管中心体2.中期（metaphase)标志

染色体排列在赤道面上。细胞侧面观“线状”细胞极面观“单星”"染色体两侧动粒4纺锤体(spindle)5动粒微管极间微管星体微管中心体染色体1有丝分裂器

（mitoticapparatus)2:星体周围微管3纺锤体拉长3.后期（anaphase)

姐妹染色单体分离、向细胞两极运动

二分体------单体（子代染色体)

动粒微管缩短

极间微管延长

染色体被拉向两极——双星10min

②细胞质分裂

（cytokinesis)

分裂沟，中间小体

（残余微管和致密细胞基质)

加深、完全断开

细胞器大致分配分裂沟4.末期（telophase)标志

子细胞核形成;细胞质、器分裂①

染色体解聚、核膜形成、核仁形成

纺锤体是染色体分离、移动的主要装置推力、拉力、固着力、粘着力姐妹染色单体（着丝粒)分开促后期蛋白复合体APC染色体动粒与微管连接处是作用点微管动力蛋白是染色体运动的动力动力蛋白（dynein)；纺锤体微管组装/去组装规律染色体运动方向是综合力作用的结果有丝分裂保障机制

类

型

结

局

细胞质不分离

双/多核细胞

染色体（单体)不分离

多倍体、双染色体

染色体多次复制但不分离

多线巨大染色体

体细胞减数分裂

单倍体细胞

有2个以上中心粒

多极核

异常有丝分裂（执行特殊功能的需要)二

、减数分裂(meiosis)时

间

生殖细胞形成时特有的分裂方式。地

点

生殖腺特

点

染色体复制一次，细胞分裂两次，

子细胞染色

体数目减半。Mitosis–meiosis转变机理？1.G2较长2.0.3%DNA迟复制3.同步性减数分裂的4个阶段（前)减数分裂间期

（G1，S，G2,少数DNA序列迟复制)减数分裂I（前I、中I、后I、末I)减数间期

（无DNA复制)减数分裂II（前II、中II、后II、末II)同源染色体:在细胞中形态、大小相同,上面载有等位基因,一条来自父方,一条来自母方,减数分裂时可以配对的两条染色体。

减数分裂I前期I

分

期

事

件

细线期(leptotone)凝集，染色线、染色粒

偶线期(zygotene)同源染色体联会

形成

联会复合体SC2n二分体-------n个四分体

粗线期(pachytene)重组期

重组小结

交换与重组

双线期(diplotene)交叉SC解体交叉端化RNA合成

灯刷染色体

终变期(diakinesis)核膜、核仁消失，

四分体(n个)

纺锤体形成中期I染色体排列在赤道面上

染色体动粒----极后期I同源染色体分离,非同源染色体自由组合末期I减数分裂间期(没有DNA的合成)4.减数分裂II减数分裂II（meiosisII)和有丝分裂过程基本相同。(前期II中期II后期II末期II)减II中II:细胞内为n个二分体思考题

遗传三大定律的细胞学证据?减数分裂包括一次DNA复制、两次细胞分裂;子细胞和母细胞之间的遗传性具有较大差异减数分裂小结01由1个母细胞形成4个子细胞,染色体的数目减半。卵细胞1:1精细胞1:4（遗传物质重组与交换，自由组合)02减数分裂与有丝分裂的区别有丝分裂减数分裂分裂次数DNA复制一次，分裂一次DNA复制一次，分裂二次分裂过程前期无染色体的配对、交换、重组同源染色体配对、交换、重组中期二分体排列于赤道板上，与染色体两个动粒相连的动粒微管分别位于染色体的两侧同源染色体并列于赤道板上，与染色体两个动粒相连的动粒微管分别位于染色体的同侧后期着丝点一分为二，染色单体向两极移动中期I：同源染色体分别移向细胞的两极中期II：着丝点一分为二，姐妹染色单体分别移向细胞的两极末期染色体数目不变染色体数目减半分裂结果子细胞染色体数目与分裂前相同子细胞的遗传物质与亲代细胞相同子细胞染色体数目比分裂前减少一半子细胞的遗传物质与亲代细胞及子细胞之间均不相同发生地点体细胞生殖腺有丝分裂减数分裂细胞周期时间（TC)细胞周期经历的时间细胞周期（cellcycle)：是指细胞从上一次分裂结束开始生长到下一次细胞分裂结束所经历的过程，又称细胞增殖周期。

一、细胞周期概念第二节细胞周期细胞周期划分G1(gap1)细胞有丝分裂完成DNA复制前S(synthsisphase)DNA复制2c-4cG2(gap2)：DNA复制完成到有丝分裂开始M期(mitosis,division)分裂开始到结束研究方法

：流式细胞术

细胞同步化

生化方法等等

细胞同步化法使处于细胞周期不同阶段的细胞,共同进入细胞

周期某一特定阶段,这一过程称为细胞的同步化。有丝分裂摇落法化学同步化法DNA合成阻断法

中期阻断法细胞周期调控的研究方法免疫组化法显微注射法细胞融合法终端分化细胞G0周期性细胞

细胞类型（增殖特性)

周期性细胞：

始终保持旺盛的增殖活性。

G0期细胞：

一般不分裂，暂不增殖细胞。

终端分化细胞

（无增殖能力细胞)结构和功能高度特化

周期性细胞终端分化细胞二、细胞周期各时相的细胞形态和分子事件G1期（DNA合成前期)体积、表面积、核\质比RNA的合成活跃:蛋白质合成活跃:DNA复制所需酶，G1/S转换所需蛋白蛋白质的磷酸化:组蛋白、非组蛋白及某些蛋白激酶磷酸化

细胞膜对物质的转运作用加强:321456DNA复制

启动DNA合成DNA复制（主要事件)01蛋白质合成酶、蛋白（组蛋白、非组蛋白)组装核小体。

02组蛋白持续磷酸化03中心粒复制04（二)S期（DNA合成期)G2期（有丝分裂准备期)大量合成与M期结构功能相关的蛋白质（如微管蛋白、成熟促进因子等)合成ATP中心粒的体积逐渐增大，开始分离M期010302是一组控制细胞周期运行的蛋白,控制细胞周期中DNA的复制,遗传物质的分开等主要事件的有序发生和发展,从而形成对细胞周期调控起中心作用的复杂网络。发

现MPF种

类（一)细胞周期调控蛋白三、细胞周期调控蛋白cellcycle-regulatingprotein细胞周期调控蛋白种类03CDK抑制因子（CKI)——抑制

CDK类蛋白激酶——催化亚单位0102细胞周期素(Cyclin)——调节亚单位1.细胞周期素(cyclin)--使CDK磷酸化或活化是一类随细胞周期的变化呈现周期性出现和消失的蛋白质。（A、B、C、D.E等几类，亚型，20多种）表达时间不同，执行功能多种多样

G1、G1/S、G2CyclinD.E、AM期CyclinBDEABCDK类蛋白激酶（cyclin-dependentkinase)CDK是一类必须与细胞周期蛋白结合才具有激酶活性的蛋白激酶，可将多种与细胞周期相关的蛋白磷酸化，在细胞周期调控中起关键作用。

分子的特性：

①与cyclin结合

②具有磷酸激酶的活性分类：CDK1——CDK7等

①G1.G1/S、S期—CDK②M期—CDK

功能：

启动DNA复制和终止，

染色体的凝集、运动和松解，

核膜、核仁的崩解和重建，

核纤层的降解和重新聚合，

纺锤体的形成和消失。

CDKI是对CDK激酶起负性调控作用的蛋白质。3.CDK抑制物（CDKinhibitor,CKI)INK4家族:p16抑制CDK4(p15.p18、p19)CIP/KIP家族:P21、27、57在G1期抑制多种CDK已发现多种CDKIp1601cyclinE03cyclinD02cyclinB04P21p27p57（二）M期调控1.M-CDK活化

（

涉及CyclinB.CAK、cdc25、Well1）2.CDK1激发M期所有事件

CDK1

APCAPC遍在蛋白连接酶复合体

M-Cylin降解遍在蛋白多聚化蛋白酶体4.3.促后期蛋白复合体(anaphasepromotingcomplex)APCM中——M后

促进染色单体分开

遍在蛋白(Ubiquitin)cyclin降解盒4.CDK1活性下降出M期

细胞核重建、染色体解螺旋、启动收缩机制（三)进出S期调控M期末G1CDKs活性——0G1晚期

增殖信号（激素、生长因子)G1—cyclin转录cyclinD+cdk4/cdk6G1/S转换“Start”S期DNA合成启动，cyclin+CDK2（S—CDK)

保证精确复制（pre—RC)—G2—M

限制点在细胞周期调控中的作用01温度、pH、营养、药物、感染、射线02细胞因子、激素、生长因子03生长因子(growthfactor):04细胞自分泌或旁分泌的,通过与细胞膜上特异05受体结合,调节细胞周期的多肽类物质。

06包括:PDGF、EGF、IL、TGF、FGFNGF等07作用阶段:G1期、S期二、细胞周期中的信号系统调控是细胞自分泌的，通过与细胞膜上特异受体结合，抑制细胞周期进程的糖蛋白。作用阶段:G1期、G2期2.抑素(Hormone):01cAMP与cGMP均为细胞信号转导过程中重要的胞内信使,在细胞周期中,两者可相互拮抗,控制细胞周期的进程。cGMP促进细胞分裂cAMP抑制细胞分裂

3.cAMP与cGMP02肿瘤基因1癌基因(oncogene):能促使细胞无限增殖、癌变的

DNA序列。

2分若干个基因家族（已发现近百种癌基因)3抑癌基因(suppression-oncogene)：存在于正常细胞中、能抑制细胞恶性增殖的基因。

4一、细胞周期调控异常与肿瘤第四节细胞增殖异常与疾病肿瘤基因的基本类型（癌基因类)1类型举例相应原癌基因编码蛋白2生长因子类蛋白sis血小板生长因子3生长因子受体erbB上皮生长因子受体4信号转导通路中src酪氨酸蛋白激酶5的分子rasGTP结合蛋白6转录因子myc转录调节蛋白7细胞周期来源CDKcyclincdk8肿瘤基因的基本类型（抑癌基因类）Rb