细胞生物学：第11章-1细胞增殖及其调控

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1、CHAPTER11CellProliferationandit’sRegulation1细胞增殖的意义◆细胞增殖(cellproliferation)是细胞生命活动的重要特征之一,是生物繁育的基础。◆单细胞生物细胞增殖导致生物个体数量的增加。◆多细胞生物由一个单细胞即受精卵分裂发育而来，细胞增殖是多细胞生物繁殖基础。◆成体生物仍然需要细胞增殖，主要取代衰老死亡的细胞，维持个体细胞数量的相对平衡和机体的正常功能。◆机体创伤愈合、组织再生、病理组织修复等，都要依赖细胞增殖。2OUTLINE11.1CELLCYCLE11.2REGULATIONOFCEL

2、LCYCLE311.1cellcycles一、细胞周期细胞周期是指连续分裂的细胞从一次有丝分裂结束后开始生长到下次有丝分裂终止所经历的全过程。在这一过程中,细胞的遗传物质进行复制并均等地分配给两个子细胞。42001年诺贝尔生理学与医学奖:◆利兰·哈特韦尔发现了控制细胞周期的基因，其中一种被称为“START”的基因对控制各个细胞周期的最初阶段具有决定性的作用。◆保罗·纳西的贡献是发现了CDK。◆蒂莫西·亨特的贡献是发现了调节CDK的功能物质CYCLIN.5Phasesofthecellcycle6细胞周期时相及类型Phasesofthecellcy

3、cle间期(interphase)◆G1期(Gap1phase),即从M期结束到S期开始前的一段间歇期;◆S期,即DNA合成期(DNAsyntheticphase);◆G2期(Gap2phase),即DNA合成后(S期)到有丝分裂前的一个间歇期;M期,即有丝分裂期(mitosisphase)。不一定每种细胞都有四个时期，如胚胎细胞没有G1期。7可将高等动物的细胞分为三类：①连续分裂细胞，如表皮生发层、部分骨髓细胞。②休眠细胞，暂不分裂，但适当刺激下可重新进入细胞周期，称G0期细胞，如淋巴细胞、肝、肾细胞等。③不分裂细胞，不再分裂，又称终端细胞，如

4、神经、肌肉、多形核细胞等。8二细胞周期各时相的合成活动◆G1期(Gap1phase)◆S期(synthesisphase)◆G2期(Gap2phase)◆M期9G1期·与DNA合成启动相关，开始合成细胞生长所需要的多种蛋白质、RNA、碳水化合物、脂等，同时染色质去凝集。10S期·DNA复制与组蛋白合成同步，组成核小体串珠结构11G2期·DNA复制完成，在G2期合成一定数量的蛋白质和RNA分子12M期·M期即细胞分裂期，真核细胞的细胞分裂主要包括两种方式，即有丝分裂(mitosis)和减数分裂(meiosis)。遗传物质和细胞内其他物质分配给子细胞

5、。13组成：感受器、信号传导通路、效应器。主要检验点：G1/S检验点：DNA是否损伤？细胞外环境是否适宜？细胞体积是否足够大？在酵母中称start点，在哺乳动物中称R点(restrictionpoint)。S期检验点：DNA复制是否完成？G2/M检验点：DNA是否损伤？细胞体积是否足够大？中-后期检验点：纺锤体组装检验点。细胞周期检验点（checkpoint）14细胞周期的时间长短与物种/细胞类型有关。G1期持续时间差异较大，M期最短,约0.5～4.5小时。脉冲标记DNA复制和细胞分裂指数观察测定法（PLM）：用3HTDR对测定细胞脉冲标记、定时取

6、材，通过统计标记有丝分裂细胞百分数的办法来测定细胞周期。三细胞周期时间的测定15有关名词：TG1：G1期的持续时间TG2：G2期的持续时间TS：S期的持续时间TM：M期的持续时间TC：一个细胞周期的持续时间PLM：标记的有丝分裂细胞所占的比例TDR：胸腺嘧啶核苷，是DNA的特异前体，能被S期细胞摄入，而掺进DNA中。16测定原理:①待测细胞经3H-TDR标记后，所有S期细胞均被标记。②S期细胞经G2期才进入M期，所以一段时间PLM=0。③开始出现标记M期细胞时，表示处于S期最后阶段的细胞，已渡过G2期，所以从PLM=0到出现PLM的时间间隔为TG2

7、。④S期细胞逐渐进入M期，PLM上升，到达到最高点的时候说明来自处于S最后阶段的细胞，已完成M，进入G1期。所以从开始出现PLM到PLM达到最高点（≈100%）的时间间隔就是TM。⑤当PLM开始下降时，表明处于S期最初阶段的细胞也已进入M期，所以出现PLM到PLM又开始下降的一段时间等于TS。⑥从PLM出现到下一次PLM出现的时间间隔就等于TC，根据TC=TG1+TS+TG2+TM即可求出的TG1长度。17（一）自然同步化1、多核体：如：粘菌、疟原虫。2、水生动物的受精卵：如海胆、两栖类。3、增殖抑制解除后的同步分裂：如真菌的休眠孢子移入适宜环境后

8、，同步分裂。四细胞（周期）同步化181、选择同步化1）有丝分裂选择法优点：操作简单，同步化程度高，细胞不受药物伤害。缺点：