细胞增殖及其调控(II)

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1、第十一章细胞增殖及其调控●细胞增殖(cellproliferation)的意义●细胞周期与细胞分裂●细胞周期调控细胞增殖(cellproliferation)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。第一节细胞周期与细胞分裂●细胞周期(cellcycle)概述●有丝分裂(mitosis)●胞质分裂(Cytokinesis)●减数分裂(Meiosis)一、细胞周期(cellcycle)概述细胞周期细胞周期中各个不同时相及其主要事件细胞周期长短测定

2、细胞周期同步化特异的细胞周期1.细胞周期◆概念：细胞从一次有丝分裂结束到下一次有丝分裂完成所经历的一个过程。其间经历细胞遗传物质的准备和积累阶段和细胞增殖的实施过程。1.1细胞周期时相组成·间期(interphase):G1phase，Sphase，G2phase·有丝分裂期(Mitosis)：Mphase，胞质分裂期(Cytokinesis)细胞沿着G1→S→G2→M→G1周期性运转，在间期细胞体积增大(生长)，在M期细胞先是核分裂，接着胞质分裂，完成一个细胞周期。1.2细胞周期时间不同细胞的细胞周

3、期时间差异很大.细胞周期各时期的持续时间:S+G2+M期总时间相对恒定，尤其是M期：约半个小时G1期：变化最大，细胞周期长短主要决定于G1期的长短，一般胚胎细胞和持续分裂的细胞，G1期短，而已分化的细胞G1期较长。2.细胞周期中不同时相及其主要事件◆G1期◆S期◆G2期◆M期G1期是细胞周期的第一阶段。主要特征：开始合成细胞生长所需要的蛋白质、糖类、脂质等，但不合成DNA。G1/S检验点是G1期晚期的一个基本事件。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

4、物中称R点(restrictionpoint)。·S期为DNA合成期。DNA复制与组蛋白合成同步，组成核小体串珠结构。（1）合成组蛋白，非组蛋白在间期各时期均可合成。（2）每一染色体含有两个染色单体。（3）S期检验点：DNA复制是否完成？S期·DNA复制完成，细胞即进入G2期。G2/M期检验点：检查DNA是否受损，细胞是否已生长到合适大小，环境因素是否利于细胞分裂等。所有因素都满足，细胞才能顺利实现从G2期向M期的转化。G2期M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(mit

5、osis)和减数分裂(meiosis)。遗传物质和细胞内其他物质分配给子细胞。3.细胞周期长短测定◆脉冲标记DNA复制和细胞分裂指数观察测定法◆流式细胞仪测定法(FlowCytometry)原理：是对测定细胞进行脉冲标记、定时取材、利用放射自显影技术显示标记细胞，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(3H-TdR）。优点：可以测定细胞周期的总时间和各阶段的时间，结果明了易分析；缺点：操作技术有一定的难度；具有一定的危险性；同位素的放射性逐渐衰减，误差较大。标记有丝分裂百分数法（PLM)细

6、胞周期各阶段的时间与PLM的关系◆流式细胞仪测定法(FlowCytometry)G1:1N;G2/S：2N;S:介于1N和2N之间监测DAN含量的变化二、有丝分裂(mitosis)●前期(prophase)●前中期(prometaphase)●中期(metaphase)●后期(anaphase)●末期(telophase)前期(prophase)前期开始的第一个特征是染色质开始浓缩(condensation)形成有丝分裂染色体(mitoticchromosome）；◆第二个特征分裂前期以中心体为核心而

7、形成的星体逐渐向细胞的两极运动前中期(prometaphase)核膜破裂成小的膜泡，这一过程是由核纤层蛋白中特异的Ser残基磷酸化导致核纤层解体；◆纺锤体微管与染色体的动粒结合，捕捉住染色体；纺锤体微管捕捉住染色体后，形成三种类型的微管：星体微管、动粒微管、极性微管；◆不断运动的染色体开始移向赤道板。细胞周期也由前中期逐渐向中期运转中期(metaphase)◆所有染色体排列到赤道板(MetaphasePlate)上，标志着细胞分裂已进入中期；◆是什么机制确保染色体正确排列在赤道板上？牵拉学说、外推学说

8、牵拉学说、外推学说牵拉假说：染色体向赤道板方向运动，是由于动粒微管牵拉的结果。动粒微管越长，拉力越大，当来自两极的动粒微管的拉力相等时，染色体被稳定在赤道板上。外推假说：染色体向赤道板方向的移动，是由于星体的排斥力将染色体外推的结果。染色体距离中心体越近，星体对染色体的外推力越强，当来自两极的推力达到平衡时，染色体被稳定在赤道板上。.MTbehaviorduringformationofthemetaphaseplate.Initially,MTfrom