细胞增值周期PPT课件

1 第二节第二节 细胞增殖细胞增殖一、细胞增殖增殖周期 （cell cycle) 是指连续分裂的细胞从一次有丝分裂结束后开始到下一次有丝分裂结束为止所经历的整个过程。 细胞周期是一个连续、动态变化的过程细胞周期是一个连续、动态变化的过程 ；细胞周期有起点和终点细胞周期有起点和终点 。2细细 胞胞 周周 期期间间 期期分裂期分裂期 （M期、有丝分裂）期、有丝分裂）G1期期S期期G2期期前期前期中期中期后期后期末期末期3分为四个时期：分为四个时期：G1、S、G2、M。42、细胞周期时间（、细胞周期时间（Tc） Tc：细胞周期全过程所需时间：细胞周期全过程所需时间 TcTG1+Ts+TG2+TM Tc的长短主要由的长短主要由TG1决定决定51）. 连续分裂细胞连续分裂细胞（周期性细胞）（周期性细胞） 在细胞周期中连续分裂的细胞。在细胞周期中连续分裂的细胞。3、根据增殖情况、根据增殖情况,将细胞分为三类将细胞分为三类:表皮基底层表皮基底层细胞、消化细胞、消化道粘膜细胞道粘膜细胞肝脏细胞、肝脏细胞、肾细胞肾细胞神经细胞、肌神经细胞、肌肉细胞肉细胞、3 3）. .终末分化细胞终末分化细胞 不可逆脱离细胞周期，丧失分裂能力不可逆脱离细胞周期，丧失分裂能力。2 2）. .暂不分裂细胞暂不分裂细胞（G G0 0期细胞）期细胞） 暂时脱离细胞周期不进行增殖（处于暂时脱离细胞周期不进行增殖（处于G G1 1期），期），但给予适当刺激后可重新进入细胞周期。但给予适当刺激后可重新进入细胞周期。6 7三、间期三、间期 1、G1期期 细胞体积增大，有细胞体积增大，有RNA、核糖体及多种蛋白质、核糖体及多种蛋白质合成（结构蛋白、酶），特别是合成（结构蛋白、酶），特别是DNA聚合酶含量聚合酶含量开始增加。开始增加。 主要合成为主要合成为S期期DNA复制所必须的酶类。也产复制所必须的酶类。也产生诱导细胞分裂的物质，当诱导物达到一定浓度，生诱导细胞分裂的物质，当诱导物达到一定浓度，G1期则继续进行下去。否则停留在期则继续进行下去。否则停留在G0期期 8限制点（限制点（R点）点） G G1 1期期R R点决定细胞分裂是进入点决定细胞分裂是进入S S期，还是期，还是进入进入G G0 0期。期。 定义：指细胞在周期的运行过程中所具定义：指细胞在周期的运行过程中所具有的控制点，以调节细胞是继续沿周期运行，有的控制点，以调节细胞是继续沿周期运行，还是停止某一阶段。还是停止某一阶段。9G G0 0期期R点点10 G G1 1期晚期是药物等因素作用与细胞周期的期晚期是药物等因素作用与细胞周期的敏感时期。敏感时期。G G1 1期期 RNA合成抑制剂合成抑制剂 S S期期触发蛋白积累到一定浓度，细胞越过触发蛋白积累到一定浓度，细胞越过R R点进点进入入S S期。期。G G1 1期时间变化最大。期时间变化最大。11 S期激活因子期激活因子： DNA复制所需的一种启动信号。复制所需的一种启动信号。开始合成于开始合成于G G1 1期期到到S S期的过渡时期含量最高，期的过渡时期含量最高， S S期结期结束消失。束消失。 2、S期（合成期）：期（合成期）： 主要完成主要完成DNA复制复制，组蛋白、非组蛋白合组蛋白、非组蛋白合成，成，DNA与组蛋白合成具与组蛋白合成具“连动效应连动效应”。DNA复制是不同步的，常染色质区先复制，异染色复制是不同步的，常染色质区先复制，异染色质区后复制。含不同碱基对的片断复制顺序不质区后复制。含不同碱基对的片断复制顺序不同同DNADNA的含量增加一的含量增加一倍倍12为细胞分裂期提供大量的物质准备：为细胞分裂期提供大量的物质准备： 大量的大量的RNA和蛋白质合成（微管蛋白大量合和蛋白质合成（微管蛋白大量合成、蛋白激酶）。成、蛋白激酶）。3、G2期（合成后期）：期（合成后期）：13染色体平均分配；子细胞的形成。染色体平均分配；子细胞的形成。 四、四、M期期 细胞周期时间中细胞周期时间中M期占用的时间最期占用的时间最短，但细胞的形态变化最大。短，但细胞的形态变化最大。前期（前期（prophase）中期（）中期（metaphase）后期（后期（anaphase）末期（）末期（telophase）14分裂期（核分裂）分裂期（核分裂）1 、前期（、前期（prophase） 染色质凝集；染色质凝集；细丝状的染色质细丝状的染色质逐步压缩形逐步压缩形成成形态明显的染色体形态明显的染色体并贯穿整个前期。每条染并贯穿整个前期。每条染色体含两条姊妹染色单体；中心粒进行复制，色体含两条姊妹染色单体；中心粒进行复制，分别移向细胞两级，同时向周围产生纺锤丝，分别移向细胞两级，同时向周围产生纺锤丝，形成纺锤体。形成纺锤体。核膜开始崩解，随后核仁开始消核膜开始崩解，随后核仁开始消失。失。 151617 染色体排列到赤道面上，形成赤道板；染染色体排列到赤道面上，形成赤道板；染色体浓缩程度最大。色体浓缩程度最大。2 、中期（、中期（metaphase）1819203 、后期（、后期（anaphase） 染色体着丝粒纵裂为二，一条染色体中的染色体着丝粒纵裂为二，一条染色体中的两条染色单体在纺锤丝的牵引下，从着丝粒处两条染色单体在纺锤丝的牵引下，从着丝粒处分开，平均的分向细胞的两极。分开，平均的分向细胞的两极。2122234 、末期（、末期（telophase） 核膜重新形成；染色体解旋变细成为染色核膜重新形成；染色体解旋变细成为染色质，核仁核膜重新出现。质，核仁核膜重新出现。242526 胞质分裂（胞质分裂（cytokinesis） 出现在后期末或末期初，在细胞中部发生出现在后期末或末期初，在细胞中部发生缢缩，致使细胞膜在此处断裂，形成两个子细缢缩，致使细胞膜在此处断裂，形成两个子细胞。胞。 2728前初期前初期前期前期中期中期后期后期 末期末期293031第四节第四节 减数分裂减数分裂（meiosismeiosis） 减数分裂（减数分裂（meiosismeiosis）是有性生殖）是有性生殖个体形成生殖细胞过程中发生的一种个体形成生殖细胞过程中发生的一种特殊分裂方式。细胞经两次分裂，而特殊分裂方式。细胞经两次分裂，而DNADNA只复制一次，因此子细胞中染色只复制一次，因此子细胞中染色体数目减半（体数目减半（2n n2n n）。）。32 间期间期G G1 1期期S S期期G G2 2期期分裂期分裂期减数第一次分裂减数第一次分裂前期前期中期中期后期后期 末期末期减数第二次分裂减数第二次分裂前期前期中期中期 后期后期 末期末期同有丝分裂同有丝分裂33减数第一次分裂减数第一次分裂 1、前期、前期 I （1 1）、细线期：）、细线期： 染色体已经完成复制，染色体已经完成复制，染色质呈细丝状染色质呈细丝状。 染色线：染色线： 染色粒：染色粒：位于染色线位于染色线上呈盘旋凝缩状的部上呈盘旋凝缩状的部分，染色较深分，染色较深34 （2 2）、偶线期（合线期）：）、偶线期（合线期）： 同源染色体：同源染色体：俩俩俩俩 配对，大小形态相似，配对，大小形态相似， 分别来源于父、母亲分别来源于父、母亲 的一对染色体。的一对染色体。 同源染色体联会同源染色体联会， 联会：联会：同源染色体配对现象。同源染色体配对现象。 形成二价体。形成二价体。 联会复合体：联会复合体：35 （3）、）、 粗线期粗线期 染色体明显变粗变短；染色体明显变粗变短；同源染色体的非姊妹同源染色体的非姊妹染色单体间发生染色单体间发生DNA的的片断互换片断互换，在光镜，在光镜下可看到交叉现下可看到交叉现象，象， 可产生新的等可产生新的等位基因组合。位基因组合。 形成四分体。形成四分体。36（4）、）、 双线期双线期 同源染色体开始逐同源染色体开始逐渐分开，但仍有几渐分开，但仍有几处相连；联会复合处相连；联会复合体解体。体解体。 端化：端化：（5）、）、 终变期终变期 染色体进一步浓缩，染色体进一步浓缩，交叉端化。核仁、核交叉端化。核仁、核膜消失膜消失372、中期、中期 二价体排列在赤道面上，染色体的形态二价体排列在赤道面上，染色体的形态因着丝粒位置不同而异。因着丝粒位置不同而异。3、后期、后期 同源染色体在纺缍丝牵引下向两极移动同源染色体在纺缍丝牵引下向两极移动，非同源染色体自由组合。，非同源染色体自由组合。384、末期、末期 两极各得到两极各得到n条染色体，数目由条染色体，数目由2nn。39减数第二次分裂减数第二次分裂 前期前期：中期：中期：后期：后期：末期：末期4041有有丝丝分分裂裂与与减减数数分分裂裂的的比比较较42比较有丝分裂和减数分裂的异同点比较有丝分裂和减数分裂的异同点有丝分裂有丝分裂减数分裂减数分裂比较项目比较项目分裂次数分裂次数一次一次连续两次连续两次子细胞性质子细胞性质 体细胞体细胞生殖细胞生殖细胞子细胞中染子细胞中染色体的数目色体的数目与体细与体细胞相同胞相同减少一半减少一半子细胞数量子细胞数量两个两个四个四个同源染色体同源染色体的行为变化的行为变化无无联会、交叉互换、联会、交叉互换、四分体彼此分离四分体彼此分离43二、减数分裂的生物学意义二、减数分裂的生物学意义1、使有性生殖生物体的染色体数目世代保持恒定。、使有性生殖生物体的染色体数目世代保持恒定。2n2nn n2n2n2、同源染色体配对、交换重组、非同源染色体自由、同源染色体配对、交换重组、非同源染色体自由组合形成了众多的由不同染色体组成的配子（组合形成了众多的由不同染色体组成的配子（223=8388608=8388608），增加了变异性，扩大了后代的变），增加了变异性，扩大了后代的变异范围，增强了个体对环境的适应性。异范围，增强了个体对环境的适应性。3、 X X、Y Y染色体经减数分裂形成染色体经减数分裂形成X X、Y Y两类精子，决定两类精子，决定受精卵性别，精、卵形态和功能不同，有利于受受精卵性别，精、卵形态和功能不同，有利于受精。精。44三、三、 配子发生（配子发生（gametogenesis) 精子（精子（sperm）发生）发生 1、增殖期：、增殖期：46XY46XY46XY46XY46XY46XY精原细胞精原细胞增殖期增殖期初级精母细胞初级精母细胞2、生长期生长期45 3、成熟期、成熟期46XY23Y23X23X23X23Y23Y初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精细胞精细胞精子精子4、变形期、变形期顶体形成顶体形成核染色质核染色质凝聚凝聚尾部形成尾部形成46 卵子（卵子（ovum）发生）发生 增殖期：增殖期： 女性胚胎第六周开始女性胚胎第六周开始 胚胎第六个月胚胎第六个月 生殖嵴原始细胞生殖嵴原始细胞 染色体（染色体（2n） 卵原细胞卵原细胞 染色体（染色体（2n） 初级卵母细胞初级卵母细胞 染色体（染色体（2n） 有有丝丝分分裂裂47 生长期生长期： 原始卵泡原始卵泡 初级卵泡初级卵泡 次级卵泡次级卵泡 成熟卵泡成熟卵泡48 成熟期49细胞增殖的调控细胞增殖的调控 细胞增殖是机体生长和发育的基础，它细胞增殖是机体生长和发育的基础，它不是随意发生，而是受到严格的调节控制的。不是随意发生，而是受到严格的调节控制的。细胞的这种调控首先源于细胞本身和周期活细胞的这种调控首先源于细胞本身和周期活动有关的基因和某些因子如生长因子。它们动有关的基因和某些因子如生长因子。它们存在各种组织细胞中，调节细胞的增殖活动。存在各种组织细胞中，调节细胞的增殖活动。如神经细胞、肌细胞已经分化而不能再增殖；如神经细胞、肌细胞已经分化而不能再增殖；而肝细胞暂不增殖但却保留着增殖的潜能，而肝细胞暂不增殖但却保留着增殖的潜能，这表明细胞增殖和细胞的功能协调一致。这表明细胞增殖和细胞的功能协调一致。5051对细胞周期调控起主要作用的因子有：对细胞周期调控起主要作用的因子有：（一）、生长因子与生长因子受体（一）、生长因子与生长因子受体 血小板衍生生长因子（血小板衍生生长因子（PDGF）及其受体）及其受体 表皮生长因子（表皮生长因子（EGF）及其受体）及其受体 胰岛素样生长因子（胰岛素样生长因子（IGF）及其）及其受体受体 3T3细胞细胞G G0 0期期 血小板衍生生长因子血小板衍生生长因子 G1期期 表皮生长因子表皮生长因子 胰岛素样生长因子胰岛素样生长因子S S期期52细胞的增殖和肿瘤细胞的增殖和肿瘤 在正常情况下，细胞通过分裂达到增殖的目的。肿瘤是机体内一类恶性生长的细胞组织，是机体内细胞不正常增值的结果。它们不按机体的需要和调控进行异常增殖。一般有三种细胞组成。恶性肿瘤G0期细胞很少，大多无限增殖。正常细胞 药物干扰 进入G0期，肿瘤细胞进入细胞周期，应用中毒剂量化疗杀伤肿瘤细胞。53第三章第三章 生命的延续生命的延续第一节第一节 无性生殖与有性生殖无性生殖与有性生殖无性生殖无性生殖 细菌细菌 二分裂二分裂 有性生殖有性生殖 高等动、植物高等动、植物 精子精子+卵子卵子 受精卵受精卵 新个体新个体有性生殖的生物学意义有性生殖的生物学意义：增加了：增加了变变 异，扩大了适应，有利于生物的异，扩大了适应，有利于生物的进化。进化。54（二）、细胞内信号转导调节（二）、细胞内信号转导调节 信号分子与膜上受体结合，通过信号分子与膜上受体结合，通过第二信使控制细胞增殖和分化。第二信使控制细胞增殖和分化。（三）、细胞周期有关基因及其产物对细胞周期（三）、细胞周期有关基因及其产物对细胞周期 的调控：的调控：癌基因、细胞分裂周期蛋白基因。癌基因、细胞分裂周期蛋白基因。55癌基因癌基因正常细胞分裂：正常细胞分裂：原癌基因原癌基因刺激刺激细胞分裂细胞分裂原癌基因原癌基因活化active加快细胞生长、加快细胞生长、繁殖速度繁殖速度恶性肿瘤形成恶性肿瘤形成 癌基因（癌基因（oncogene)五、细胞周期与医学56、癌基因和抑癌基因、癌基因和抑癌基因 (P62)2、细胞分裂周期基因、周期蛋白（、细胞分裂周期基因、周期蛋白（cyclin) 和周期蛋白激酶和周期蛋白激酶（cyclin-dependent Kinase,Cdk) .cyclin家族有家族有cylinA、B、C、D、E、F、G、H等。等。.CdK家族有家族有CdK1, CdK2, Cdk3, CdK4， CdK5等。等。.CdK与与cyclins结合形成的复合物可参与磷酸化多结合形成的复合物可参与磷酸化多 种蛋白质，这些磷酸化蛋白在细胞周期周期中种蛋白质，这些磷酸化蛋白在细胞周期周期中DNA复制和有丝分裂事件中起复制和有丝分裂事件中起重要调节作用重要调节作用。