1 / 79

细胞分裂与细胞周期 Cell Division and Cell Cycle

细胞分裂与细胞周期 Cell Division and Cell Cycle. 染色体正确复制与分离 细胞增殖的调控. 内容. 有丝分裂过程 染色体的运动 细胞周期各个时相的特点 细胞周期调控 细胞周期调控系统的分子组成 细胞周期调控机制 新的细胞周期如何起始 原癌基因和抑癌基因 正常细胞增殖与死亡的失衡. 一、细胞分裂. ( 一 ) 细胞分裂的类型 1. 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂 2. 无丝分裂同样是高等生物组织细胞的正常分裂方式

walda
Download Presentation

细胞分裂与细胞周期 Cell Division and Cell Cycle

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 细胞分裂与细胞周期Cell Division and Cell Cycle 染色体正确复制与分离 细胞增殖的调控

  2. 内容 • 有丝分裂过程 • 染色体的运动 • 细胞周期各个时相的特点 • 细胞周期调控 • 细胞周期调控系统的分子组成 • 细胞周期调控机制 • 新的细胞周期如何起始 • 原癌基因和抑癌基因 • 正常细胞增殖与死亡的失衡

  3. 一、细胞分裂 (一)细胞分裂的类型 1.无丝分裂、有丝分裂、减数分裂 2.无丝分裂同样是高等生物组织细胞的正常分裂方式 • 分裂迅速、能量消耗少、分裂的细胞仍可以执行功能。存在于人体创伤愈合、癌变及衰老组织中，也存在于上皮组织、肌肉组织和肝脏中。

  4. (二)有丝分裂的过程 1.有丝分裂(mitosis)保障了染色体完整、均等地分配到两个子细胞中 2.过程：包括细胞核分裂和细胞质分裂 (1)前期 prophase • 特征：染色质凝集、分裂极确定、核仁缩小并解体

  5. 主要事件： • 完成DNA复制的染色质开始凝集，染色单体通过着丝粒结合。DNA的着丝粒序列形成着丝粒。 • 中心体完成复制，开始向两极运动 • 中心体，由一对中心粒及其周围的无定形物质构成，中心粒可能进行微管的组装，无定形物质中包含大量的与中心体结构和功能相关的蛋白，如微管蛋白、微管结合蛋白、马达蛋白等。

  6. 中心体是微管组织中心(MTOC)，与细胞形态维持、细胞运动、有丝分裂密切相关。中心体是微管组织中心(MTOC)，与细胞形态维持、细胞运动、有丝分裂密切相关。 • 星体 (aster)由中心体及其发出的放射状排列的微管构成。 • 马达蛋白推动星体沿微管分离，形成有丝分裂的两极。 • rRNA合成停止，蛋白翻译水平下降

  7. (2)前中期 prometaphase • 特征：核膜破裂(前中期开始的标志)、纺锤体形成、染色体向赤道板运动 • 主要事件： • 核纤层蛋白磷酸化，核纤层解聚，核膜破裂。 • 核膜破裂的小膜泡与内质网膜泡相似。

  8. 纺锤体形成 • 临时性细胞器 • 包括三种微管：星状体微管、极间微管(重叠微管)、动力微管。 • 星体微管形成后向细胞核区域渗透，形成极间微管(重叠微管)、动力微管。 • 染色体列队 • 染色体凝集程度更高。 • 随着纺锤体形成及来自两极的动粒微管长度变化，染色体向纺锤体赤道板运动。

  9. (3)中期 metaphase • 特征：所有染色体排列在赤道板上，染色体结构最明显 • 主要事件： • 有丝分裂器(mitotic apparatus)，由染色体、星体、中心粒及纺锤体组成的结构。

  10. (4)后期 anaphase • 特征：姐妹染色单体分离，子代染色体形成并移向细胞两极。 • 主要事件： • 姐妹染色单体分开—着丝粒分开 • 后期促进复合物(anaphase promoting complex, APC)导致cohensin复合体降解。

  11. 染色体分离 • 后期A，动力微管去组装，长度缩短 • 后期B，极间微管延长，星体微管向外牵拉，使纺锤体两极距离增加。 • 马达蛋白

  12. cohensin复合体

  13. (5)末期telophase • 特征：核膜重建(末期开始标志)，染色体去浓缩，核分裂完成(末期结束标志)。 • 主要事件： • 染色体开始去凝集，在每个染色单体的周围核膜开始重建。 • 核纤层蛋白去磷酸化。 • 在核膜形成的过程中，核孔复合体同时在核膜上装配。 • 随着染色体去浓缩，核仁开始装配，RNA合成逐渐恢复。

  14. (6) 胞质分裂 cytokinesis • 特征：收缩环、分裂沟形成，产生两个完整的子细胞 • 主要事件： • 收缩环，肌球蛋白和肌动蛋白组成。 • 分裂沟形成于纺锤体赤道板外缘。 • 细胞骨架重排。

  15. 有丝分裂过程中细胞的形态变化： • 染色体凝集与去凝集 • 核膜裂解与重建 • 细胞内膜系统重组与重建 • 细胞骨架彻底重组形成纺锤体与重建 • 细胞与细胞间、细胞与细胞外基质间附着减弱与重新增强

  16. 二、细胞周期及其进程 (一)细胞周期 • 细胞周期(cell cycle)是指细胞完成生长、分裂形成两个子细胞的全部过程，包括有丝分裂(分裂期)及分裂间期两个阶段。 • 有丝分裂包括细胞核分裂和细胞质分裂。 • 根据DNA合成状态的不同，分裂间期可分为G1(gap1)期、S期(DNA synthesis)、G2期、M期。

  17. 细胞完成分裂后可以退出细胞周期循环，进入G0期，处于不增殖状态，也称静止期(quiescent phase )。 • 根据细胞增殖状态和分裂能力的不同将细胞分为三类 • 周期性细胞或增殖细胞，能够连续分裂使细胞数目增加。 • 上皮基底层细胞、早期胚胎细胞、部分骨髓细胞 • 功能：维持生长发育、组织更新

  18. 静止细胞或暂不增殖细胞，细胞处于静止期受到适当刺激之后能重新进入细胞周期循环。静止细胞或暂不增殖细胞，细胞处于静止期受到适当刺激之后能重新进入细胞周期循环。 • 肝细胞、皮肤真皮层细胞 • 功能：组织再生、创伤愈合 • 终末分化细胞或永不增殖细胞，细胞结构和功能高度特化，不能重新进入细胞周期循环。 • 肌肉、神经、表皮细胞 • 功能：执行特定功能

  19. (二)细胞周期进程 1.G1期是DNA合成准备期 • 细胞质分裂结束即进入G1期 • 主要特点： • RNA、蛋白质合成旺盛，细胞生长体积变大 • 多种蛋白质磷酸化， • 酶、蛋白因子的激活或失活 • H1组蛋白磷酸化与基因转录活跃相适应。 • 细胞膜对物质转运作用加强，保证充足原料。 • 胆固醇合成增强，提高稳定性、为细胞分裂准备原料

  20. 2. S期DNA完成复制 • DNA复制开始即进入S期 • 主要特点： • 进行DNA和染色体复制 • DNA复制 • 组蛋白合成 • 组蛋白的合成与DNA复制同步进行、相互依赖 • 组蛋白磷酸化 • 中心体复制完成

  21. 3. G2期为细胞分裂准备期 • DNA、染色体复制完成即进入G2期 • 主要特点： • 细胞生长 • 微管蛋白合成旺盛 4. M期有丝分裂期 • 细胞核分裂和细胞质分裂 • 不同细胞的M期时间差异不大

  22. 三、细胞周期调控 (一) 细胞周期调控系统的核心 1. 细胞周期蛋白 cyclin • 特性： • 哺乳动物包括cyclin A~H • 在细胞周期的进程中发生周期性的合成与降解，因此命名为周期蛋白 • 在细胞周期的各特定阶段，不同周期性蛋白相继表达，与细胞中其他蛋白结合后，对细胞周期相关活动进行调节

  23. cyclin C,D,E只在G1期表达并只在G1期向S期转化过程中执行调节功能，称为G1期周期蛋白。 • cyclin A,B等在间期表达积累，到M期才表现出调节功能，称为M期周期蛋白。

  24. 2.细胞周期蛋白依赖性激酶 cyclin-dependent kinase，CDK • 特性： • 是一类蛋白激酶，但必须与cyclin结合并且特定的氨基酸残基处于合适的磷酸化状态后才可能具有激酶活性 • 通过磷酸化多种与细胞周期相关的蛋白，在细胞周期调控中起关键作用 • 在细胞周期的不同阶段，不同的CDK分子被激活，由此引发或调控细胞周期的主要事件

More Related