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第十二章 细胞增殖.ppt

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第十二章 细胞增殖及其调控,,细胞增殖(cell proliferation)的意义,◆细胞增殖(cell proliferation)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(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。,第一节 细胞周期的概述,概念:细胞从一次有丝分裂结束到下一次有丝分完成所经历的一个有序过程。其间细胞遗传物质和其他内含物分配给子细胞。 细胞周期时相组成 细胞周期时间 根据增殖状况,细胞分类三类,细胞周期时相组成,·间期(interphase): G1 phase,S phase,G2 phase M phase: 有丝分裂期(Mitosis), 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。,,,细胞周期时间,·不同细胞的细胞周期时间差异很大·S+G2+M 的时间变化教小,细胞周期时间长短主要差别在G1期·有些分裂增殖的细胞缺乏G1、G2期,,,根据增殖状况,细胞分类三类,·连续分裂细胞(cycling cell) ·休眠细胞(Go细胞) ·终末分化细胞G0期细胞和终末分化细胞的界限有时难以划 分,有的细胞过去认为属于终末分化细胞,目前 可能被认为是G0期细胞。,,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,·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。,,G2期,·DNA复制完成,在G2期合成 一定数量的蛋白质和RNA分子,,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(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。,,S期,·DNA复制与组蛋白合成同步,组成核小体串珠结构·S期DNA合成不同步,,,Experimental demonstration of the coordinated Synthesis of DNA and hitones.,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(Flow Cytometry) ◆缩时摄像技术,可以得到准确的细胞周期时间及分裂间期和分裂期的准确时间。,,细胞周期同步化,◆自然同步化,如有一种粘菌的变形体plasmodia,某些受精卵早期卵裂 ◆人工选择同步化◆药物诱导法◆条件依赖性突变株在细胞周期同步化中的应用:将与细胞周期调控有关的条件依赖性突变株转移到限定条件下培养,所有细胞便被同步化在细胞周期中某一特定时期。,,,,人工选择同步化,·有丝分裂选择法:用于单层贴壁生长细胞。优点是细胞未经任何药物处理,细胞同步化效率高。缺点是分离的细胞数量少。 ·密度梯度离心法:根据不同时期的细胞在体积和重量 上存在差别进行分离。优点是方法 简单省时,效率高, 成本低。缺点是对大多数种类的细胞并不适用。,,药物诱导法,· DNA合成阻断法 ─ G1/S-TdR双阻断法:最终将细胞群阻断于G1/S交界处。优点是同步化效率高,几乎适合于所有体外培养的细胞体系。缺点是诱导过程可造成细胞非均衡生长 · 分裂中期阻断法:通过抑制微管聚合来抑制细胞分裂器的形成,将细胞阻断在细胞分裂中期。优点是操作简便,效率高。缺点是这些药物的毒性相对较大,,爪蟾早期胚胎细胞的细胞周期,·细胞分裂快,无G1期, G2期非常短,S期也短(所有复制子都激活), 以至认为仅含有S期和M期 ·无需临时合成其它物质 ·子细胞在G1、G2期并不生长,越分裂体积越小·细胞周期调控因子和调节机制与一般体细胞标准的细胞周期基本是一致的,,第二节细胞分裂,一、有丝分裂(mitosis) ●前期(prophase) ●前中期(prometaphase) ●中期(metaphase) ●后期(anaphase) ●末期(telophase),前期(prophase),◆标志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(mitotic chromosome) ◆第二个特征细胞骨架解聚,有丝分裂纺锤体 (mitotic spindle)开始装配 ◆Golgi体、ER等细胞器解体,形成小的膜泡,,,·这种染色体由两条染色单体(chromatid)构成·在前期末,染色体主缢痕部位形成一种蛋白复合物称为动粒(kinet
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