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1、第九章 细胞分裂与细胞周期,第一节 细胞分裂,细胞分裂的方式,无丝分裂（直接分裂）,有丝分裂（间接分裂）,减数分裂,生物学意义：物种繁衍、个体生长、机体修复,无丝分裂：直接进行细胞核与细胞质的分裂方式。分裂过程中既无染色体、纺锤体的形成，也无核膜、核仁的解体。,可进行无丝分裂的高等动物细胞,分期,前期,中期,后期,末期,二.有丝分裂,前 期,染色质凝集-前期起始标志 核膜崩解 核仁缩小解体 分裂极确定 纺缍体形成,主要事件,前 期,1 染色质凝集,分子事件：组蛋白H1磷酸化,前期起始标志,前 期,分子事件：核纤层蛋白磷酸化,2 核膜崩解,前 期,3 核仁缩小解体,分子事件： 染色质的凝集，导致
2、核仁组织区回缩到所属染色体上，rRNA停止转录,前 期,4 分裂极确定,中心体向两极移动的方向将决定细胞分裂的方向,极间微管（polar mt）两极间的微管 动粒微管（kinetochore mt），是从着丝点（动粒）到另一极的微管，也称着丝点微管； 星体微管（astral mt），由中心粒放射出来的微管，呈星状。 植物没有中心粒和星体，其纺锤体称无星纺锤体。,前 期,5纺缍体形成,中 期,主要事件,染色体凝集到最大程度，排列在赤道面上形成赤道板； 有丝分裂器形成。,有丝分裂器：(mitotic apparatus),后 期,主要事件,着丝粒分裂； 姐妹染色单体分离并向细胞两极移动,妹妹染色体
3、单体分开并移向两极。 分为后期A、后期B两个过程。,后期A: 姐妹染色单体互相分开,后期 B: 两极间拉长,末 期,主要事件,子细胞核重建； 细胞质分裂,染色体解聚组蛋白H1去磷酸化 核仁重新形成核仁组织区开始转录 核膜重建核纤层蛋白去磷酸化,动物细胞的胞质分裂通过收缩环的收缩实现 收缩环由大量平行排列的肌动蛋白组成。 用细胞松弛素处理这一时期的细胞，会出现什么现象？,2 细胞质分裂,三、减数分裂,第二节 细胞周期及其调控 一 细胞周期的基本概念 细胞从一次有丝分裂结束开始，到下一次有丝分裂结束为止所经历的全过程。,细胞周期,间期interphase,分裂期 （M期）mitotic phase
4、,DNA合成前期（G1期）,DNA合成期（S期）,DNA合成后期（G2期）,前期prophase,中期premataphase,后期anaphase,末期talophase,SG2M的时间变化相对较小,G1期持续的时间差异却很大,细胞周期时间的长短主要取决于G1期的长短,Tc= TG1 + Ts + TG2 + TM,24h,11h,8h,4h,1h,一个细胞周期过程所需要的时间称为细胞周期时间（Tc）,二 细胞周期的主要变化,G1期,G1期是细胞生长的主要阶段，细胞体积增大，为进入S期作物质准备 合成大量蛋白和RNA：DNA聚合酶、 周期蛋白等 发生多种蛋白质的磷酸化 细胞膜对物质的转运作用
5、加强，保证蛋白合成的原料 G1期是细胞对环境和药物作用的敏感时期 G1晚期有限制点（R点），决定细胞是否进入S期，是调控细胞增殖的关键点,限制点（R点）：G1期有一些对环境因素的敏感点，可限制正常细胞通过周期，是控制细胞增殖的关键。,M期,G1,进入G1期的细胞去向 周期性细胞：（增殖型细胞） 表皮基底层细胞 、恶性肿瘤细胞 G0期细胞： （暂不增殖型细胞） 肝、肾、胰等细胞 终末分化细胞 ：（不增殖型细胞） 神经、肌肉细胞、哺乳动物的红细胞、角化上皮细胞等,周期性 细胞,终末分化细胞,S期（DNA合成期） DNA合成(复制) 染色体蛋白的合成：组蛋白、非组蛋白等 中心粒的复制,S期,从DNA
6、合成的全过程，是细胞增殖周期的关键阶段。,S期,G2期,G2期 : 为进入M期作准备 1. 合成 成熟促进因子（MPF） 微管蛋白 2.有R点: 决定细胞是否进入M期,M期,染色质螺旋化变为染色体，并平均分配到 两个子细胞的过程。 历时最短、形态结构变化最大 包括核分裂、胞质分裂,三 细胞周期的调控,细胞周期的调控,细胞周期由特殊的蛋白进行调控 （一）细胞周期调控蛋白 1.细胞周期蛋白（cyclin） 2.细胞周期蛋白依赖性激酶 （Cdk） 3.Cdk抑制因子,cyclinB+CDK1 =MPF （成熟促进因子）,Cyclin- CDK是细胞周期引擎,MPF（成熟促进因子）对细胞周期的调控 1
7、.是能促进M期启动的调控因子，在G2/M期转换中 起关键作用，其化学组成是MPF=CDK1+cyclinB,（二）细胞进出M期的调控MPF的调控,成熟促进因子的化学组成,2.功能： （1）MPF促进细胞从G2期进入M期 cyclinB在G2期开始合成，在G2/M转换时MPF被激活后， 导致： 1组蛋白的磷酸化，染色质凝集形成染色体。 核纤层蛋白的磷酸化可引起核纤层的解体，核膜破裂。 核仁组织区停止转录促使核仁解体。 多种微管结合蛋白磷酸化，使微管发生重排， 促进纺锤体的形成，细胞进入M期。,MPF=CDK1+cyclinB,（2）MPF促进分裂从M中期向后期的转换 MPF的活性在M中期达到高峰
8、 MPF磷酸化APC（促后期蛋白复合体）并将其激活，降解姐妹染色单体着丝粒之间的粘着蛋白，同时促进染色单体分开，使细胞分裂从M中期到后期。,（3）MPF活性下降导致细胞退出M期,后期末CyclinB被降解，MPF活性降低，导致： 1组蛋白去磷酸化，染色体解旋形成染色质。 核纤层蛋白去磷酸化，核膜组装，形成子核。 核仁组织区开始转录，核仁重现。 肌球蛋白去磷酸化，形成收缩环，分裂沟加深， 胞质分裂。,（三）细胞进出S期的调控（G1/S期的调节） cyclinA-Cdk2是S期最主要的cyclin-Cdk复合物 功能： 1.启动DNA的复制 2.阻止已复制的DNA再复制,1 肿瘤细胞G1期变长 肿
9、瘤的细胞周期也由G1、S、G2、M期构成，细胞周期时间与正常细胞相比相近或更长，主要与肿瘤细胞G1期变长有关,第四节 细胞周期与医学,一.细胞周期异常与肿瘤的发生,2.增殖比率高：在肿瘤细胞群中，G0期和不增殖型细胞很少，增殖型细胞所占比例较高,肿瘤由3类细胞构成： 增殖型细胞：肿瘤生长的原因，大部分药物作用对象 增殖比率：增殖细胞所占比例 暂不增殖型细胞：对环境、药物不敏感，肿瘤复发根源 不增殖型细胞：无害,3.细胞增殖周期失控,细胞周期蛋白（cyclin）过度表达 周期蛋白依赖性激酶（CDK）抑制因子失活 其它因素,抗癌药物,非周期特异性药：,周期特异性药：,二 抗癌药物的分类,作用于任何状态的细胞，杀伤 作用没有选择，毒副作用大， 如氮芥、丝裂霉素。,只作用于细胞周期的某一特定时相，对周期其他时相不起作用。 如秋水仙素、长春新碱（M期）、 环磷酰胺（G1)。,三 细胞增殖周期与肿瘤治疗,1.抗癌药物的分类和选用,.择机用药,诱导正常细胞处于G0期 诱导本身处在G0期的肿瘤细胞进入分裂相以便杀灭，预防肿瘤复发 诱导肿瘤细胞同步化进入某一时相,本章节重点 1. 掌握细胞周期的概念、有丝分裂各时期的主要特征 2.掌握间期各时相的动态变化的特点 3.掌握MPF对细胞周期的调控 4.掌握肿瘤增殖周期的特点 5.掌握抗癌药物的分类,
