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1、细细胞胞分分裂裂的的方方式式无丝分裂（直接分裂）无丝分裂（直接分裂）有丝分裂（间接分裂）有丝分裂（间接分裂）减数分裂减数分裂生物学意义：物种繁衍、个体生长、机体修复生物学意义：物种繁衍、个体生长、机体修复y 一、一、中心体向两极移动，以决定染色体的移动方向中心体向两极移动，以决定染色体的移动方向极间微管（极间微管（polar mtpolar mt）： 两极间的微管，也称重叠微管。两极间的微管，也称重叠微管。动粒微管动粒微管（kinetochore mtkinetochore mt）：）： 是从着丝点（动粒）到另一是从着丝点（动粒）到另一 极的微管，也称着丝点微管。极的微管，也称着丝点微管。星体
2、微管星体微管（astral mtastral mt）：）： 由中心粒放射出来的微管，由中心粒放射出来的微管， 呈星状。植物没有中心粒呈星状。植物没有中心粒和星体，其纺锤体称无星纺锤体。和星体，其纺锤体称无星纺锤体。中心体中心体染色体染色体纺锤丝纺锤丝染色体染色体切切面面观观极极面面观观1.1.染色体凝集到最大程度，排列在赤道面上形成赤道板染色体凝集到最大程度，排列在赤道面上形成赤道板2.2.有丝分裂器形成有丝分裂器形成染色体、中心粒和纺锤体染色体、中心粒和纺锤体（主要是（主要是蛋白质成分）蛋白质成分）外层外层中层中层内层内层着丝点着丝点着丝粒着丝粒（DNA成分）成分）l后期后期A: 姐妹染色单
3、体互相分开姐妹染色单体互相分开l后期后期 B: 两极间拉长两极间拉长 离体培养动物细胞的有丝分裂观察离体培养动物细胞的有丝分裂观察 二、二、减数分裂过程中的染色体行为减数分裂过程中的染色体行为 三、三、 无丝分裂：直接进行细胞核与细胞质的分裂方式。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。仁的解体。一一 、细胞周期的概述、细胞周期的概述 （一）细胞周期（细胞增殖周期）：细胞从一次有丝分（一）细胞周期（细胞增殖周期）：细胞从一次有丝分裂裂结束开始结束开始，到下一次有丝分裂，到下一次有丝分裂
4、结束为止结束为止所经历的全过所经历的全过程。程。细细胞胞周周期期间期间期interphase分裂期（分裂期（M期）期）mitotic phaseDNA合成前期（合成前期（G1期）期）DNA合成期（合成期（S期）期）DNA合成后期（合成后期（G2期）期）前期前期prophase中期中期premataphase后期后期anaphase末期末期talophaseG0期期细胞周期细胞周期中的细胞中的细胞G1期期G2期期S期期M期期完成一个细胞周期所需要的时间称为细胞周期时间。完成一个细胞周期所需要的时间称为细胞周期时间。典型的人的体细胞周期时间为典型的人的体细胞周期时间为2424小时。小时。 S SG
5、 G2 2M M的时间变化相对较小的时间变化相对较小 G G1 1期持续的时间差异很大期持续的时间差异很大 细胞周期时间的长短主要取决于细胞周期时间的长短主要取决于G G1 1期的长短期的长短 Tc= TG1 + Ts + TG2 + TM24h11h8h4h1h连续分裂的细胞连续分裂的细胞G1期期G2期期S期期M期期死亡死亡终末分化细胞终末分化细胞G0期期暂不增殖细胞暂不增殖细胞（二）细胞在体内的增殖特性：（二）细胞在体内的增殖特性：（二）细胞在体内的增殖特性：（二）细胞在体内的增殖特性：根据增殖特性的不同，将进入根据增殖特性的不同，将进入G1期细胞分为期细胞分为3类：类： 表皮基底层细胞表
6、皮基底层细胞 恶性肿瘤细胞恶性肿瘤细胞肝、肾、胰等细胞肝、肾、胰等细胞神经细胞、肌细胞、哺乳动物的红细胞、神经细胞、肌细胞、哺乳动物的红细胞、角化上皮细胞等角化上皮细胞等G1期期1.是细胞生长的主要阶段是细胞生长的主要阶段2.合成大量合成大量RNA和蛋白：和蛋白：酶、钙调素、酶、钙调素、 G1期周期蛋白（期周期蛋白（cyclin）、）、 周期蛋白依赖激酶（周期蛋白依赖激酶（Cdk）开始合成开始合成S期活化因子期活化因子3.3.3.3.限制点（限制点（限制点（限制点（R R R R点）：点）：点）：点）：G G G G1 1 1 1期期期期有有有有一些一些一些一些对对对对环境因素的敏感点，环境因
7、素的敏感点，环境因素的敏感点，环境因素的敏感点，可限制正常细胞通过周可限制正常细胞通过周可限制正常细胞通过周可限制正常细胞通过周期，是控制细胞增殖的关期，是控制细胞增殖的关期，是控制细胞增殖的关期，是控制细胞增殖的关键点。键点。键点。键点。MM期期期期GG1 14.4.是环境和药物等因素作用于细胞周期的敏感时期是环境和药物等因素作用于细胞周期的敏感时期S期期S期：期：是是细胞增殖周期的关键阶段细胞增殖周期的关键阶段主要特点：主要特点：1.在在S期活化因子的驱动下进行期活化因子的驱动下进行DNA的复制的复制2.合成组蛋白和非组蛋白合成组蛋白和非组蛋白3.完成中心粒的复制完成中心粒的复制 （G1期
8、末开始）期末开始） G2期期G2期期 : 为进入为进入M期作准备期作准备1.进行进行RNA和有丝分裂相关蛋白的合成和有丝分裂相关蛋白的合成 成熟促进因子（成熟促进因子（MPF）、）、有丝分裂因子有丝分裂因子微管蛋白微管蛋白（合成起始于（合成起始于S期，完成于期，完成于G2期）期）2.有有R点点: 决定细胞是否进入决定细胞是否进入 M期期M期期染色质螺旋化变为染色体，并染色质螺旋化变为染色体，并平均平均分配到分配到两个子细胞的过程。两个子细胞的过程。历时最短历时最短、形态结构变化最大、形态结构变化最大包括核分裂、胞质分裂包括核分裂、胞质分裂Leland H. Hartwell R. Timoth
9、y (Tim) Hunt Sir Paul M. Nurse 2001年年10月月8日日美美国国人人LelandHartwell、英英国国人人PaulNurse、TimothyHunt因因对对细细胞胞周周期期调调控控机机理理的的研研究究而而获诺贝尔生理医学奖。获诺贝尔生理医学奖。第三节第三节 细胞周期的调控细胞周期的调控第三节第三节 细胞周期的调控细胞周期的调控 细胞周期有两个关键的调控时期，由特殊细胞周期有两个关键的调控时期，由特殊的蛋白进行调控的蛋白进行调控一、细胞周期调控蛋白一、细胞周期调控蛋白（一）细胞周期调控蛋白的种类（一）细胞周期调控蛋白的种类 1.细胞周期蛋白（细胞周期蛋白（cy
10、clin） 2.细胞周期蛋白依赖性激酶细胞周期蛋白依赖性激酶 （Cdk） Cyclin与与CDK-细胞周期调控的核心细胞周期调控的核心 CDK1+ cyclinB=MPF（成熟促进因子）（成熟促进因子）Cyclin- CDK是是细胞周期引擎细胞周期引擎周期蛋白周期蛋白B周期蛋白依赖性蛋白激酶周期蛋白依赖性蛋白激酶Cdk1成熟促进因子的化学组成成熟促进因子的化学组成( (二二) ) MPF（成熟促进因子）对细胞周期的调控（成熟促进因子）对细胞周期的调控1.MPF:1.MPF:是能促进是能促进是能促进是能促进MM期启动的调控因子，在期启动的调控因子，在期启动的调控因子，在期启动的调控因子，在G2/
11、MG2/M期转换中期转换中期转换中期转换中起关键作用，其化学起关键作用，其化学起关键作用，其化学起关键作用，其化学组成是组成是MPF=CDK1+cyclinB。2.功能：功能：（1）MPF促进细胞从促进细胞从G2期进入期进入M期期 MPF被激活后，导致：被激活后，导致： 1组蛋白的磷酸化，组蛋白的磷酸化，染色质凝集形成染色质凝集形成染色体染色体。核纤层蛋白的磷酸化核纤层蛋白的磷酸化可引起核纤层的解体，可引起核纤层的解体，核膜核膜破裂破裂。核仁蛋白磷酸化核仁蛋白磷酸化促使促使核仁解体核仁解体。多种微管结合蛋白磷酸化多种微管结合蛋白磷酸化，使微管发生重排，使微管发生重排，促进促进纺锤体纺锤体的形成
12、，细胞进入的形成，细胞进入M期。期。 （2 2 2 2）MPFMPF促进分裂从促进分裂从促进分裂从促进分裂从MM中期向后期的转换中期向后期的转换中期向后期的转换中期向后期的转换n n MPFMPF的活性到的活性到的活性到的活性到MM中期达到高峰，磷酸化中期达到高峰，磷酸化中期达到高峰，磷酸化中期达到高峰，磷酸化APCAPC（促后期蛋白复合体）并将其激活，（促后期蛋白复合体）并将其激活，（促后期蛋白复合体）并将其激活，（促后期蛋白复合体）并将其激活，降解降解降解降解姐妹染色单体着丝粒之间的粘着蛋白，同时促姐妹染色单体着丝粒之间的粘着蛋白，同时促姐妹染色单体着丝粒之间的粘着蛋白，同时促姐妹染色单体
13、着丝粒之间的粘着蛋白，同时促进染色单体分开进染色单体分开进染色单体分开进染色单体分开，使细胞分裂从，使细胞分裂从，使细胞分裂从，使细胞分裂从MM中期到中期到中期到中期到MM后后后后期。期。期。期。（3 3 3 3）MPFMPF活性下降活性下降活性下降活性下降导致细胞导致细胞导致细胞导致细胞退出退出退出退出MM期期期期后期末后期末后期末后期末CyclinBCyclinB被降解，被降解，被降解，被降解，MPFMPF活性降低，导致：活性降低，导致：活性降低，导致：活性降低，导致：1 1组蛋白去磷酸化组蛋白去磷酸化组蛋白去磷酸化组蛋白去磷酸化，染色体解旋形成，染色体解旋形成，染色体解旋形成，染色体解旋
14、形成染色质染色质染色质染色质。核纤层蛋白去磷酸化核纤层蛋白去磷酸化核纤层蛋白去磷酸化核纤层蛋白去磷酸化，核膜组装，形成，核膜组装，形成，核膜组装，形成，核膜组装，形成子核子核子核子核。肌球蛋白去磷酸化肌球蛋白去磷酸化肌球蛋白去磷酸化肌球蛋白去磷酸化，形成收缩环，分裂沟加深，形成收缩环，分裂沟加深，形成收缩环，分裂沟加深，形成收缩环，分裂沟加深，胞质分裂胞质分裂胞质分裂胞质分裂。1.MPF(促有丝分裂因子、成熟促进因子）：促有丝分裂因子、成熟促进因子）：是促进是促进M期启动的调控因子，在期启动的调控因子，在G2/M期转期转换中起关键作用，由换中起关键作用，由CDK1+cyclinB组成。组成。2
15、.功能：功能：1） MPF促进细胞从促进细胞从G2期进入期进入M期期 2）MPF促进分裂从中期向后期的转换促进分裂从中期向后期的转换3）MPF活性下降导致细胞退出活性下降导致细胞退出M期期（三）细胞进出（三）细胞进出S期的调控（期的调控（G1/S期的调节）期的调节）n ncyclinA-Cdk2是是S期最主要的期最主要的cyclin-Cdk复合复合物物n n功能：功能： 1. 1.启动启动启动启动DNADNA的复制的复制的复制的复制 2. 2.阻止已复制的阻止已复制的阻止已复制的阻止已复制的DNADNA再复制再复制再复制再复制二、检测点在细胞周期中的调控二、检测点在细胞周期中的调控细胞膜专一的
16、细胞膜专一的生长因子受体生长因子受体 （一）（一） 生长因子的调节生长因子的调节生长因子生长因子 +受体蛋白酪受体蛋白酪氨酸磷酸化氨酸磷酸化激活激活一系列信号通路一系列信号通路引起引起细胞增殖、分化细胞增殖、分化三、其他因素的调控三、其他因素的调控作用阶段：作用阶段：G1期、期、S期期 （二）抑素（二）抑素（三）（三）一、肿瘤增殖周期特点一、肿瘤增殖周期特点时间时间 2. 2.在肿瘤细胞群中，在肿瘤细胞群中，G0期的细胞很少，连续分裂期的细胞很少，连续分裂细胞所占比例较高细胞所占比例较高 3.3.细胞增殖周期失控，增殖无限，失去接触抑制细胞增殖周期失控，增殖无限，失去接触抑制正常细胞生长的密度
17、依赖性和接触抑制正常细胞生长的密度依赖性和接触抑制正常细胞生长的密度依赖性和接触抑制正常细胞生长的密度依赖性和接触抑制细胞接触抑制细胞接触抑制(示意图示意图)细胞生长细胞生长接触抑制接触抑制接触抑制丧失接触抑制丧失 4.G 4.G0 0期细胞是肿瘤复发的根源：期细胞是肿瘤复发的根源： G G0 0期细胞对环境因子和药物都不敏感期细胞对环境因子和药物都不敏感抗抗癌癌药药物物非周期特异性药：非周期特异性药：周期特异性药：周期特异性药：二、抗癌药物的分类二、抗癌药物的分类作用于任何状态的细胞，杀伤作用于任何状态的细胞，杀伤作用没有选择，毒副作用大，作用没有选择，毒副作用大，如氮芥、丝裂霉素。如氮芥、
18、丝裂霉素。只作用于细胞周期的某一特定时相，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。对周期其他时相不起作用。如秋水仙素、长春新碱（如秋水仙素、长春新碱（M期）、期）、 环磷酰胺（环磷酰胺（G1)。三、细胞增殖周期与肿瘤治疗三、细胞增殖周期与肿瘤治疗1.1.抗癌药物的分类和选用抗癌药物的分类和选用 . .择机用药择机用药. .杀灭杀灭G0期细胞，预防肿瘤复发期细胞，预防肿瘤复发 诱导正常细胞处于诱导正常细胞处于G0期期诱导肿瘤细胞同步化进入某一时相诱导肿瘤细胞同步化进入某一时相 本章节重点本章节重点 1. 掌握细胞周期的概念、有丝分裂各时期掌握细胞周期的概念、有丝分裂各时期的主要特征的主要特征 2.掌握间期各时相的主要变化掌握间期各时相的主要变化 3.掌握掌握MPF对细胞周期的调控对细胞周期的调控 4.掌握肿瘤增殖周期的特点掌握肿瘤增殖周期的特点
