细胞生物学教程三+细胞周期.ppt

细胞增殖是生命的基本特征，种族繁衍、个体发育、机体修复等都离不开细胞增殖。 初生婴儿有1012个细胞，成人1014个，约200种类型。 成人体内每秒钟有数百万新细胞产生，以补偿衰老和死亡的细胞。 一个大肠杆菌若按20分钟分裂一次，并保持这一速度，则两天即可超过地球的重量。 第一节 基本概念 一、什么是细胞周期 由细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束所经历的过程，叫细胞周期。分为4个期： G1期(gap1)，指从有丝分裂完成到期DNA复制之前的间隙时间。 S期(synthesis phase)，指DNA复制的时期。 G2期(gap2)，指DNA复制完成到有丝分裂开始之前的一段时间。 M期又称D期(mitosis or division)，细胞分裂开始到结束。 从增殖的角度来看，可将高等动物的细胞分为三类： ①连续分裂细胞，如表皮生发层细胞、部分骨髓细胞。 ②休眠细胞暂不分裂，但在适当的刺激下可重新进入细胞周期，称G0期细胞，如淋巴细胞、肝、肾细胞等。 ③不分裂细胞，指不可逆地脱离细胞周期，不再分裂的细胞，又称终端细胞，如神经、肌肉、多形核细胞等 二、细胞周期时间的测定 细胞周期的时间长短与物种的细胞类型有关。通常G1期持续时间差异较大，M期最短约0.5～4.5小时。 标记有丝分裂百分率法（percentage labeled mitoses，PLM）：对测定细胞进行脉冲标记、定时取材、利用放射自显影技术显示标记细胞，通过统计标记有丝分裂细胞百分数的办法来测定细胞周期。放射标记物为3H或者14C标记的TDR。 三、细胞同步化 细胞同步化(synchronization)是指在自然过程中发生或经人为处理造成的细胞周期同步化。 （一）自然同步化 1、多核体：如：粘菌、疟原虫。 2、某些水生动物的受精卵：如海胆、海参、两栖类。 3、增殖抑制解除后的同步分裂：如真菌的休眠孢子移入适宜环境后，它们一起发芽，同步分裂。 （二）人工同步化 1、选择同步化 1）有丝分裂选择法：M期细胞与培养皿的附着性低，振荡脱离器壁收集。 优点：操作简单，同步化程度高，细胞不受药物伤害。 缺点：获得的细胞数量较少（分裂细胞约占1%～2%） 。 2）细胞沉降分离法： M期细胞体积大，可用离心分离。 优点：可用于任何悬浮培养的细胞。 缺点：同步化程度较低。 2、诱导同步化 1）DNA合成阻断法：选用DNA合成的抑制剂，可逆地抑制DNA合成。常用TDR双阻断法： 在细胞处于对数生长期的培养基中加入过量TDR（Hela 2mol/L；CHO 7.5mol/L）。S期细胞被抑制，停在G1/S交界处。移去TDR，释放时间大于TS时，再次加入过量TDR。 优点：同步化程度高 缺点：产生非均衡生长，个别细胞体积增大。 2）中期阻断法 用秋水仙素等细胞分裂抑制剂将细胞阻断在中期。优点是无非均衡生长现象，缺点是可逆性较差。 第二节 有丝分裂 一、细胞分裂的类型 无丝分裂(amitosis)：又称直接分裂，由Remark（1841）发现于鸡胚血细胞，不涉及纺锤体形成及染色体变化 。 有丝分裂(mitosis) ：又称为间接分裂，由Fleming (1882)年首次发现于动物，Strasburger(1880)发现于植物。 减数分裂(meiosis）：染色体复制一次，细胞连续分裂两次。 二、有丝分裂 为了便于描述人为的划分为六个时期： 间期（interphase）； 前期(prophase)； 前中期(premetaphase)； 中期(metaphase)； 后期(anaphase)； 末期(telophase)。 其中间期包括G1期、S期和G2期，主要进行DNA复制、中心体复制、细胞体积增大等准备工作。 S期中心粒已完成复制，在前期移向两极，两对中心粒之间形成纺锤体微管，核膜解体时，中心粒已到达两极，并形成纺锤体。 纺锤体有三种微管结构： ①极体微管（polar mt）两极间的微管，在纺锤体中部重叠，重叠部位结合有分子马达 。 ②着丝点微管（kinetochore mt），是从着丝点到另一极的微管； ③星体微管（astral mt），由中心粒放射出来的微管。植物没有中心粒和星体，其纺锤体称无星纺锤体。 Anaphase A: separation of the sister chromatids. Anaphase B: separation of the poles. Microtubules and Motors in the spindle （五）末期 从子染色体到达两极，至形成两个新细胞为止的时期。涉及子核的形成和胞质分裂两个方面。 动物细胞的胞质分裂通过胞质收缩环的收缩实现，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？ 植物细胞