细胞培养技术细胞周期.ppt

每个细胞每个细胞细胞增殖细胞增殖 一切生物机体建立的基础一切生物机体建立的基础 通过：通过：生长，分裂生长，分裂-完成增殖完成增殖 细胞分裂是由原来的一个亲代细胞，经过分裂变为细胞分裂是由原来的一个亲代细胞，经过分裂变为 两个子代细胞，使细胞数量增加。两个子代细胞，使细胞数量增加。细胞在分裂之前，必须有一个准备阶段，进行各种细胞在分裂之前，必须有一个准备阶段，进行各种 必要物质和结构的准备必要物质和结构的准备 细胞周期细胞周期 （细胞增殖周期，细胞生活周期）（细胞增殖周期，细胞生活周期）子代细胞形成之后，又开始物质准备，酝酿下一次分子代细胞形成之后，又开始物质准备，酝酿下一次分裂。周而复始，使细胞增殖不断进行。这种循环过程，裂。周而复始，使细胞增殖不断进行。这种循环过程，称为细胞周期称为细胞周期 一个细胞周期指由上一次一个细胞周期指由上一次 细胞分裂结束开始，到下一次细胞分裂结束为止细胞分裂结束开始，到下一次细胞分裂结束为止 细胞周期的分期细胞周期的分期 细胞周期分为两个相互延续的过程：细胞周期分为两个相互延续的过程：有丝分裂期和分裂间期。有丝分裂期和分裂间期。有丝分裂期（有丝分裂期（M M期）期）:前、中、后、末期前、中、后、末期间期间期 DNA DNA的合成是在其中的某个特定时期进行，的合成是在其中的某个特定时期进行，这一特定时期称为这一特定时期称为DNADNA合成期合成期,在在S S期与上次细胞分裂之后，存在一个时间间隔，期与上次细胞分裂之后，存在一个时间间隔，为第一时间间隔为第一时间间隔(Gap 1(Gap 1，G1)G1)，由于是在，由于是在DNADNA合成之合成之 前，所以称为前，所以称为DNADNA合成前期；合成前期；在在S S期与下一次细胞分裂之前，也存在一个时间间隔，期与下一次细胞分裂之前，也存在一个时间间隔，为第二时间间隔期为第二时间间隔期(Gap 2(Gap 2，G2)G2)，位于，位于DNADNA合成之合成之 后又称为后又称为DNADNA合成后期合成后期 间期：间期：G1+S+G2 G1+S+G2细胞周期的分期细胞周期的分期 间期间期+M+M期期 间期：间期：G1+S+G2 G1+S+G2 M M 期期:前、中、后、末期前、中、后、末期细胞周期细胞周期细胞周期时间细胞周期时间不同种类细胞的细胞周期持续的时间长短不一。不同种类细胞的细胞周期持续的时间长短不一。各种细胞的细胞周期存在差异，各种细胞的细胞周期存在差异，但就高等生物体而言，细胞周期时间的长短但就高等生物体而言，细胞周期时间的长短 变化主要在变化主要在G1G1期，而期，而S S期、期、G2G2期和期和M M期的时间期的时间 基本稳定基本稳定 典型的培养哺乳动物细胞周期时间，大致典型的培养哺乳动物细胞周期时间，大致TcG1SG2M2030 hr 1015 hr 68 hr 36 hr 0.51 hr 同一细胞同一细胞 适宜条件适宜条件，相对，相对恒定恒定 条件改变条件改变，可，可改变改变 如：子宫内膜细胞周期如：子宫内膜细胞周期 28 28天天 如用激素如用激素 可可 几天几天 造血细胞造血细胞 失血后失血后 可缩短可缩短各细胞不同各细胞不同 如：如：人食管上皮人食管上皮 144 hr 144 hr 人中幼红血球人中幼红血球 1518 hr 1518 hr各细胞不同各细胞不同 高等生物体，细胞周期时间的长短变化高等生物体，细胞周期时间的长短变化 主要在主要在G1G1期，期，S S期、期、G2G2期和期和M M期的时间基本稳定期的时间基本稳定 与与G1G1有关，有关，G1 G1变异大变异大G1SG2MTc人急淋白110天1624hr23 hr1hr210天粒白2060hr1620 hr3 hr0.470.62hr4083 hr人正常淋巴37 hr12hr1.8 hr0.5hr18 hr各期特点各期特点G1G1期期时期时期:有丝有丝分裂后期分裂后期,子细胞继续生长时期子细胞继续生长时期时间时间:变化大变化大,几小时几小时 几天几天特点特点：是一个细胞周期的第一阶段，细胞是一个细胞周期的第一阶段，细胞生长主要阶段生长主要阶段 细胞细胞开始合成开始合成生长所需的各种蛋白质、糖类和脂生长所需的各种蛋白质、糖类和脂质以及质以及rRNArRNA。虽然。虽然G1G1期不合成期不合成DNADNA，但在，但在G1G1期的期的后期，后期，DNADNA合成酶的活性大大增加，合成酶的活性大大增加，为为S S期做好准期做好准备备。对各种环境信号对各种环境信号,综合、协调、综合、协调、作出反应作出反应 以确定是否进入以确定是否进入S S期期 时间长度变异大时间长度变异大：人体人体200200多种细胞，周期时间不同多种细胞，周期时间不同,主要在主要在G1G1 S S期期概况概况 时期时期:DNA合成时期合成时期 基本特点基本特点:为分裂作准备为分裂作准备,DNA复制复制 时间：约时间：约10 h左右左右特点特点是细胞周期中一个非常重要的时期。此期主要进行DNA合成，同时合成组蛋白和DNA复制所需的酶 (1)(1)主要为主要为DNADNA合成合成 开始时，急剧形成开始时，急剧形成DNADNA聚合酶聚合酶 及及4 4种脱氧核苷酸，以后，合成种脱氧核苷酸，以后，合成DNADNA等等 期末期末，DNADNA加倍加倍 DNADNA复制是增殖的基础复制是增殖的基础 完成完成DNADNA复制，才能入复制，才能入M M期期S期期(2)S(2)S期的期的蛋白质合成蛋白质合成 DNADNA复制复制过程中需过程中需不断合成蛋白质不断合成蛋白质 组蛋白的合成组蛋白的合成与与DNADNA合成有关合成有关 DNA DNA复制中，复制中，互为条件、相互制约互为条件、相互制约S期期进程特点进程特点 一经进行，一经进行，自动继续自动继续 遗传物质易受损遗传物质易受损(双链分离双链分离)为分裂作准备，合成，复制为分裂作准备，合成，复制DNADNA，应准确应准确 如错误如错误形态形态：细胞增大细胞增大G2G2期期概况概况：时期时期:分裂之前分裂之前 基本特点基本特点：进行进行诱发细胞进入分裂诱发细胞进入分裂的的 各种各种生化变化生化变化 时间时间：较短较短，约，约23 hr23 hr 概况概况：时期时期:分裂之前分裂之前 时间时间：较短较短，约，约23 hr23 hr G2期期特点特点：机能活动机能活动 为为分裂作准备分裂作准备 继续继续合成与分裂有关的物质合成与分裂有关的物质，主要合成分裂有关的蛋白质，尤以细胞骨架重新组装的蛋白质主要合成分裂有关的蛋白质，尤以细胞骨架重新组装的蛋白质 如阻止蛋白质合成，细胞不进入分裂如阻止蛋白质合成，细胞不进入分裂 此期此期DNADNA已加倍已加倍 染色质开始螺旋化染色质开始螺旋化，但程度轻，但程度轻 进程特点进程特点 对环境因素敏感，对环境因素敏感，易受阻易受阻，但去因素可恢复，但去因素可恢复 合成的合成的蛋白质与分裂有关蛋白质与分裂有关，如阻止，不分裂，如阻止，不分裂 形态形态 体积增大体积增大1 1倍倍 M期期 M M期期:为有丝分裂期，是细胞周期的终结期，此时为有丝分裂期，是细胞周期的终结期，此时每亇细胞将分裂成为每亇细胞将分裂成为2 2个子细胞。其进程又分个子细胞。其进程又分与前、中、后、末与前、中、后、末4 4期期 概况概况 时期时期 最终阶段最终阶段 基本特点基本特点 形态、结构形态、结构变化最大变化最大，细胞增殖标志细胞增殖标志 时间时间 短，较恒定短，较恒定 分期分期 前、中、后，末前、中、后，末 M期期 前期前期概况概况 染色质凝集染色质凝集，核被膜崩解核被膜崩解，纺缍体形成纺缍体形成 2030分分特点特点 1.染色体组装染色体组装:染色质染色质逐渐逐渐变短变短，变粗变粗 核膜破裂，已成核膜破裂，已成染色体染色体2.2.核被膜破裂核被膜破裂 核被膜消失，前期结束核被膜消失，前期结束 M期期-前期前期3.3.纺缍体形成纺缍体形成中心粒中心粒:2:2套中心粒分离套中心粒分离,向两极移动成为纺缍体的两个极向两极移动成为纺缍体的两个极.是微管组织中心是微管组织中心(MTOC)(MTOC)纺缍体纺缍体:中心体向两侧移动中中心体向两侧移动中,微管聚合微管聚合,成纺缍状结构成纺缍状结构 由三种微管组成由三种微管组成 星状微管星状微管：在：在MTOCMTOC周围周围,卧放射状卧放射状 极微管极微管：由纺缍体一极发出，伸向另一极，：由纺缍体一极发出，伸向另一极，在赤道部位相互重叠在赤道部位相互重叠,由动力蛋白连接由动力蛋白连接 动粒微管动粒微管：由一极发山：由一极发山,与染色体的动粒连接与染色体的动粒连接细胞形状细胞形状 开始变圆开始变圆 M期期-中期中期要点要点:纺缍体及赤道板形成纺缍体及赤道板形成 时间时间:2030 min:2030 min特点特点:有丝分裂器有丝分裂器 由纺缍体、染色体、中心粒由纺缍体、染色体、中心粒 组成组成 临时装置临时装置 纺缍体纺缍体：已形成，稳定：已形成，稳定 染色体染色体：高度浓缩：高度浓缩 形成形成中期板中期板(赤道板赤道板)中期板：中期细胞的染色体高度浓缩，形成中期染中期板：中期细胞的染色体高度浓缩，形成中期染 色体，丧失其明显的运动，集中于赤道平面。此种色体，丧失其明显的运动，集中于赤道平面。此种 聚集在赤道平面上的中期染色体又称中期板聚集在赤道平面上的中期染色体又称中期板 可用于研究可用于研究 细胞形状细胞形状 圆形圆形、易脱落易脱落 M期期 后期后期概况概况要点要点:染色单体染色单体 分离分离.后期开始后期开始 时间时间:57 min 最快最快特点特点:染色体向两极移动染色体向两极移动 移动机制移动机制：微管：微管2 2个运动过程个运动过程 动粒微管：动粒微管：染色体动粒部位不断解聚。使动粒微管缩短染色体动粒部位不断解聚。使动粒微管缩短 使染色体向极移动使染色体向极移动(拉动拉动)极微管极微管 加速聚合、伸长，加速聚合、伸长，使纺缍体两极之间距离加大，纺缍体延长使纺缍体两极之间距离加大，纺缍体延长(推动推动)细胞形状细胞形状 略变长略变长 M期期 末期末期概况概况要点要点:细胞质分裂细胞质分裂，形成，形成2 2个子细胞个子细胞 时间时间:2030 min特点特点 胞质中胞质中重新出现正常结构重新出现正常结构 纺缍体消失纺缍体消失 新的细胞核膜形成新的细胞核膜形成 形成染色质：染色体解螺旋化形成染色质：染色体解螺旋化 胞质分裂胞质分裂 形成特殊临时性结构一收缩环形成特殊临时性结构一收缩环 细胞膜内陷细胞膜内陷,分裂沟分裂沟细胞形状细胞形状 细胞拉长中部变细，缩窄加深，细胞拉长中部变细，缩窄加深，2 2个子细胞个子细胞