细胞增殖和细胞周期精选课件.ppt

关于细胞增殖和细胞周期第一页，本课件共有59页细细胞胞增增殖殖是是生生命命的的基基本本特特征征，种种族族繁繁衍衍、个个体体发发育育、机机体修复等都离不开细胞增殖。体修复等都离不开细胞增殖。初生婴儿有初生婴儿有1012个细胞，成人个细胞，成人1014个，约个，约200种类型。种类型。成成人人体体内内每每秒秒钟钟有有数数百百万万新新细细胞胞产产生生，以以补补偿偿衰衰老老和死亡的细胞。和死亡的细胞。一一个个大大肠肠杆杆菌菌若若按按20分分钟钟分分裂裂一一次次，并并保保持持这这一一速速度，则两天即可超过地球的重量。度，则两天即可超过地球的重量。第二页，本课件共有59页细细细细胞胞胞胞增增增增殖殖殖殖的的的的方方方方式式式式无丝分裂（直接分裂）无丝分裂（直接分裂）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）有丝分裂（间接分裂）有丝分裂（间接分裂）减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂第三页，本课件共有59页一、无丝分裂(amitosis)质分裂质分裂质分裂质分裂分裂后分裂后分裂后分裂后分裂前分裂前分裂前分裂前核分裂核分裂核分裂核分裂第四页，本课件共有59页 有有 丝丝 分分 裂裂 减减 数数 分分 裂裂第五页，本课件共有59页分期分期分期分期前期前期前期前期中期中期中期中期后期后期后期后期末期末期末期末期二二.有丝分裂有丝分裂有丝分裂有丝分裂第六页，本课件共有59页第七页，本课件共有59页S S期完成复制，前期移向两极，中期到达两极期完成复制，前期移向两极，中期到达两极期完成复制，前期移向两极，中期到达两极期完成复制，前期移向两极，中期到达两极-确定分裂极向确定分裂极向确定分裂极向确定分裂极向第八页，本课件共有59页第九页，本课件共有59页第十页，本课件共有59页n动粒微管：动粒微管：由中心体发由中心体发出，连接在染色体着丝点出，连接在染色体着丝点的动粒上，着丝点上具有的动粒上，着丝点上具有马达蛋白。马达蛋白。极间微管：极间微管：极间微管：极间微管：由中心体发出，由中心体发出，由中心体发出，由中心体发出，在纺锤体中部重叠，重叠在纺锤体中部重叠，重叠在纺锤体中部重叠，重叠在纺锤体中部重叠，重叠部位结合有分子马达，负部位结合有分子马达，负部位结合有分子马达，负部位结合有分子马达，负责将两极推开责将两极推开责将两极推开责将两极推开星体微管：星体微管：星体微管：星体微管：由中心体由中心体由中心体由中心体向外放射，末端结合向外放射，末端结合有分子马达，负责两有分子马达，负责两极的分离。极的分离。-+第十一页，本课件共有59页第十二页，本课件共有59页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。第十三页，本课件共有59页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第十四页，本课件共有59页第十五页，本课件共有59页着丝粒与着丝点着丝粒与着丝点第十六页，本课件共有59页第十七页，本课件共有59页子细胞核重建子细胞核重建在分裂末期在分裂末期n染色体解旋染色体解旋组蛋白组蛋白H1去磷酸化去磷酸化n核仁重新形成核仁重新形成核仁组织区开始转录核仁组织区开始转录n核膜重建核膜重建核纤层蛋白去磷酸化核纤层蛋白去磷酸化第十八页，本课件共有59页第十九页，本课件共有59页第二十页，本课件共有59页n n动动动动物物物物细细细细胞胞胞胞的的的的胞胞胞胞质质质质分分分分裂裂裂裂通通通通过过过过胞胞胞胞质质质质收收收收缩缩缩缩环环环环的的的的收收收收缩缩缩缩实实实实现现现现，收收收收缩缩缩缩环环环环由由由由大大大大量平行排列的肌动蛋白组成。量平行排列的肌动蛋白组成。量平行排列的肌动蛋白组成。量平行排列的肌动蛋白组成。n n用细胞松弛素处理这一时期的细胞，会出现什么现象？用细胞松弛素处理这一时期的细胞，会出现什么现象？用细胞松弛素处理这一时期的细胞，会出现什么现象？用细胞松弛素处理这一时期的细胞，会出现什么现象？2.胞质分裂胞质分裂第二十一页，本课件共有59页三、减数分裂第二十二页，本课件共有59页第二节第二节 细胞周期及其调控细胞周期及其调控一、细胞周期的基本概念一、细胞周期的基本概念第二十三页，本课件共有59页第二十四页，本课件共有59页在细胞周期过程中所需要的时间称为细胞周期时间。在细胞周期过程中所需要的时间称为细胞周期时间。S SG G2 2M M的时间变化相对较小，的时间变化相对较小，G G1 1期持续的时间差异却很大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第二十五页，本课件共有59页二、细胞周期各时相的动态变化与生物大分二、细胞周期各时相的动态变化与生物大分 子的合成子的合成（一）（一）（一）（一）G1G1期期期期（DNADNA合成前期）合成前期）合成前期）合成前期）（二）（二）S期期（DNADNA合成期）合成期）合成期）合成期）（三）（三）G2G2期期（DNADNA合成后期）合成后期）（四）（四）（四）（四）MM期期（有丝分裂期）（有丝分裂期）（有丝分裂期）（有丝分裂期）指指有丝分裂完成到有丝分裂完成到DNADNA合成之前合成之前合成之前合成之前的一段时间的一段时间。从从DNA合成开始到合成开始到DNA合成结束的全过程，是细胞增合成结束的全过程，是细胞增殖周期的关键阶段。殖周期的关键阶段。从从DNA复制完成到有丝分裂开始前的时期，为有丝分复制完成到有丝分裂开始前的时期，为有丝分复制完成到有丝分裂开始前的时期，为有丝分复制完成到有丝分裂开始前的时期，为有丝分裂进行物质条件裂进行物质条件裂进行物质条件裂进行物质条件。细胞经过分裂将染色体平均分配到两个子细胞中。细胞经过分裂将染色体平均分配到两个子细胞中。第二十六页，本课件共有59页二二.细胞周期各时相的动态及特点细胞周期各时相的动态及特点G G1 1期期n n合成大量合成大量合成大量合成大量RNARNA和蛋白质和蛋白质和蛋白质和蛋白质。与与与与DNADNA合成有关的酶（合成有关的酶（合成有关的酶（合成有关的酶（DNADNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶、胸苷激酶）、胸苷激酶）、胸苷激酶）、胸苷激酶）一些重要的激素和蛋白质一些重要的激素和蛋白质一些重要的激素和蛋白质一些重要的激素和蛋白质钙调素、钙调素、钙调素、钙调素、GG1 1期期期期周期蛋白周期蛋白周期蛋白周期蛋白（cyclincyclin）和周期蛋白依赖激酶（）和周期蛋白依赖激酶（）和周期蛋白依赖激酶（）和周期蛋白依赖激酶（CDKCDK）。）。）。）。S S期活化因子期活化因子期活化因子期活化因子：为为为为DNADNADNADNA合成时所需要的启动信号，是合成时所需要的启动信号，是合成时所需要的启动信号，是合成时所需要的启动信号，是S S S S期启动和进行期启动和进行期启动和进行期启动和进行的关键物质。的关键物质。的关键物质。的关键物质。n n细胞生长的主要阶段细胞生长的主要阶段细胞生长的主要阶段细胞生长的主要阶段GG1 1早期早期早期早期 n n限制点（限制点（限制点（限制点（R R点）点）点）点）：GG1 1期末期有期末期有1 1、2 2个个R R点点,是是调控调控调控调控细胞增殖的关键。细胞增殖的关键。n n是药物等因素作用于细胞周期的敏感时期是药物等因素作用于细胞周期的敏感时期是药物等因素作用于细胞周期的敏感时期是药物等因素作用于细胞周期的敏感时期第二十七页，本课件共有59页终端分化细胞终端分化细胞 G G0 0周期性细胞周期性细胞 细胞类型（增殖特性）细胞类型（增殖特性）周期性细胞周期性细胞：（增殖型细胞）：（增殖型细胞）始终保持旺盛的增殖活性。始终保持旺盛的增殖活性。G0期细胞期细胞：（暂不增殖型细胞）（暂不增殖型细胞）一般不分裂，暂不增殖细胞。一般不分裂，暂不增殖细胞。终末分化细胞终末分化细胞：（不增殖型细胞）：（不增殖型细胞）无增殖能力细胞，结构和功能高度特化。无增殖能力细胞，结构和功能高度特化。周期性周期性 细胞细胞终末分化细胞终末分化细胞第二十八页，本课件共有59页 S S期期（DNA合成期）合成期）DNADNA合成合成(复制复制)染色体蛋白的合成：组蛋染色体蛋白的合成：组蛋白、非组蛋白等白、非组蛋白等完成中心粒的复制（完成中心粒的复制（G1G1末期开始）末期开始）S S期期返回返回返回返回（二）（二）（二）（二）S期期期期（DNADNA合成期）合成期）合成期）合成期）从从从从DNADNA合成开始到合成开始到合成开始到合成开始到DNADNA合成合成合成合成结束的全过程，是细胞增殖结束的全过程，是细胞增殖结束的全过程，是细胞增殖结束的全过程，是细胞增殖周期的关键阶段。周期的关键阶段。周期的关键阶段。周期的关键阶段。第二十九页，本课件共有59页G G2 2期期n n为有丝分裂进行物质和能量为有丝分裂进行物质和能量为有丝分裂进行物质和能量为有丝分裂进行物质和能量的准备。的准备。的准备。的准备。n n加速加速加速加速RNARNA和有丝分裂相关蛋白的合成和有丝分裂相关蛋白的合成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（成熟促进因子（成熟促进因子（MPFMPF）、有丝分）、有丝分）、有丝分）、有丝分裂因子、微管蛋白等。裂因子、微管蛋白等。裂因子、微管蛋白等。裂因子、微管蛋白等。n n中心粒开始向两极移动中心粒开始向两极移动中心粒开始向两极移动中心粒开始向两极移动n n也有也有也有也有R R点点点点，DNADNA复制尚未完成、复制错误、环境复制尚未完成、复制错误、环境复制尚未完成、复制错误、环境复制尚未完成、复制错误、环境 条件等不适合则不能条件等不适合则不能条件等不适合则不能条件等不适合则不能越过越过越过越过R R点，进入点，进入点，进入点，进入MM期。细胞增殖的调控时期。期。细胞增殖的调控时期。期。细胞增殖的调控时期。期。细胞增殖的调控时期。第三十页，本课件共有59页(四四)M期（有丝分裂期）期（有丝分裂期）DNADNA、RNARNA、蛋白质合成停止。、蛋白质合成停止。细胞发生一系列形态变化、结构建成。将细胞发生一系列形态变化、结构建成。将加倍的加倍的DNADNA平均分配到两个子细胞中平均分配到两个子细胞中MM期期期期返回返回返回返回第三十一页，本课件共有59页三、细胞周期的调控三、细胞周期的调控（一）细胞周期蛋白对细胞周期的调控（一）细胞周期蛋白对细胞周期的调控-核心核心细胞周期的2个关键时期G1 SG2 M第三十二页，本课件共有59页第三十三页，本课件共有59页第三十四页，本课件共有59页3.细胞周期蛋白细胞周期蛋白和和细胞周期蛋白依赖性蛋细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶白激酶复合物复合物对细胞周期的调控对细胞周期的调控人细胞周期的调控人细胞周期的调控第三十五页，本课件共有59页第三十六页，本课件共有59页调控主要过程调控主要过程n活化转录因子，启动与活化转录因子，启动与DNA复制相关基因，产复制相关基因，产生合成所需的酶和蛋白，为进入生合成所需的酶和蛋白，为进入S期做准备。期做准备。n降解降解S期抑制物，促细胞进一步向期抑制物，促细胞进一步向S期转化。期转化。第三十七页，本课件共有59页n启动启动DNA复制复制n阻止已复制的阻止已复制的DNA再发生复制再发生复制第三十八页，本课件共有59页（3 3）G G2 2/M/M期转换及期转换及M M期中期中cyclin-Cdkcyclin-Cdk复合物的作用复合物的作用CDK1+cyclinB=MPF第三十九页，本课件共有59页第四十页，本课件共有59页第四十一页，本课件共有59页（1 1）MPFMPF是是CDK1 CDK1 和和CyclinBCyclinB的复合物，是细胞从的复合物，是细胞从G G2 2期进入期进入M M期的始动者。当它被激活后，期的始动者。当它被激活后，n n可使可使1 1组蛋白磷酸化，染色质凝集形成染色体；组蛋白磷酸化，染色质凝集形成染色体；n n核纤层蛋白的磷酸化可引起核纤层的解体，核纤层蛋白的磷酸化可引起核纤层的解体，核膜破裂；核膜破裂；n n核仁蛋白磷酸化核仁组织区停止转录促使核仁核仁蛋白磷酸化核仁组织区停止转录促使核仁解体；解体；n n多种微管结合蛋白磷酸化，使微管发生重排，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，细胞分裂进入促进纺锤体的形成，细胞分裂进入M M期。期。MPFMPF对细胞周期的调控对细胞周期的调控第四十二页，本课件共有59页 （2 2）MPFMPF的活性中期末达到高峰，启动了的活性中期末达到高峰，启动了APC(APC(促后期蛋白复合体促后期蛋白复合体)，导致，导致CyclinBCyclinB被降被降解，解，MPFMPF活性降低，同时活性降低，同时APCAPC降解姐妹染色单体降解姐妹染色单体着丝粒之间的黏着蛋白着丝粒之间的黏着蛋白,促进染色单体分开，使细促进染色单体分开，使细胞分裂从中期向后期的转换。胞分裂从中期向后期的转换。第四十三页，本课件共有59页（3 3）MPF MPF促进促进后期向末期后期向末期的转换的转换,最终完成分裂最终完成分裂CyclinBCyclinB被降解，被降解，MPFMPF活性下降，细胞退出活性下降，细胞退出M M：n n1 1组蛋白去磷酸化，染色体去凝集形成染色质；组蛋白去磷酸化，染色体去凝集形成染色质；n n核纤层蛋白去磷酸化，核膜组装，形成子核；核纤层蛋白去磷酸化，核膜组装，形成子核；n n肌球蛋白去磷酸化，形成收缩环，分裂沟加深，胞质肌球蛋白去磷酸化，形成收缩环，分裂沟加深，胞质分裂。分裂。第四十四页，本课件共有59页（二）限制点（检测点）的调控（二）限制点（检测点）的调控第四十五页，本课件共有59页第四十六页，本课件共有59页第四十七页，本课件共有59页第四十八页，本课件共有59页第四十九页，本课件共有59页第五十页，本课件共有59页第五十一页，本课件共有59页第五十二页，本课件共有59页（二）其他因素对周期的调控（二）其他因素对周期的调控第五十三页，本课件共有59页第五十四页，本课件共有59页2.信号分子信号分子第五十五页，本课件共有59页（一）（一）（一）（一）.肿瘤增殖周期特点肿瘤增殖周期特点1.1.1.1.在肿瘤细胞群中，在肿瘤细胞群中，在肿瘤细胞群中，在肿瘤细胞群中，G G G G0 0 0 0期的细胞很少，增殖细胞所占比例较期的细胞很少，增殖细胞所占比例较期的细胞很少，增殖细胞所占比例较期的细胞很少，增殖细胞所占比例较高高高高 2.2.2.2.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3.G3.G3.G3.G0 0 0 0期细胞是肿瘤复发的根源：因为期细胞是肿瘤复发的根源：因为期细胞是肿瘤复发的根源：因为期细胞是肿瘤复发的根源：因为G G G G0 0 0 0期细胞对环境因子和药物期细胞对环境因子和药物期细胞对环境因子和药物期细胞对环境因子和药物都不敏感都不敏感都不敏感都不敏感细胞种类周期(h)细胞种类周期(h)食管上皮144食管癌250.8胃上皮66胃癌80.0结肠上皮2448结肠癌22125骨髓细胞2440急性白血病4896肿瘤生长迅速与肿瘤细胞周期时间无关细胞生长的密度依赖性和接触抑制细胞生长的密度依赖性和接触抑制第三节第三节 细胞周期与医学的关系细胞周期与医学的关系正常细胞Vs癌细胞的周期时间第五十六页，本课件共有59页抗抗抗抗癌癌癌癌药药药药物物物物非周期特异性药非周期特异性药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周期特异性药周期特异性药（二）（二）（二）（二）.抗癌药物的分类抗癌药物的分类抗癌药物的分类抗癌药物的分类G1 G1 环磷酰胺、阿霉素环磷酰胺、阿霉素环磷酰胺、阿霉素环磷酰胺、阿霉素S S 阿糖胞苷阿糖胞苷阿糖胞苷阿糖胞苷 M M 秋水仙素秋水仙素秋水仙素秋水仙素改变和破坏改变和破坏改变和破坏改变和破坏DNADNA分子结构，导致细胞死亡。作分子结构，导致细胞死亡。作分子结构，导致细胞死亡。作分子结构，导致细胞死亡。作用于任何状态的细胞，杀伤作用没有选择，毒用于任何状态的细胞，杀伤作用没有选择，毒用于任何状态的细胞，杀伤作用没有选择，毒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。副作用大，如氮芥、丝裂霉素。副作用大，如氮芥、丝裂霉素。副作用大，如氮芥、丝裂霉素。第五十七页，本课件共有59页（三）（三）（三）（三）.细胞增殖周期与肿瘤治疗细胞增殖周期与肿瘤治疗细胞增殖周期与肿瘤治疗细胞增殖周期与肿瘤治疗1.1.1.1.抗癌药物的分类和选用抗癌药物的分类和选用抗癌药物的分类和选用抗癌药物的分类和选用 .择机用药择机用药择机用药择机用药.杀灭杀灭杀灭杀灭G G G G0 0 0 0期细胞，预防肿复发期细胞，预防肿复发期细胞，预防肿复发期细胞，预防肿复发 让正常细胞处于让正常细胞处于让正常细胞处于让正常细胞处于G G G G0 0 0 0期、期、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第五十八页，本课件共有59页感感谢谢大大家家观观看看第五十九页，本课件共有59页