细胞增殖及其调控 精选课件.ppt
《细胞增殖及其调控 精选课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《细胞增殖及其调控 精选课件.ppt(113页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、关于细胞增殖及其调控关于细胞增殖及其调控 第一页,本课件共有113页第一节第一节 细胞周期的概念细胞周期的概念一、什么是细胞周期一、什么是细胞周期 细胞周期指由细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束所细胞周期指由细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束所经历的过程,所需的时间叫细胞周期时间。经历的过程,所需的时间叫细胞周期时间。可分为四个阶段:可分为四个阶段:G1G1期期(gap1)(gap1),指从有丝分裂完成到,指从有丝分裂完成到DNADNA复制之前的复制之前的间隙时间;间隙时间;SS期期(synthesis phase)(synthesis phase),指,指DNADNA复制的时期,只有在复制的时期
2、,只有在这一时期这一时期H3-TdRH3-TdR才能掺入新合成的才能掺入新合成的DNADNA中;中;G2G2期期(gap2)(gap2),指,指DNADNA复制完成到有丝分裂开始之前的复制完成到有丝分裂开始之前的一段时间;一段时间;MM期又称期又称D D期期(mitosis or division)(mitosis or division),细胞分裂开始,细胞分裂开始到结束。到结束。分裂间期分裂间期分裂期分裂期第二页,本课件共有113页第三页,本课件共有113页 周期中细胞(周期中细胞(cycling cellcycling cell):是指在细胞周期中连续运转:是指在细胞周期中连续运转的细胞
3、,有丝分裂活性高,又称为连续分裂细胞或可育细胞,如表皮生的细胞,有丝分裂活性高,又称为连续分裂细胞或可育细胞,如表皮生发层细胞、部分骨髓细胞、造血干细胞、雄性个体的生精细胞等。发层细胞、部分骨髓细胞、造血干细胞、雄性个体的生精细胞等。静止期细胞(静止期细胞(quiescent cellquiescent cell):指的是暂时离开细胞周期,停:指的是暂时离开细胞周期,停止细胞分裂,去执行一定的生物学功能,但在适当的刺止细胞分裂,去执行一定的生物学功能,但在适当的刺激下可重新进入细胞周期的细胞,又称为激下可重新进入细胞周期的细胞,又称为G G0 0期细胞或休眠细胞,如淋期细胞或休眠细胞,如淋巴细
4、胞、肝、肾细胞等。巴细胞、肝、肾细胞等。终末分化细胞终末分化细胞:指不可逆地脱离细胞周期,丧失分裂能力,:指不可逆地脱离细胞周期,丧失分裂能力,保持生理机能活动的细胞,又称终端细胞,如神经、肌肉、多保持生理机能活动的细胞,又称终端细胞,如神经、肌肉、多形核细胞、红细胞等。形核细胞、红细胞等。第四页,本课件共有113页细胞周期的时间长短与物种的细胞类型有关,如:小细胞周期的时间长短与物种的细胞类型有关,如:小细胞周期的时间长短与物种的细胞类型有关,如:小细胞周期的时间长短与物种的细胞类型有关,如:小鼠十二指肠上皮细胞的周期为鼠十二指肠上皮细胞的周期为鼠十二指肠上皮细胞的周期为鼠十二指肠上皮细胞的
5、周期为10101010小时,人类胃上小时,人类胃上皮细胞皮细胞2424小时,骨髓细胞小时,骨髓细胞1818小时,培养的人成小时,培养的人成小时,培养的人成小时,培养的人成纤维细胞纤维细胞纤维细胞纤维细胞18181818小时,小时,CHOCHO细胞细胞1414小时,小时,HeLaHeLa细胞细胞2121小时。不同类型细胞的小时。不同类型细胞的小时。不同类型细胞的小时。不同类型细胞的G1G1长短不同,是造成细胞长短不同,是造成细胞周期差异的主要原因。周期差异的主要原因。第五页,本课件共有113页细胞周期长短的测定细胞周期长短的测定Q 同种细胞间周期时间长短相似或相同;不同种类细胞间,同种细胞间周期
6、时间长短相似或相同;不同种类细胞间,周期长短差别很大。周期长短差别很大。Q S+G S+G2 2+M+M 的时间变化较小,细胞周期时间长短差别在的时间变化较小,细胞周期时间长短差别在G G1 1期。期。Q 部分细胞的细胞周期没有部分细胞的细胞周期没有G G1 1、G G2 2期。期。第六页,本课件共有113页细胞周期长短的测定方法细胞周期长短的测定方法(标记有丝分裂百分数法标记有丝分裂百分数法(percentage labeled mitoses,PLM)(流式细胞分选仪测定法流式细胞分选仪测定法(Flow Cytometry)(缩时摄像技术缩时摄像技术第七页,本课件共有113页原理原理:是一
7、种常用的测定细胞周期时间的方法。其原理是对测定细胞是一种常用的测定细胞周期时间的方法。其原理是对测定细胞进行脉冲标记、不同时间取样做细胞放射性自显影,找出正处于有丝进行脉冲标记、不同时间取样做细胞放射性自显影,找出正处于有丝分裂的分裂期细胞,计算其中带分裂的分裂期细胞,计算其中带3H标记的细胞占有丝分裂细胞的百标记的细胞占有丝分裂细胞的百分数。分数。优点优点:可以测定细胞周期的总时间和各阶段的时间,结果明了易分析。:可以测定细胞周期的总时间和各阶段的时间,结果明了易分析。缺点缺点:操作技术有一定的难度;具有一定的危险性;同位素的放射性:操作技术有一定的难度;具有一定的危险性;同位素的放射性逐渐
8、衰减,误差较大。逐渐衰减,误差较大。标记有丝分裂百分数法(标记有丝分裂百分数法(PLM)PLM)第八页,本课件共有113页测定原理:测定原理:测定原理:测定原理:待测细胞经待测细胞经待测细胞经待测细胞经3H-TdR3H-TdR3H-TdR3H-TdR标记后,所有标记后,所有标记后,所有标记后,所有S S S S期细胞均被标记。期细胞均被标记。期细胞均被标记。期细胞均被标记。S S S S期细胞经期细胞经期细胞经期细胞经G2G2G2G2期才进入期才进入期才进入期才进入M M M M期,所以一段时间内期,所以一段时间内期,所以一段时间内期,所以一段时间内PLM=0PLM=0PLM=0PLM=0。开
9、始出现标记开始出现标记开始出现标记开始出现标记M M M M期细胞时,表示处于期细胞时,表示处于期细胞时,表示处于期细胞时,表示处于S S S S期最后阶段的细胞,已渡过期最后阶段的细胞,已渡过期最后阶段的细胞,已渡过期最后阶段的细胞,已渡过G2G2G2G2期,所以从期,所以从期,所以从期,所以从PLM=0PLM=0PLM=0PLM=0到出现到出现到出现到出现PLMPLMPLMPLM的时间间隔为的时间间隔为的时间间隔为的时间间隔为TG2TG2TG2TG2。S S S S期细胞逐渐进入期细胞逐渐进入期细胞逐渐进入期细胞逐渐进入M M M M期,期,期,期,PLMPLMPLMPLM上升,到达到最高
10、点的时候说明原先上升,到达到最高点的时候说明原先上升,到达到最高点的时候说明原先上升,到达到最高点的时候说明原先才进入才进入才进入才进入M M M M期的细胞,已完成期的细胞,已完成期的细胞,已完成期的细胞,已完成M M M M,进入,进入,进入,进入G1G1G1G1期。所以从开始出现期。所以从开始出现期。所以从开始出现期。所以从开始出现PLMPLMPLMPLM到到到到PLMPLMPLMPLM达到最高点(达到最高点(达到最高点(达到最高点(100%100%100%100%)的时间间隔就是)的时间间隔就是)的时间间隔就是)的时间间隔就是TMTMTMTM。当当当当PLMPLMPLMPLM开始下降时
11、,表明处于开始下降时,表明处于开始下降时,表明处于开始下降时,表明处于S S S S期最初阶段的细胞也已进入期最初阶段的细胞也已进入期最初阶段的细胞也已进入期最初阶段的细胞也已进入M M M M期,所期,所期,所期,所以出现以出现以出现以出现PLMPLMPLMPLM到到到到PLMPLMPLMPLM又开始下降的一段时间等于又开始下降的一段时间等于又开始下降的一段时间等于又开始下降的一段时间等于TSTSTSTS。从从从从PLMPLMPLMPLM出现到下一次出现到下一次出现到下一次出现到下一次PLMPLMPLMPLM出现的时间间隔就等于出现的时间间隔就等于出现的时间间隔就等于出现的时间间隔就等于TC
12、TCTCTC,根据,根据,根据,根据TC=TG1+TS+TG2+TMTC=TG1+TS+TG2+TMTC=TG1+TS+TG2+TMTC=TG1+TS+TG2+TM即可求出的即可求出的即可求出的即可求出的TG1TG1TG1TG1长度。长度。长度。长度。第九页,本课件共有113页第十页,本课件共有113页细胞周期各阶段的时间与细胞周期各阶段的时间与PLM的关系的关系Ts第十一页,本课件共有113页二、细胞周期同步化二、细胞周期同步化概念:细胞同步化是指在自然过程中发生的,或经人为处理概念:细胞同步化是指在自然过程中发生的,或经人为处理 造成的细胞周期的同步化。造成的细胞周期的同步化。类型:自然同
13、步化类型:自然同步化 人工同步化:选择同步化:有丝分裂选择法人工同步化:选择同步化:有丝分裂选择法 细胞沉降分离法细胞沉降分离法 诱导同步化:诱导同步化:DNA合成阻断法合成阻断法 中期阻断法中期阻断法第十二页,本课件共有113页(一)自然同步化一)自然同步化概念:自然界存在的细胞周期同步过程,称为自然同步化。概念:自然界存在的细胞周期同步过程,称为自然同步化。类型:类型:1多核体多核体如粘菌只进行核分裂,而不发生胞质分裂,形成多核体。数量众多如粘菌只进行核分裂,而不发生胞质分裂,形成多核体。数量众多的核处于同一细胞质中,进行同步化分裂,使细胞核达的核处于同一细胞质中,进行同步化分裂,使细胞核
14、达108,体积达,体积达56cm。疟原虫也具有类似的情况。疟原虫也具有类似的情况。2某些水生动物的受精卵某些水生动物的受精卵如海胆卵可以同时授精,最初的如海胆卵可以同时授精,最初的3次细胞分裂是同步的,再如大量海次细胞分裂是同步的,再如大量海参卵受精后,前参卵受精后,前9次细胞分裂都是同步化进行的。次细胞分裂都是同步化进行的。3增殖抑制解除后的同步分裂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。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。第十三页,本课件共有113页(二)人工同步化(二)人工同步化1、选择同步化、选择同步化1 1)有丝分裂选择法有
15、丝分裂选择法:使单层培养的细胞处于对数增殖期,:使单层培养的细胞处于对数增殖期,此时分裂活跃,此时分裂活跃,MIMI高。有丝分裂细胞变圆隆起,与培养皿高。有丝分裂细胞变圆隆起,与培养皿的附着性低,此时轻轻振荡,的附着性低,此时轻轻振荡,M M期细胞脱离器壁,悬浮于期细胞脱离器壁,悬浮于培养液中,收集培养液,再加入新鲜培养液,依法继续收培养液中,收集培养液,再加入新鲜培养液,依法继续收集,则可获得一定数量的中期细胞。集,则可获得一定数量的中期细胞。优点:操作简单,同步化程度高,细胞不受药物的伤害。优点:操作简单,同步化程度高,细胞不受药物的伤害。缺点:获得的细胞数量少(分裂细胞约占缺点:获得的细
16、胞数量少(分裂细胞约占1%1%2%2%)。第十四页,本课件共有113页2 2 2 2)细胞沉降分离法细胞沉降分离法:不同时期的细胞体积不同,不同时期的细胞体积不同,而细胞在给定离心场中沉降的速度与其半径的而细胞在给定离心场中沉降的速度与其半径的平方成正比,因此可用离心的方法分离。平方成正比,因此可用离心的方法分离。优点:可用于任何悬浮培养的细胞。优点:可用于任何悬浮培养的细胞。缺点:同步化程度低。缺点:同步化程度低。第十五页,本课件共有113页2 2、诱导同步化、诱导同步化1 1)DNADNA合成阻断法合成阻断法:选用:选用DNADNA合成的抑制剂,可逆地抑制合成的抑制剂,可逆地抑制DNADN
17、A合成,而不影响其他时期细胞的运转,最终可将细胞群合成,而不影响其他时期细胞的运转,最终可将细胞群阻断在阻断在S S期或期或G/SG/S交界处。交界处。5-5-氟脱氧尿嘧啶、羟基脲、高氟脱氧尿嘧啶、羟基脲、高浓度浓度ADRADR、GDRGDR和和TDRTDR,均可抑制均可抑制DNADNA合成使细胞同步化。其合成使细胞同步化。其中高浓度中高浓度TDRTDR对对S S期细胞的毒性较小,因此常用期细胞的毒性较小,因此常用TDRTDR双阻断双阻断法诱导细胞同步化。法诱导细胞同步化。第十六页,本课件共有113页TdR 阻断法阻滞细胞周期的原理是阻断法阻滞细胞周期的原理是:TdR 是细胞是细胞DNA 合成
18、不可缺少的前体合成不可缺少的前体合成不可缺少的前体合成不可缺少的前体,但向培养基中加入过但向培养基中加入过量的量的TdR,能形成过量的三磷酸腺苷能形成过量的三磷酸腺苷能形成过量的三磷酸腺苷能形成过量的三磷酸腺苷,后者能反馈后者能反馈抑制其他核苷酸的磷酸化抑制其他核苷酸的磷酸化,从而阻抑从而阻抑从而阻抑从而阻抑DNA合成。合成。合成。合成。第十七页,本课件共有113页DNA合成阻断法的操作过程合成阻断法的操作过程在细胞处于对数生长期的培养基中加入过量在细胞处于对数生长期的培养基中加入过量在细胞处于对数生长期的培养基中加入过量在细胞处于对数生长期的培养基中加入过量TDR,S期细胞被抑制,其它细胞继
19、续运转,最后停在期细胞被抑制,其它细胞继续运转,最后停在期细胞被抑制,其它细胞继续运转,最后停在期细胞被抑制,其它细胞继续运转,最后停在G1/SG1/S交界处。移去交界处。移去交界处。移去交界处。移去TDR,洗涤细胞并加入新鲜洗涤细胞并加入新鲜洗涤细胞并加入新鲜洗涤细胞并加入新鲜培养液、细胞又开始分裂。当释放时间大于培养液、细胞又开始分裂。当释放时间大于培养液、细胞又开始分裂。当释放时间大于培养液、细胞又开始分裂。当释放时间大于TS时,时,所有细胞均脱离所有细胞均脱离S S期,再次加入过量期,再次加入过量TDRTDR,细细胞继续运转至胞继续运转至G1/SG1/S交界处,被过量交界处,被过量交界
20、处,被过量交界处,被过量TDR抑制而抑制而停止。停止。第十八页,本课件共有113页关键:控制时间关键:控制时间第第1 1次阻断时间相当于次阻断时间相当于G2G2、M M和和G1G1期时间的总和或稍长,释放期时间的总和或稍长,释放时间不短于时间不短于S S期时间,而小于期时间,而小于G2+M+G1G2+M+G1期时间,这样才能使所期时间,这样才能使所有位于有位于G1G1S S期的细胞通过期的细胞通过S S期,而又不使沿周期前进最快的细期,而又不使沿周期前进最快的细胞进入下一个胞进入下一个S S期。第期。第2 2次阻断时间同第次阻断时间同第1 1次,再释放。次,再释放。HeLaHeLa细胞周期时间
21、为细胞周期时间为21 h21 h,其中,其中G1G1期为期为10 h10 h,S S期为期为7 h7 h,G2G2期为期为3 h3 h,M M期为期为1 h1 h 第十九页,本课件共有113页优点:同步化程度高,适用于任何培养体系。可将几乎所优点:同步化程度高,适用于任何培养体系。可将几乎所 有的细胞同步化。有的细胞同步化。缺点:产生非均衡生长,个别细胞体积增大。缺点:产生非均衡生长,个别细胞体积增大。2 2)中期阻断法(中期阻断法(M M期抑制法)期抑制法):利用破坏微管的药物将细胞阻:利用破坏微管的药物将细胞阻断在中期,常用的药物有秋水仙素和秋水仙酰胺,后者毒性较断在中期,常用的药物有秋水
22、仙素和秋水仙酰胺,后者毒性较少。少。优点:无非均衡生长现象;缺点:可逆性较差。优点:无非均衡生长现象;缺点:可逆性较差。第二十页,本课件共有113页细胞周期中各时期的特征细胞周期中各时期的特征G G1 1期:细胞表面有泡状物,染色质去凝集;蛋白质、糖期:细胞表面有泡状物,染色质去凝集;蛋白质、糖 类、脂质等开始合成。类、脂质等开始合成。S S期:细胞表面光滑,小泡和微绒毛明显减少,期:细胞表面光滑,小泡和微绒毛明显减少,DNADNA复制,复制,中心体也在此期完成复制。中心体也在此期完成复制。G G2 2期:细胞表面许多微绒毛,合成一定数量的蛋白质和期:细胞表面许多微绒毛,合成一定数量的蛋白质和
23、RNARNA。M M期:细胞分裂期,细胞呈球状,表面覆盖微绒毛。期:细胞分裂期,细胞呈球状,表面覆盖微绒毛。第二十一页,本课件共有113页 特异的细胞周期是指那些特殊的细胞所具有的与标准的细胞周期相特异的细胞周期是指那些特殊的细胞所具有的与标准的细胞周期相比有着鲜明特点的细胞周期。比有着鲜明特点的细胞周期。爪蟾早期胚胎细胞的细胞周期爪蟾早期胚胎细胞的细胞周期 酵母细胞的细胞周期酵母细胞的细胞周期 植物细胞的细胞周期植物细胞的细胞周期 细菌的细胞周期细菌的细胞周期特异的细胞周期特异的细胞周期第二十二页,本课件共有113页爪蟾早期胚胎细胞的细胞周期爪蟾早期胚胎细胞的细胞周期细胞在成熟过程已经积累了
24、大量的物质,不需要临时细胞在成熟过程已经积累了大量的物质,不需要临时 合成物质。合成物质。G1期、期、G2期非常短,以至于认为细胞周期只有期非常短,以至于认为细胞周期只有S期和期和 M期。期。子细胞在子细胞在G1期、期、G2期不生长,越分裂体积越小。期不生长,越分裂体积越小。参与细胞周期的调控因子和调控机制和标准的细胞周期参与细胞周期的调控因子和调控机制和标准的细胞周期 比较一致。比较一致。第二十三页,本课件共有113页第二十四页,本课件共有113页酵母细胞的细胞周期酵母细胞的细胞周期酵母细胞的细胞周期与标准的细胞周期在时相和调控方面相似。酵母细胞的细胞周期与标准的细胞周期在时相和调控方面相似
25、。特点:细胞周期持续时间短;特点:细胞周期持续时间短;封闭式细胞分裂,即细胞分裂时核膜不解聚;封闭式细胞分裂,即细胞分裂时核膜不解聚;纺锤体位于细胞核内;纺锤体位于细胞核内;在一定的环境下可以进行有性繁殖。在一定的环境下可以进行有性繁殖。第二十五页,本课件共有113页芽殖酵母细胞周期芽殖酵母细胞周期 第二十六页,本课件共有113页裂殖酵母细胞周期裂殖酵母细胞周期 第二十七页,本课件共有113页植物细胞的细胞周期植物细胞的细胞周期植物细胞周期的时相和动物细胞的标准细胞周期相似,都含有植物细胞周期的时相和动物细胞的标准细胞周期相似,都含有G1、G2、S、M期。期。植物细胞没有中心体,但细胞分裂时可
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 细胞增殖及其调控 精选课件 细胞 增殖 及其 调控 精选 课件
限制150内