细胞分裂与细胞周期PPT课件.ppt
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1、关于细胞分裂和细胞周期第一张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月主要内容第一节 细胞周期第二节 染色质和染色体第三节 纺锤体第四节 植物细胞的减数分裂第三张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月第一节第一节 细胞周期细胞周期一、细胞周期概述一、细胞周期概述二、细胞周期各时相的动态变化二、细胞周期各时相的动态变化三、细胞周期的调控三、细胞周期的调控四、细胞周期与医学的关系四、细胞周期与医学的关系第四张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月 一、细胞周期概述一、细胞周期概述一、细胞周期概述一、细胞周期概述 1.1.细胞周期的概念细胞周期的概念细胞周期的概念细胞周期的概念 细胞周期是指
2、连续分裂的细胞,从细胞周期是指连续分裂的细胞,从细胞周期是指连续分裂的细胞,从细胞周期是指连续分裂的细胞,从一次细胞分裂结束开始到下一次细胞分裂一次细胞分裂结束开始到下一次细胞分裂一次细胞分裂结束开始到下一次细胞分裂一次细胞分裂结束开始到下一次细胞分裂结束为止所经历的整个生命过程称为细胞结束为止所经历的整个生命过程称为细胞结束为止所经历的整个生命过程称为细胞结束为止所经历的整个生命过程称为细胞周期。周期。周期。周期。细胞周期所需要的时间称为细胞周细胞周期所需要的时间称为细胞周细胞周期所需要的时间称为细胞周细胞周期所需要的时间称为细胞周期时间,简写为期时间,简写为期时间,简写为期时间,简写为Tc
3、Tc。第五张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月2.细胞周期的划分细胞周期的划分 细胞分裂间期细胞分裂间期 细胞有丝分裂期细胞有丝分裂期请画一下一个细胞周期中DNA含量变化曲线图第六张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月细胞周期 G1期期M期期 G2期期 S 期期间期后期后期中期中期前期前期末期末期第七张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月 G1期期(gap1):从有丝分裂完成到:从有丝分裂完成到DNA复制之前的复制之前的间隙时间。间隙时间。S期期(synthesis phase):指:指DNA复制的时期。复制的时期。G2期期(gap2):DNA复制完成到有丝分裂开始之前复制
4、完成到有丝分裂开始之前的一段时间的一段时间M期又称期又称D期期(mitosis or division):细胞有丝分裂期。:细胞有丝分裂期。计计4期期第八张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月第九张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月练一练练一练在细胞周期的哪一个阶段DNA能被H3-TDR标记 A.G1期(gap1)B.S期(synthesis phase)C.G2期(gap2)D.M期(mitosis)B第十张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月3.3.细胞周期时间细胞周期时间细细 胞胞 类类 型型结肠上皮细胞直肠上皮细胞胃上皮细 胞骨骨 髓髓 细细 胞胞TcTG1TSTG
5、2+M25259 914142 248482424181833339 92 210105 512123 312124 4 哺乳动物细胞周期时间第十一张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月结结 论论细胞周期的长短因细胞细胞周期的长短因细胞 种类而异种类而异 G1G1期时间变化最大,这个期时间变化最大,这个时期是调节细胞周期的关键时期是调节细胞周期的关键时期时期第十二张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月v R点(限制点检验点调控点)点(限制点检验点调控点)在G1向S期转变过程中,存在一个特定的时期,如果G1期细胞通过该期,则可顺利进入S期进行DNA复制,并继续前进,直到完成细胞分裂。
6、这一特定时期被称为限制点或检验点、调控点。(RNA含量、蛋白质因子、离子浓度)第十三张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月vG1期细胞的三种命运期细胞的三种命运继续增殖细胞(继续增殖细胞(周期中细胞);周期中细胞);暂不增殖细胞(暂不增殖细胞(静止期细胞或静止期细胞或G G0 0 0 0期期细胞);细胞);永不增殖细胞(永不增殖细胞(终端分化细胞终端分化细胞)第十四张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月按细胞周期划分的细胞类型按细胞周期划分的细胞类型周期中细胞(周期中细胞(皮肤生发层细胞皮肤生发层细胞););静止期细胞或静止期细胞或G0G0期细胞期细胞(为暂时脱离细胞周为暂时脱离细
7、胞周期,不进行增殖,但在适当刺激下可重新进入细胞周期期,不进行增殖,但在适当刺激下可重新进入细胞周期的细胞,如的细胞,如某些免疫淋巴细胞,肝、肾细胞某些免疫淋巴细胞,肝、肾细胞等,等,););终端分化细胞(终端分化细胞(是指那些不可逆地脱离细胞是指那些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,周期,丧失分裂能力,保持生理机能活动的细胞,如如神经、肌肉细胞、多形核白细胞神经、肌肉细胞、多形核白细胞等等)。)。第十五张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月二二 细胞周期各时相的变化细胞周期各时相的变化RNARNA大量合成,导致蛋白质含量大量合成,导致蛋白质含量明显增加。如明显
8、增加。如DNADNA聚合酶。聚合酶。蛋白质的磷酸化作用较为突出。蛋白质的磷酸化作用较为突出。如组蛋白、非组蛋白、蛋白激如组蛋白、非组蛋白、蛋白激酶等。酶等。1.G1 期(DNA合成前期)第十六张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月2、S期(期(DNA合成期)合成期)组蛋白合成的主要时期;组蛋白合成的主要时期;组蛋白还在持续磷酸化;组蛋白还在持续磷酸化;中心粒复制时期;中心粒复制时期;DNADNA复制阶段,各种酶活性、复制阶段,各种酶活性、含量明显增高;含量明显增高;第十七张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月成熟促进因子(核膜破裂、染色成熟促进因子(核膜破裂、染色体凝集);体凝集)
9、;微管蛋白(纺锤体微管)。微管蛋白(纺锤体微管)。3、G2 期(期(DNA合成后期)合成后期)主要合成和分裂期相关的蛋白质第十八张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月 二、细胞周期的调控二、细胞周期的调控(一)细胞周期蛋白(一)细胞周期蛋白(cyclin)细胞周期蛋白是一类随细胞周期呈周期性出细胞周期蛋白是一类随细胞周期呈周期性出现与消失的蛋白质现与消失的蛋白质.目前发现,目前发现,Cyclin有八个成员,有八个成员,分别叫做分别叫做Cyclin A、B、C、D、E、F、G、H,它们可在细胞周期的不同阶段相继表达,与细它们可在细胞周期的不同阶段相继表达,与细胞中的胞中的CDK结合后,参与
10、细胞周期相关活动的结合后,参与细胞周期相关活动的调节。调节。第十九张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月 周期蛋白依赖性激酶是一种依周期蛋白依赖性激酶是一种依赖周期蛋白才可表现出活性的蛋白激赖周期蛋白才可表现出活性的蛋白激酶。是否和周期蛋白结合是该酶表现酶。是否和周期蛋白结合是该酶表现活性的先决条件。目前发现,活性的先决条件。目前发现,CDKCDK有有七个成员,分别叫做七个成员,分别叫做CDK1-7CDK1-7。不同的周期蛋白和不同的不同的周期蛋白和不同的CDKCDK相相结合,表现出不同的激酶活性,在结合,表现出不同的激酶活性,在不同时期驱动细胞周期前进。不同时期驱动细胞周期前进。(二二
11、)周期蛋白依赖性激酶(周期蛋白依赖性激酶(CDKCDK)第二十张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月cyclinDCDK4、5、6cyclinD/CDK4、5、6促进G1向S期转化cyclinBCDK1cyclinB/CDK1促进G2向M期转化细胞周期的两个主要调控点第二十一张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月(三)成熟促进因子(三)成熟促进因子(maturation maturation promoting factor,MPFpromoting factor,MPF)成熟促进因子是一种在G2期形成、能够促进M期启动的调控因子。未成熟的爪蟾卵母细胞成熟的爪蟾母卵细胞成熟的爪蟾卵
12、母细胞的细胞质注射第二十二张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月1.MPF的组成的组成2.MPF的作用的作用 参与有丝分裂的启动和染色参与有丝分裂的启动和染色质的凝集;质的凝集;核纤层结构解体。核纤层结构解体。周期蛋白B CDK1MPF核纤层蛋白:磷酸化 去磷酸化 分裂前期 分裂末期第二十三张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月细胞周期中MPF的浓度变化MPF的活性在细胞周期中波动很大,在有丝分裂前急剧升高,但在有丝分裂后急剧下降直到零。周期蛋白浓度在细胞周期中是浮动的,呈周期性变化。同样,MPF的活性与周期蛋白一样在细胞周期中呈现周期性变化第二十五张,PPT共一百零四页,创作于2
13、022年6月六、细胞周期与医学的关系六、细胞周期与医学的关系(一)细胞周期与组织再生(一)细胞周期与组织再生组织再生生理性再生补偿性再生第二十六张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月(二(二)细胞周期与肿瘤细胞周期与肿瘤人体正常器官、组织的细胞周期进程中发生R点的消失、自分泌大量生长因子等异常情况时,其生长、分裂将失去控制,由此形成赘生物 肿瘤第二十七张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月1、细胞周期与肿瘤生长肿瘤细胞的类型增值型细胞 A暂不增殖型细胞 B不增殖型细胞 C肿瘤的增殖比率肿瘤的生长快,是因为有高的增殖比率,而不是肿瘤细胞的Tc缩短,恰恰相反,肿瘤细胞的Tc比正常细胞的
14、要长。第二十八张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月第二节第二节 染色质和染色体染色质和染色体u 染色质(Chromatin)和染色体(Chromosome)是细胞核内同一物质(遗传物质)在细胞增殖周期中不同阶段的存在形式。何时为染色质?何时为染色体?有何意义?第三十张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月染色质:间期细胞,网状不规则,有利于复制和表达染色体:细胞分裂过程中,棒状结构,有利于平均分配第三十一张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月主要内容主要内容一、染色质和染色体的化学成分一、染色质和染色体的化学成分 及及组成组成二、染色质和染色体的形态二、染色质和染色体的形态第
15、三十二张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月一、染色质和染色体的化学成分及组成一、染色质和染色体的化学成分及组成生化分析证明,生化分析证明,染色质的主要成分是:染色质的主要成分是:DNA、组蛋白、非组蛋白、少量组蛋白、非组蛋白、少量RNA染色质和染色体都由相同的化学物质组成。第三十三张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月(一)脱氧核糖核酸(DNA)l 三种构像:B-DNA、Z-DNA、A-DNA。外形 适中 细长 粗短螺旋方向 右手 左手 右手第三十四张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月带正电荷,含带正电荷,含Arg,Lys,属碱性蛋白。,属碱性蛋白。l 分类:分类:根据根
16、据Arg/Lys比例分比例分5种种核心组蛋白(核心组蛋白(core histone):):H2A、H2B、H3、H4;连接组蛋白(连接组蛋白(linker histone):):H1。(二)组蛋白(histone)第三十五张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月l 结构:组蛋白高度保守,H4极为保守。核心组蛋白由球形部和尾部构成,球形部借Arg与磷酸戊糖骨架间的静电作用使DNA分子缠绕在组蛋白核心上,形成核小体,尾部含有大量Arg和Lys,为组蛋白翻译后进行修饰的部位。H1多样性,最少保守,具有种属和组织特异性。第三十六张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月(三)非组蛋白(non-h
17、istone)u 特性:属酸性蛋白质,含有较多酸性氨基酸,带负电荷,。整个细胞周期都进行合成,组蛋白只在S期合成。能识别特异的DNA序列,识别与结合靠氢键和离子键。故称序列特异性DNA结合蛋白。第三十七张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月u 功能:帮助DNA折叠,参与染色体构建;协助启动DNA的复制;调控基因的表达u 组成:结构蛋白 调节蛋白 各种酶类第三十八张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月(四)核糖核酸(RNA)含量很低,占13,在不同物种变化也很大。染色质RNA与细胞核5的DNA杂交。第三十九张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月二、染色质和染色体的形态二、染色质
18、和染色体的形态(一)染色质间期核中,染色质以两种状态存在:常染色质(enchromatin):位于核中央,伸展开的呈电子透亮状态,一定条件下可活跃的复制转录。异染色质(heterochromatin):一般是卷曲凝缩状态。n 一条染色体有常染色质,也有异染色质。第四十张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月在间期核中处于凝缩状态,无转录活性、是遗传惰性区。在细胞周期中表现为晚复制、早凝缩(异固缩现象)。分为两类:结构(恒定)异染色质 兼性(功能)异染色质u 异染色质的特点:第四十一张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月l 结构异染色质结构异染色质 (constitutive hete
19、rochromatin):各种细胞中总处于凝缩状态各种细胞中总处于凝缩状态 不转录不转录 染色体着丝粒、端粒染色体着丝粒、端粒功能:染色体结构形成及染色体配对功能:染色体结构形成及染色体配对第四十二张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月l 兼性异染色质兼性异染色质(facultative heterochromatin):某些细胞或发育阶段呈浓缩状态某些细胞或发育阶段呈浓缩状态 如:哺乳动物的如:哺乳动物的X X染色体染色体雄性动物:雄性动物:1 1个个X X染色体,完全是常染色质染色体,完全是常染色质雌性动物:雌性动物:2 2个个X X染色体,染色体,1 1个是常染色质,个是常染色质,
20、另另1 1个在胚胎发育到一定时间个在胚胎发育到一定时间 (人为第人为第1616天天)变为凝缩的异染色质变为凝缩的异染色质(巴氏小体巴氏小体)第四十三张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月u 常、异染色质的区别常、异染色质的区别常染色质异染色质部位核中央核周缘染色浅亮深纤维直径10nm25nm螺旋化低、伸展DNA高、颗粒状转录活性有无复制早晚第四十四张,PPT共一百零四页,创作于2022年6月核小体核小体(nucleosome):一种串珠状结构。一种串珠状结构。构成:构成:200bpDNA200bpDNA、5 5种组蛋白种组蛋白核心:核心:4 4种组蛋白(种组蛋白(H2AH2A、H2BH2
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