细胞增殖及调控(1)

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细胞生物学第十一章细胞增殖习题及答案 done

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第11章细胞增殖及其调控1.高等生物内所有细胞依繁殖状态可分为哪几类?各有何特征?答:大体可以分为四类:(1)G1期细胞(DNA合成前期):细胞代谢活跃,细胞生长、体积增大,主要进行大部分蛋白质和RNA的合成工作。

(2)S期细胞(DNA合成期):此阶段细胞内完成DNA的复制,以及组蛋白、非组蛋白合成与核小体结构的复制。

(3)G2期细胞(DNA合成后期):此阶段的细胞做分列前的最后准备,合成周期蛋白、微管蛋白等。

(4)M期:细胞进入分裂过程,分裂中,细胞内生化合成活动减弱,例如:RNA合成停止,蛋白质合成减少,此期仍有少量非组蛋白合成。

又分前、中、后、末四个状态。

(a)前期主要事件:染色体凝缩,分裂极确定,核仁解体和核膜消失。

(b)中期此期染色体全部移到赤道板位置排列“染色体列队”,是由于以两极对染色体牵引为动态平衡所致。

(c)后期此期主要事件:染色体着丝粒粒区纵向断裂,一分为二。

两姐妹染色单体分别趋向两极。

(d)末期此期的主要事件:子核形成的胞质分裂。

胞质分裂是指核分裂以外的细胞质部分分裂。

动物细胞是以中部缢缩方式,而植物细胞是以形成细胞壁方式进行胞质分裂的。

2.运用3H—TdR的脉冲标况技术如何测定推测细胞周期?答:此内容不考,飘过。

P.S.要看看细胞周期同步化的内容。

3.简述细胞周期中DNA、RNA,组蛋白和非组蛋白的合成概况。

答:见习题1。

4.细胞周期中有哪几个重要的检验点,各有何作用?答:所熟知的有3个检验点:(1)G1->S的检验点:检查G1期的蛋白质、RNA合成工作是否完成。

细胞增殖行为会在G1期之后发生分歧,分为周期细胞和G0期细胞或终端分化细胞。

(2)G2->M期的检验点:检查M期之前的物质、能量准备工作,并进行G2向M期的转变。

该过程由CDK激酶进行调控,CDK1使组蛋白H1磷酸化,促进染色质凝集;使核纤层蛋白磷酸化,使核纤层解聚;核仁蛋白磷酸化,促使核仁解体等等。

细胞增殖的调控和细胞周期的调节

细胞增殖的调控和细胞周期的调节

细胞增殖的调控和细胞周期的调节细胞的增殖是维持生命的基本过程之一,对于生物体的正常发育和组织修复至关重要。

细胞增殖的调控和细胞周期的调节是维持细胞增殖的平衡和稳定的关键机制。

本文将就细胞增殖的调控和细胞周期的调节进行探讨。

一、细胞增殖的调控细胞增殖的调控主要涉及到三个方面:细胞周期的控制、内环境的调节和外界信号的影响。

1. 细胞周期的控制细胞周期是一种有序的细胞生命周期,包括四个阶段:G1期(前期)、S期(DNA合成期)、G2期(后期)和M期(有丝分裂期)。

其中,G1期主要是准备细胞DNA的复制;S期是细胞进行DNA复制的阶段;G2期是细胞准备进入有丝分裂的阶段;M期是细胞有丝分裂的过程。

细胞周期的控制主要通过细胞周期蛋白(Cyclin)和Cyclin依赖性激酶(CDK)的调节来实现。

Cyclin和CDK在不同的细胞周期阶段表达量和活性不同,从而控制细胞周期的进展。

2. 内环境的调节细胞增殖的调控还受到细胞内环境的影响。

内环境主要包括细胞内的营养物质、DNA损伤的修复和细胞器的功能状态等。

当细胞内的环境发生异常时,细胞增殖的过程也会受到影响。

例如,当细胞内的DNA损伤累积到一定程度时,会激活细胞的DNA损伤应答机制,导致细胞周期的阻滞,并启动DNA修复机制。

这样可以避免损伤的DNA复制和传递给后代细胞。

3. 外界信号的影响细胞增殖还受到外界信号的影响,包括生长因子、细胞因子和细胞外基质等。

生长因子是一类可促进细胞增殖的分子信号物质,它们通过与细胞膜上的受体结合,激活下游信号通路,刺激细胞进入增殖状态。

细胞因子是一类具有调控细胞增殖的蛋白质分子,它们能够通过绑定到特定的细胞表面受体来激活细胞增殖信号通路,从而影响细胞的周期。

细胞外基质是细胞周围的一种复杂的三维网络结构。

细胞通过与细胞外基质相互作用来感知外界环境,并调节细胞增殖。

当细胞外基质发生变化时,会调控细胞的增殖状态。

二、细胞周期的调节细胞周期的调节是细胞增殖的一个重要过程,它主要通过细胞周期检查点和相关蛋白激活、抑制来实现。

细胞增殖及其调控(共109张PPT)

 细胞增殖及其调控(共109张PPT)
G1/S交界处。移去TDR,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TS 时,所有细胞均脱离S期,再次加入过量TDR, 细胞继续运转至G1/S交界处,被过量TDR抑制而
停止。
关键:控制时间
第1次阻断时间相当于G2、M和G1期时间的总和或稍长,释放 时间不短于S期时间,而小于G2+M+G1期时间,这样才能使所有位 于G1/S期的细胞通过S期,而又不使沿周期前进最快的细胞进 入下一个S期。第2次阻断时间同第1次,再释放。 HeLa细胞周期时间为21 h,其中G1期为10 h,S期为7 h,G2期 为3 h,M期为1 h
渐衰减,误差较大。
测定原理: ① 待测细胞经3H-TdR标记后,所有S期细胞均被标记。 ② S期细胞经G2期才进入M期,所以一段时间内PLM=0。 ③开始出现标记M期细胞时,表示处于S期最后阶段的细胞,已渡过G2期,
所以从PLM=0到出现PLM的时间间隔为TG2。
④ S期细胞逐渐进入M期,PLM上升,到达到最高点的时候说明原先才进入M 期的细胞,已完成M,进入G1期。所以从开始出现PLM到PLM达到最 高点(≈100%)的时间间隔就是TM。
(mitosis)和减数分裂(meiosis)三种类型。
无丝分裂又称为直接分裂,由R. Remark(1841)首次发现于鸡胚血
细胞。表现为细胞核伸长,从中部缢缩,然后细胞质分裂,其间不 涉及纺锤体形成及染色体变化,故称为无丝分裂。无丝分裂不仅发 现于原核生物,同时也发现于高等动植物,如植物的胚乳细胞、动 物的胎膜,间充组织及肌肉细胞等等。
第一节 细胞周期的概念
分裂间期
分裂期
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经历 的过程,所需的时间叫细胞周期时间。

细胞周期的调控和细胞增殖

细胞周期的调控和细胞增殖

细胞周期的调控和细胞增殖细胞周期是细胞生命周期中的一个重要阶段,通过严密调控确保细胞按照一定的顺序进行有序的DNA复制和细胞分裂。

细胞周期的调控主要包括细胞周期检查点、细胞周期调控因子及其调控网络的作用等方面。

一、细胞周期检查点细胞周期检查点是细胞在特定时期对其自身状态的监测点,主要有G1/S检查点、G2/M检查点和M检查点。

这些检查点的功能在于确保细胞在细胞周期的不同阶段保持稳定和正确的进行。

1. G1/S检查点G1/S检查点位于细胞周期的G1期和S期之间,主要监测细胞的DNA是否完整以及是否有足够的生物小分子供应,这是控制是否进入DNA复制的关键检查点。

如果细胞通过检查,则进入S期进行DNA 复制,否则进入G0期停滞。

2. G2/M检查点G2/M检查点位于细胞周期的G2期和M期之间,主要监测细胞DNA复制是否正确完成以及是否有DNA损伤。

只有当细胞通过这一检查点时,才能进入有丝分裂的M期。

3. M检查点M检查点位于细胞分裂的中期,主要监测染色体是否正确连接到纺锤体上,并确保该连接是稳定的。

只有当细胞通过这一检查点时,才能完成有丝分裂,将染色体均匀地分配给两个子细胞。

二、细胞周期调控因子及其调控网络细胞周期调控因子主要包括Cyclins和Cyclin-dependent kinases (CDKs)。

Cyclins与CDKs形成复合物,通过磷酸化作用来调控细胞周期的不同阶段。

1. CyclinsCyclins是调控细胞周期的关键调节蛋白,其数量在不同的细胞周期阶段发生变化。

不同类型的Cyclins与特定的CDKs形成复合物,起到调控细胞周期的作用。

2. CDKsCDKs是Cyclin-dependent kinases的缩写,是一类酶的家族。

它们与Cyclins结合形成复合物,通过磷酸化调控细胞周期的不同阶段。

CDKs活性的变化在细胞周期的不同阶段发生,由Cyclins的表达调控。

3. 细胞周期调控网络细胞周期调控网络是由各类细胞周期调控因子组成的复杂网络。

细胞增殖及其调控

细胞增殖及其调控

细胞增殖及其调控细胞依赖增殖维持其存在,繁衍后代。

细胞增殖是细胞生命活动的重要特征之一。

细胞增殖包含3个组成部分,即生长、DNA复制和细胞分裂,这些均体现在细胞周期进程中,因此细胞增殖是通过细胞周期实现的。

细胞增殖受到严密的调控机制所监控。

任何细胞,不管是简单的单细胞,还是高等生物体内的细胞,其增殖过程都必须遵循一定的规律。

细胞周期与细胞分裂(细胞周期、有丝分裂、减数分裂)细胞周期的调控(Cdk激酶和周期蛋白在细胞周期进程中的调控作用及其活性调节、细胞周期运转的调控、其他内在、外在因素在周期调控中的作用)细胞周期与细胞分裂细胞周期㈠细胞周期(cell cycle)概述细胞依靠增殖维持其存在,繁衍后代。

为了阐明细胞是如何繁殖的,应该考虑三个主要问题:①细胞如何复制它的内含物;②它们如何分配复制好的内含物并分裂为二;③它们如何协调好上述两个过程必需的所有机器,以保证诸如只有在复制完成后才进行细胞分裂。

细胞增殖受到严密的调控机制所监控。

任何细胞不管是简单的单细胞,还是高等生物体内的细胞,其增殖过程都必须遵循一定的规律。

细胞增殖过程中,任何一个关键步骤的错误,都有可能导致严重后果,甚至细胞死亡。

在高等生物中细胞增殖调控更为复杂。

它不仅要遵循细胞自身的增殖调控规律,同时还要遵守生物体整体调控机制的调节。

不然,不受约束而生成的细胞将被机体免疫系统所清除,或癌变,威胁整个生命。

由此可见,细胞增殖调控是整个生命活动的最基本保证。

细胞周期(cell cycle)是指连续分裂的细胞从一次有丝分裂结束到下一次有丝分裂完成所经历的过程。

细胞周期有时也称为细胞生活周期(cell life cycle)或细胞繁殖周期(cell reproductive cycle)。

人们最初从细胞形态变化考虑,将细胞周期简单地划分为两个相互延续的时期,即细胞有丝分裂期(mitosis)和位于两次分裂期之间的分裂间期(inter phase)。

第11章1细胞增殖及其调控

第11章1细胞增殖及其调控

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S期
· DNA 复制与组蛋白合成同
步,组成核小体串珠结构
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G2 期
· DNA复制完成,在G2期合成
一定数量的蛋白质和RNA分子
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M期
· M期即细胞分裂期,真核细胞的细胞分裂主要包 括两种方式,即有丝分裂 (mitosis) 和减数分裂 (meiosis)。遗传物质和细胞内其他物质分配给子 细胞。
· 子细胞在G1、G2期并不生长,越分裂体积越小 ;
· 细胞周期调控因子和调节机制与一般体细胞标准的细胞周
期基本是一致的。
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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;
· 酵母细胞周期明显特点 : 首先,酵母细胞周期
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检验点(checkpoint):
由于细胞内存在一系列监控机制 (surveillance mechanisms),可以鉴别 细胞周期进程中的错误,并诱导产生特 异的抑制因子,阻止细胞周期进一步运 行。这些监控机制尤如交通路途中设立 的检查站。因而称为检验点。检验点存 在于细胞的各个时期,如S期检验点,G2 期检验点,纺锤体组装检验点等。
用流式细胞仪测定每个细胞群体的处于不同时 期的细胞数量和DNA含量。采用不同时间连续 分析,即可综合分析细胞周期及其各个时期的 长短而确定细胞周期时间长短。
◆缩时摄像技术,可以得到准确的细胞周 期时间及分裂间期和分裂期的准确时间。
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细胞周期的研究方法
细胞同步化(synchronization) ◆选择同步法(selection synchrony) ●有丝分裂选择法
间期(interphase)。分裂间期是细胞增殖 的物质准备和积累阶段,分裂期则是细胞增 殖的实施过程。

细胞生物学 第十二章 细胞增殖及其调控

细胞生物学 第十二章   细胞增殖及其调控

第十二章细胞增殖及其调控一、细胞增殖的意义细胞增殖cell proliferation,是细胞生命活动中的一个重要部分,对于多细胞生物体的生长发育以及生物种群的延续都具有十分重要的意义。

例如一个成年人约由1014个细胞构成,而如此多的细胞均来源于同一个受精卵,是通过大量的、连续不断地细胞分裂增殖以及细胞分化才形成人体的。

此外,每个人体平均每秒钟还要增补产生几十万个新细胞,来补偿体内各种衰亡细胞的损失,维持机体细胞数量的相对平衡。

二、细胞周期 cell cycle(一)细胞周期的概念细胞增殖包括:细胞生长、DNA复制和细胞分裂三个主要事件,构成细胞周期。

可分为四个期:G1期、S期、G2期和M期。

其中的S期是DNA合成期,M期是分裂期,而G1和G2期分别是合成前期和合成后期。

因为分裂期染色体出现了明显形态特征,∴通常从一次分裂中期到下一次分裂中期的历程称为一个周期。

M期中又可分为前期、中期、后期和末期四个阶段。

从细胞增殖行为来看,细胞在晚G1期开始分歧为三类:①周期性细胞,即持续在周期中运转的细胞;②G O期细胞(休眠细胞),即暂时脱离周期不增殖,但在适当刺激下仍可恢复进入周期的细胞;③终端分化细胞(特化细胞),即不可逆地脱离周期,丧失分裂能力,但仍然保持正常生理机能的细胞。

(二)细胞周期的速率细胞周期时间(TC)是随细胞类型不同而异的,周期内四个期的时间亦各不相同。

一般规律是:①S期长,M期短;②G1期时间(TG1)易变,但TG2、TS和TM都变动不大;③ TG1长短是细胞周期速率变化的基础。

(三)细胞周期各时相的时间测定●仅M期可依据染色体形态变化来判断,而其它的三个期皆无形态判断依据。

●3H—TdR脉冲标记和放射自显影观测▲标记物仅在S期能渗入细胞▲最先在M期显现标记的是被标记时的S期最晚期细胞▲细胞周期中各期时间的推算:TG2 = 换液洗脱→被标记M细胞出现TM = 被标记M细胞出现→占M细胞总数最大值TS= 被标记M细胞达总数的50%→降回50%TC= 被标记M细胞始出现→再次又开始出现TG1 = TC-TG2-TM-TS●流式细胞仪测定法能快速测定和分析流体中的细胞或颗粒物的各种参数,如DNA、RNA和蛋白质等含量变化,目前被广为应用于细胞周期研究。

第十二章 细胞增殖及其调控

第十二章  细胞增殖及其调控

3)其他方法:通过显微缩时摄像技术可以求出分裂间期和分裂期的准确时间;通过在不同的时间对细胞群体进行计数,可以推算出细胞群体的倍增时间,即细胞周期的总时间。
1、脉冲标记DNA复制的细胞分裂指数观察测定法
2、流式细胞分选仪测定法
(四)细胞周期同步法
⑤终变期(再凝集期)
染色体更加变粗。交叉明显,数量减少。交叉向染色体的端部移行,称为端化。核膜、核仁消失。纺锤体形成。
(2)中期Ⅰ
同源染色体的每一对姊妹染色单体在着丝粒处并连在一起,1对动粒朝向同一极,同源染色体的两个染色体通过动粒微管分别连向不同的极。四分体逐渐向赤道方向移动,最终排列在赤道面上。
(一)减数分裂前间期
最大特点在于S期持续时间较长。
另一个重要特点是,在植物百合中发现,其减数分裂前间期的S期仅复制其DNA总量的99.7%~99.9%,而剩下的(DNA小片段)0.1~0.3%要等到减数分裂前期才进入复制。
另外还发现,在一种L蛋白,在前间期与上述DNA小片段结合,阻止其复制。
细胞周期同步化是利用人工诱导或药物诱导的方法,使细胞同步化在细胞周期的某个特定时期,从而获得处于相同细胞周期的细胞作为实验材料。常用的方法有:人工选择同步化和药物诱导同步化。还可分为自然同步化和人工同步化。
自然同步化的例子有:
1)海胆受精卵最初几次分裂是同步的;
2)细菌的休眠孢子进入营养环境后能发生同步萌发;
中心体与其周围的微管一起被称为星体(在动物细胞中) 。中心体在间期也进行了复制。细胞分裂开始,两个星体即逐渐向细胞的两极运动。
2、前中期
① 核膜破裂,标志着前中期的开始。
② 纺锤体的装配。
3、中期
所有染色体排列到赤道板上,纺锤体呈典型的纺锤样。

细胞生物学第十三至十七章作业答案

细胞生物学第十三至十七章作业答案

第十三章细胞增殖及其调控1 什么是细胞周期?简述细胞周期各时相及其主要事件。

答:细胞周期: 是指连续分裂的细胞从一次有丝分裂结束后开始生长到下次有丝分裂终止所经历的全过程。

细胞周期各时相的生化事件:①G1期:DNA合成启动相关,开始合成细胞生长所需要的多种蛋白质、RNA、碳水化合物、脂等,但不合成DNA;②S期: 开始合成DNA和组蛋白;在真核细胞中新和成的DNA立即与组蛋白结合,组成核小体串珠结构;③G2期:主要大量合成ATP、RNA和蛋白质,包括微管蛋白和成熟促进因子等;④M期: 为细胞分裂期,一般包括前期,中期,后期,末期4个时期。

2 细胞通过什么机制将染色体排列到赤道板上?有何生物学意义?答:细胞将染色体排列到赤道板上的机制可以归纳为牵拉假说和外推假说。

①牵拉假说:染色体向赤道面方向运动,是由于动粒微管牵拉的结果。

动力微管越长,拉力越大,当来自两级的动粒微管拉力相等时,即着丝粒微管形成的张力处于动态平衡时,染色体即被稳定在赤道面上;②外推假说:染色体向赤道方向移动,是由于星体的排斥力将染色体外推的结果。

染色体距离中心体越近,星体对染色体的外推力越强,当来自两极的推力达到平衡时,推力驱动染色体移到并稳定在赤道板上。

染色体排列到赤道板上具有重要的生物学意义,染色体排列到赤道板后,Mad2和Bub1消失,才能启动细胞分裂后期,并为染色体成功分开并且平均分配向两极移动做准备。

3 细胞周期有哪些主要检验点?各起何作用?答:细胞周期有以下主要检验点:①G1/S期检验点:检验DNA是否损伤、能否启动DNA的复制,作用是仿制DNA损伤或是突变的细胞进入S期;②S期检验点:检验DNA复制是否完毕,DNA复制完毕才能进入G2期;③G2/M期检验点:DNA是否损伤、能否开始分裂、细胞是否长到合适大小、环境是否利于细胞分裂,作用是使得细胞有充足的时间将损伤的DNA得以修复;④中-后期检验点:纺锤体组装的检验,作用是抑制着丝点没有正确连接到纺锤体上的染色体,确保纺锤体正确组装。

细胞增殖的调控机制

细胞增殖的调控机制

细胞增殖的调控机制细胞增殖是生物体生长发育和修复组织损伤的重要过程。

正常细胞增殖需要经过调控机制的控制,它们能够保证细胞按照适当的速度完成增殖并分化成成熟的细胞,从而维持组织和器官的正常功能。

然而,细胞增殖调控机制的失调则会导致细胞增殖异常和肿瘤等疾病的发生。

本文将介绍细胞增殖的调控机制包括细胞周期、细胞凋亡和细胞信号途径三个方面。

一、细胞周期细胞周期是细胞生命的一个重要过程,它可以分为四个连续的阶段,即G1期、S期、G2期和M期。

细胞周期的进行是由一系列重要的调控分子和酶参与和控制的。

G1期为生长期,S期为DNA合成期,G2期为细胞准备进入有丝分裂期之前的生长和复制开始。

至于M期是有丝分裂期,这个过程产生的两个细胞都有一个完整的染色体组。

其中,G1/S检查点和G2/M检查点是细胞周期进程的关键调控点,当细胞检测到有丝分裂的条件未满足时,细胞周期就会暂停直到条件达到为止。

细胞周期的调控关键分子主要有Cyclin、Cdks(细胞周期蛋白依赖激酶)和CKIs(细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子)三类。

其中,Cyclin是细胞周期进行必需的物质,通过与Cdks相互作用和激活,促进不同阶段的细胞周期进展。

CKIs则在细胞周期进行中起重要抑制作用,调节细胞周期的进程。

二、细胞凋亡细胞凋亡是生物体内细胞数量动态平衡所必需的程序性死亡过程。

无论发生在正常或是非正常情况下,细胞凋亡都是一个精密的调控过程,包括起始信号传导、活化效应蛋白酶和细胞核酸内核酸酶等关键调控分子的参与和作用。

细胞凋亡可以通过两种不同的通路进行:线粒体介导的细胞凋亡通路和受体介导的细胞凋亡通路。

线粒体介导的细胞凋亡通路又称为内源性通路,是由一系列复杂的调控机制组成的。

首先,细胞暴露在细胞死亡因子或其他信号因子下引起线粒体外膜破裂,并释放出细胞色素C,细胞色素C可使得细胞发生自杀性蛋白酶活化,并引发细胞凋亡。

受体介导的细胞凋亡通路或外源性细胞凋亡通路是受到细胞外受体激活引起。

细胞周期调控和细胞增殖的调节机制

细胞周期调控和细胞增殖的调节机制

细胞周期调控和细胞增殖的调节机制细胞是构成生物体的基本单位,能够随着外界环境变化而不断进行生长和分裂。

这个过程是通过细胞周期调控和细胞增殖的调节机制来实现的。

细胞周期调控是指控制细胞周期中各个阶段发生的一系列分子机制。

细胞增殖的调节机制是指控制细胞增殖的生物过程。

这两个机制是互相联系且互相依存的。

本文将分别讨论细胞周期调控和细胞增殖的调节机制。

一、细胞周期调控细胞周期分为四个阶段:G1、S、G2和M期。

G1期是细胞周期开始的阶段,细胞在这个时候进行生长和代谢。

S期是DNA复制的阶段。

G2期是DNA修复和制备丝分裂的阶段。

M期是细胞最终分裂的阶段。

每个阶段有不同的轨迹和需要使用的分子机制。

细胞周期调控主要由细胞周期蛋白激酶(CDK)和其辅助蛋白因子(Cyclin)调节。

CDK是一个重要的激酶,能够将其他蛋白激酶激活,并控制细胞周期的进行。

Cyclin可以与CDK结合,在活化CDK之后控制不同阶段的细胞周期。

不同阶段的细胞周期使用不同的Cyclin,因此使用不同的CDK。

例如,G1期使用CyclinD和CDK4、6,S期使用Cyclin E和CDK2,M期使用Cyclin B和CDK1。

Cyclin的浓度在整个生命周期中波动,可以达到CDK的最高表现时期。

这是由嗜铁域和无嗜铁域蛋白的启动和停止过程来调控的。

细胞周期停滞和检查点功能是细胞周期调控的重要组成部分。

存在四个检查点,分别是G1、S、G2和M期。

检查点功能中,存在信号转导通路、DNA损伤检查、染色体缺失和细胞质分裂控制等重要工艺。

检查点使得细胞能够发现存在问题并停止细胞周期。

这种停滞允许细胞进行修复和自我保护。

如果修复无法或不足够解决问题,则细胞将死亡,防止错误的基因复制和不规则的有丝分裂事件的产生,从而对整个生态系统产生负面影响。

二、细胞增殖调节机制细胞增殖调节机制可以分为两个方面:内生性抑制机制和外来抑制机制。

内生性抑制机制是细胞内部调节机制,包括细胞周期调控、DNA修复和凋亡等调节机制。

细胞增殖及其调控试卷及答案

细胞增殖及其调控试卷及答案

细胞增殖及其调控试卷及答案一.名词解释1.细胞周期2.检验点3.cdc基因4.细胞同步化5.成熟促进因子〔MPF〕6.周期蛋白框7.CDK激酶8.DNA复制执照因子学说9.zygDNA10.复制起始点识别复合体二.选择题1.用适当浓度的秋水仙素处理分裂期细胞,可导致〔〕.A.姐妹染色单体不别离B.微管破坏C. 微管和微丝都被破坏,使细胞不能分裂D.姐妹染色单体分开,但不向两极移动2.染色单体间向细胞两级别离是在有丝分裂的〔〕A. 末期B.中期C.后期D.前期E.间期3.交换发生在减数分裂的〔〕A.前期IB.间期C.后期ID. 中期IIE.前期II4.成熟促进因子是在〔〕合成的。

A. G1期B. S期C. G2期D.M 期5.当细胞进入M期后以下那些现象不发生?( )A.染色质浓缩B.组蛋白H1脱磷酸化C.核膜、质网和高尔基体D.纺锤体形成6.细胞周期的长短取决于〔〕A. G1期B.S期C. G2期D.M期7.在细胞周期的那个时期,周期蛋白的浓缩程度最高?〔〕A. 晚G1 期和早S期B. 晚G2 期和早M期C. 晚G1 期和晚G2期D. 晚M 期和晚S期8.在细胞周期中,核仁、核膜要消失,这一消失出现在〔〕A. G1期B. S期C.G2期D.M期9.同步生长于M期的HeLa细胞与另一个同步生长的细胞融合,除看到中期染色体外还见到凝缩成粉末状的染色体,推测这种同步生长的细胞是处于〔〕A. G1期B.S期C.G2期D.M期10.Cdc2基因的产物是〔〕A. 细胞周期蛋白B. P53C. 细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶D.CAK11.在减数分裂过程中,同源染色体配对,形成联会复合体,这种现象出现在前期I的〔〕A. 细线期B.偶线期C. 粗线期D.双线期12.如果将一个处于S期的细胞与一个处于G1期的细胞融合,那么〔〕.A. G1期细胞核将会进入S期B. S期细胞核将会进入G1期C. 两个核均进入G2期D.两个核均被抑制13.G1期PCC(染色体超前凝集)为( ),S期PCC为( ),G2期PCC为( )。

细胞增殖及其调控(共84张PPT)

细胞增殖及其调控(共84张PPT)
• 来自高尔基体的囊泡沿微管运到成膜体中间, 融合形成细胞板。囊泡内物质沉积为初生壁和 中胶层,不断运来的囊泡使细胞板扩展,形成 完整的细胞壁,将子细胞一分为二。
• 囊泡膜形成新的质膜,两侧质膜来源于共同的 囊泡,膜间有连通的管道,形成胞间连丝。
植物细胞成膜体的形成
三、 减数分裂(Meiosis)
• 细胞增殖是生命的基本特征:种族繁衍、个体发 育、机体修复等离不开细胞增殖。
• 胚胎发育从1个受精卵增至1012细胞,成年1014;
• 成人每秒有数百万新细胞产生,补偿血细胞、小 肠粘膜细胞和上皮细胞的衰老和死亡。
• 细胞增殖是通过细胞周期(cell cycle)实现,细 胞周期的运行受相关基因严格监视和调控。
逆地抑制DNA合成,不影响其它时期细胞,最 从形态来看,SC形成偶线期,成熟于粗线期,并存在数天,消失于双线期。
2、S期:DNA合成期,主要事件是DNA合成,还合成组蛋白、DNA复制所需的酶 ②分裂极确定,纺锤体开始形成; 同源染色体发生配对,配对的过程又称联会(synapsis)。
终可将细胞群阻断在S期或G/S交界处。常用的 现在认为它与同源染色体间的交换有关。
• 植物双线期一般较短,但动物双线期停留的时间 长,人的卵母细胞在5个月胎儿已达双线期,直 到排卵都停在双线期。
• 在鱼类、两栖类、爬行类、鸟类以及昆虫中,双 线期的二价体解螺旋形成灯刷染色体。
• 1)细线期:
• 染色体已经复制,并开始凝缩,所以又称为凝 线期(synizesis),但染色体呈细线状,光镜下 分辨不出两条染色单体。
• 在有些物种中表现为染色体细线一端在核膜的 一侧集中,另一端放射状伸出,形似花束,称 为花束期(bouquet stage)。
• 2)偶线期:

细胞增殖与调控

细胞增殖与调控

植物细胞分裂
三、减数分裂


概念:减数分裂是细胞仅进行一次DNA复制,随后 进行两次分裂,染色体数目减半的一种特殊的有 丝分裂。 特点: ◆遗传物质只复制一次,细胞连续分裂两次, 导致染色体数目减半 ◆S期持续时间较长 ◆同源染色体在减数分裂期I(MeiosisI)配对联会、 基因重组 ◆减数分裂同源染色体配对排列在中期板上,第 一次分列时,同源染色体分开
二、CDK激酶与CDK激酶抑制物




分裂期促进因子(M-phase promoting factor, MPF):M期卵细胞的提取物,可使卵母细胞进入M 期。 MPF有两个亚基 催化亚基,细胞周期蛋白依赖性 激酶(CDK);调节亚基,周期蛋白 CDK不能单独起作用,它需要与细胞周期蛋白结合 才有功能。不同的CDK所要求结合的周期蛋白不同, 在细胞周期中执行的调节功能也不相同。 目前发现并命名的CDK包括CDKl、CDK2、CDK3、 CDK4、CDK5、CDK6、CDK7和CDK8等
细胞周期其它调控因素
ห้องสมุดไป่ตู้

癌基因和抑癌基因,前者促进细胞增殖, 后者抑制。 外界因素:如离子辐射、化学物质作用、 病毒感染、温度变化、pH变化等,这些因 素会使DNA受到损伤、抑制CDK激酶活性、 干扰酶类和其他调节因素,甚至诱导细胞 转化和癌变,从而使整个细胞周期进程发 生改变。
思考题
1.肝细胞具有高度的特化性,但是当肝被破坏或者 手术切除其中的一部分,组织仍会生长吗?为什么? 2.为什么说近亲结婚有可能是一种悲剧性的婚姻? 3.英国克隆绵羊的科学家为什么要将培养的绵羊乳 腺细胞周期调整到G0期而不调整到M期? 4.比较有丝分裂与减数分裂的异同点,简述减数分 裂的生物学意义。 5.细胞周期同步化有哪些方法?比较其优缺点。 6.举例说明CDK激酶在细胞周期中是如何执行调节 功能的。

细胞增殖和分化的调控机制

细胞增殖和分化的调控机制

细胞增殖和分化的调控机制细胞增殖和分化是生物体生长、发育和修复组织和器官的关键步骤。

细胞增殖是细胞数量增加的过程,分化是细胞从一种类型转化为另一种类型的过程。

这两个过程紧密相连,需要精密的调控机制才能保证正常进行。

一、细胞增殖的调控机制1. 细胞周期控制细胞周期是细胞从一个细胞分裂到下一次分裂的过程。

它由四个阶段组成:G1期、S期、G2期和M期。

这四个阶段由多个周期蛋白激酶组成的调控复合物控制。

其中最重要的是CDK(cyclin-dependent kinase)和Cyclin,CDK是一个蛋白激酶,只有与Cyclin结合才能形成活性酶,同时CDK与不同的Cyclin结合才能在不同的细胞周期阶段被激活,进而促进细胞周期的推进。

2. 细胞死亡调控细胞死亡对于维持组织正常生长和发育有着非常重要的作用。

失去检查点功能的细胞未能及时发生程序性死亡,通常会导致癌症等疾病。

常见的细胞死亡方式包括凋亡、坏死和自噬。

其中最常见的是凋亡,它是由多个信号通路联合作用的结果。

常见的是线粒体凋亡通路,它受多个因素的控制,包括Bcl-2家族蛋白、p53等。

3. 细胞周期和细胞死亡联动调控细胞周期的进展和细胞死亡的控制密切相关,它们互相影响,形成了一个双向调节网络。

在一个完整的细胞周期中,能够将受到破坏的DNA通过修复系统及时修复,否则就会诱导凋亡,保证DNA的完整性。

而另一方面,如果程序性死亡失灵,可能会导致细胞由于受到严重损伤而发生癌变。

二、细胞分化的调控机制1. 基因表达的调控输入信号的变化会引起基因表达的改变,进而影响细胞分化。

经已发现的DNA上的序列有转录起始位点、增强子、响应元等结构,它们可以和转录因子相互作用,从而促进或阻碍基因的表达。

同时,通过表观遗传学机制如DNA甲基化可以对基因表达进行调控。

2. 信号转导通路调控细胞可以通过通过细胞间信号分子的作用,如细胞因子,透过信号传递通路作用于核内信号转导因子,进而调节基因表达,影响细胞分化。

细胞增殖及其调控机制在生物学中的意义和应用

细胞增殖及其调控机制在生物学中的意义和应用

细胞增殖及其调控机制在生物学中的意义和应用细胞是构成生物体的基本单位,它们通过分裂来增殖。

细胞增殖是生命体的重要过程,对于生物体的生长、发育、修复损伤和繁殖至关重要。

然而,细胞增殖无法完全自主进行,需要经过复杂的调控机制来维持其稳定性和正常的功能表现。

本文将围绕细胞增殖及其调控机制在生物学中的意义和应用展开阐述。

1. 细胞增殖的意义细胞增殖是维持生命体的基础活动,它能够促进个体生长发育,维持器官和组织的正常结构和功能,以及完成生物体的修复和再生。

在人类身体中,细胞增殖相关的生理过程包括生殖、生长、组织修复和免疫反应等。

细胞增殖还是组成生物体的所有器官和组织的基础,从皮肤细胞到肌肉细胞,从血细胞到乳腺细胞,都需要不断地进行增殖来维持其正常的生理功能。

2. 细胞增殖的调控机制细胞增殖是一个复杂的过程,需要依赖多种信号通路和分子机制进行调控。

在这些信号通路和机制中,许多细胞增殖相关分子已经被研究并成功应用于临床医学中。

2.1 细胞周期细胞周期是细胞分裂过程的基础。

它由四个关键阶段组成:G1期(前期)、S期(DNA复制期)、G2期(后期)和M期(有丝分裂期)。

在每个细胞周期中,细胞必须完成复制DNA、准备分裂等明确任务才能顺利进入分裂阶段。

2.2 细胞增殖相关蛋白许多细胞增殖相关的蛋白已经被发现并成功地应用于实验室和临床医学中。

其中包括细胞周期蛋白、增殖细胞核抗原(PCNA)等。

这些蛋白在细胞增殖和分化中起着非常重要的作用。

2.3 组织因子和激素许多组织因子和激素对细胞增殖和分化也发挥着重要的作用。

例如,肿瘤坏死因子(TNF)和白细胞介素1beta(IL-1beta)等因子,它们能够直接促进细胞增殖和分化。

3. 细胞增殖调控机制的应用细胞增殖调控机制不仅在研究细胞增殖机制和生物学过程中非常重要,在临床医学中也有着非常重要的应用。

3.1 肿瘤治疗在治疗肿瘤的过程中,细胞增殖调控机制在控制癌细胞增殖方面发挥着重要的作用。

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M:mitosis,分裂。
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4
细胞周期时间
不同细胞的细胞周期时 间差异很大.
S+G2+M 的时间变化较小, 细胞周期时间长短主要
差别在G1期.
有些细胞会暂时离开细
胞周期,停止分裂,成
为静止期或G0期细胞。
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5
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6
根据细胞周期可将高等动物细胞分为3类:
– ①连续分裂细胞,如表皮生发层、骨髓干细胞。 – ②休眠细胞,暂不分裂,适当刺激下可重新进
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3
细胞周期时相组成
·间期(interphase): G1 phase,S phase,G2 phase
·M phase: 有丝分裂期(Mitosis)
细胞沿着G1→S→G2→M→G1周期性运转,在间期细胞体 积增大(生长),在 M 期细胞先是核分裂,接着胞质分裂, 完成一个细胞周期。
G:gap, 时间间隔; S:synthesis,DNA合成;
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前期
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16
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17
前中期(prometaphase)
◆核膜破裂,核纤层解体。 ◆纺锤体微管侵入细胞核与染色体的动粒结合, 捕捉住染色体。 ◆不断运动的染色体开始移向赤道板。
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前中期
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中期(metaphase)
◆所有染色体排列到赤道板(Metaphase Plate)上, 标志着细胞分裂已进入中期。
◆染色体的两个动粒分别面向纺锤体的两极。在每个 动粒上结合的动粒微管可以多达几十根。
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20
中期
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21
后期(anaphase)
◆排列在赤道面上的染色体的姐妹染色单体分离 产生向极运动
◆后期(anaphase)大致可以划分为后期A和后期B
·后期A,动粒微管去装配变短,染色体产生两极运动 ·后期B,极间微管长度增加,两极之间的距离逐渐拉 长,介导染色体向极运动。 用破坏微管的药物,如nocodazole或秋水仙碱处理,染色体 的运动会立即停止。---细胞分裂停止在M期(同步化)。
第十二章 细胞增殖及其调控
●细胞周期概述 ●细胞分裂 ●细胞周期调控
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1
细胞增殖(cell proliferation)的意义
细胞增殖(cell proliferation)是细胞生命活动的重要特 征之一,是生物繁育的基础。
1. 单细胞生物细胞增殖导致生物个体数量的增加。 2. 多细胞生物由一个单细胞(受精卵)分裂发育而来。
◆在前期末,染色体主缢痕部位形成一种蛋白复合物称为动 粒(kinetochore),又称着丝点,与着丝粒(centromere)紧 密相连。
◆2个中心体周围,微管组装并以中心体为核心向外发散, 形成2个星体。2个星体逐渐向2极运动而确立细胞分裂极。
◆Golgi体、ER等细胞器解体,形成小的膜泡
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将与细胞周期调控有关的条件依赖性突 变株转移到限定条件下培养,所有细胞 便被同步化在细胞周期中某一特定时期。
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11
特殊的细胞周期
◆爪蟾早期胚胎细胞的细胞周期:细胞分裂快,无G1期, G2期非常短,S期也短(所有复制子都激活), 以至认为 仅含有S期和M期。细胞越分裂体积越小。
◆酵母细胞的细胞周期: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。
· 分裂中期阻断法:常用试剂如nocodazole,通过抑制
微管聚合来抑制细胞分裂器的形成,将细胞群同步化
在M期。优点是操作简便,效率高。缺点是这些药物的
毒性相对较大,若处理时间长,细胞常不能恢复细胞
周期的运转。
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10
条件依赖性突变株在细胞周期同步化中的 应用:可用于酵母细胞的同步化,极少 用于动物细胞。
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13
一、有丝分裂(mitosis)
高等动物细胞的有丝分裂期可分为:
●前期(prophase) ●前中期(prometaphase) ●中期(metaphase) ●后期(anaphase) ●末期(telophase)
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14
前期(prophase)
◆标志前期开始的第一个特征是染色质开始浓缩 (condensation) ,光镜下可见早期染色体结构。
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,又称终端细胞,不再分裂,如 神经元、肌肉、多形核细胞等。
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7
细胞周期中不同时相及其主要事件
◆ G1期:与DNA合成启动相关,开始合成细胞生长所需 要的多种蛋白质、RNA、碳水化合物、脂等,同时染色
质去凝集。
◆ S 期:DNA复制与组蛋白合成同步,组成核小体串珠
结构。
◆ G2期:DNA复制完成,染色体倍性由2n变成4n,在G2期 合成一定数量的蛋白质和RNA分子。
◆ M 期: M期即细胞分裂期,遗传物质平均分配给子细 胞和细胞内其它物质分配给子细胞。
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8
细胞周期的人工选择同步化
·有丝分裂选择法:用于单层贴壁生长细胞。优点细
胞未经任何药物处理,细胞同步化效率高。缺点是
分离的细胞数量少。
·密度梯度离心法:根据不同时期的细胞在体积和重量
上存在差别进行分离。优点是方法简单省时,细胞同步化
效率高,分离的细胞数量多。缺点是对大多数种类的细
胞并不适用。适用于姴殖酵母(fission yeast)和有些
哺乳动物细胞(如HeLa)。
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9
药物诱导法同步化
· DNA合成阻断法:常用试剂如HU(hydroxyurea,羟基 脲), TdR (胸腺嘧啶核苷)。单次处理可将细胞群同步 化于G1/S交界处和S期。TdR两次处理可将细胞群同步 化在G1/S交界处。优点是同步化效率高,几乎适合于 所有体外培养的细胞体系,被广泛采用。
◆植物细胞的细胞周期:植物细胞不含中心体但在细胞 分裂时可以正常组装纺锤体。
◆细菌的细胞周期:快速生长时,细胞分裂周期为35
分钟,而DNA复制一次需70分钟。第1次复制未完成,
DNA即开始第2次复制。经过70分钟,DNA复制产生4个
DNA分子,细胞分裂2次,得到4个细胞。
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12
第二节 细胞分裂
3. 成体生物仍然需要细胞增殖,主要取代衰老死亡的细胞, 维持个体细胞数量的相对平衡和机体的正常功能。
4. 机体创伤愈合、组织再生、病理组织修复等,都要依赖细 胞增殖。
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2
第一节 细胞周期(cell cycle)概述
概念:
细胞从一次细胞分裂结束开始到下一 次细胞分裂结束为止,所经历的一个有 序过程 ,包括物质准备和细胞分裂过程。 其间细胞遗传物质和其他内含物分配给 子细胞。
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