病理学课件：细胞增殖和细胞周期

无丝分裂又称为直 接分裂。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 现于少数高等生物组织中，如动物的上皮、 间充组织及肌肉细胞等等。
无丝分裂中子代的细胞核来源于亲代细胞 核的断裂，因此两个子代细胞中的遗传物 质可能不是均等的。
细胞增殖和细胞周期
一、概念
细胞增殖（cell proliferation）是细胞通过 生长和分裂获得具有与母细胞相同遗传特 征的子代细胞，从而使细胞数目成倍增加 的过程。
细胞的增殖活动使生命得以延续。 它是细胞发育过程中的一个阶段，也是细
胞生命活动的一种体现。
细胞分裂(cell division)可分为 无丝分裂(amitosis) 有丝分裂(mitosis) 减数分裂(meiosis)三种类型。
细胞周期
DNA合成前期（G1期）
分裂间期 合成期（S期）
（时间占90—95%） DNA合成后期（G2期） 前期
分裂期（简称M期） 中期
后期
（时间占5—10%）
末期
问：如果观察一个正在进行有丝分裂的 组织，处于哪个阶段的细胞会更多些？
（一）G1期：
RNA大量合成，蛋白质含量明显增加。 DNA复制相关的酶系、G1期向S期转变相关的蛋 白质在此期合成。
• 细胞中合成一些与M期结构、功能相关的蛋白质， • 与核膜破裂、染色体凝集密切相关的成熟促进因子亦
在此期合成。 • 核纤层磷酸化； • 合成微管蛋白。
• 已复制的中心粒逐渐长大，并开始向细胞两 极分离。
M期
进入M期后，细胞形态结构出现明显变化，生 化特点主要是RNA合成中止，蛋白质合成减 少，染色体高度螺旋化。
如：胸腺嘧啶激酶、胸腺嘧啶核苷酸激酶、 脱氧胸腺嘧啶核苷酸合成酶和DNA合成有 关的酶等。 装配核糖体。
从增殖的角度来看，根据细胞能否顺利通过G1期R 点，可将高等动物的细胞分为三类： 1、终末分化细胞：失去增殖能力，合成功能性蛋白 走向分化，又称不育细胞或终末细胞。 2、持续增殖细胞：越过R点，继续增殖。 3、暂不增殖细胞：即暂时从G1期退出细胞周期，不 进行增殖，但在适当刺激下可重新进入细胞周期开始 分裂的细胞，也称为G0期细胞。
细胞周期时间(cycle time，TC)： 细胞增 殖过程所经历的时间
细胞周期各个阶段所需时间分别为：
TG1、TS 、TG2、TM TC = TG1 + TS + TG2 + TM 单位:小时
不同细胞的周期时相差别很大：
TC
TG1 TS TG2 TM TC-TG1
小鼠食道上皮
87
75
7.2
4.1
有丝分裂又称为间接分裂，特点是有纺锤体染 色体出现，子染色体被平均分配到子细胞，这 种分裂方式普遍见于高等动植物。
减数分裂是指染色体复制一次而细胞连续分裂 两次的分裂方式，是高等动植物有性生殖时形 成生殖细胞的分裂方式。
细胞增殖的意义：
有丝分裂 无丝分裂 减数分裂
体细胞的增殖方式 生殖细胞的增殖方式
细胞分裂有何意义？
单细胞生物：细胞分裂 产生新个体。
多细胞生物 细胞分裂 产生新细胞，补充 衰老和死亡的细胞。
多细胞生物 细胞分裂 产生有性生殖细胞。
细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。
二、细胞周期
细胞分裂与生长呈现周期性变化。从细胞分裂 结束到下一次细胞分裂结束所经历的间隔时期 称细胞周期（cell cycle ）。
的细胞壁
细胞壁
G2间期→前期→前中期→中期→后期→末期
三、细胞周期的调控
细胞周期的有序运行是通过相关基因的严格监 视和调控来保证的。
细胞周期的准确调控对生物的生命活动是十分 重要的。
（一）、细胞周期调控的相关蛋白
细胞周期的调控有多种蛋白质因子参与，其中最 主要的是
细胞周期蛋白（cyclin） 细胞周期蛋白依赖性激酶（cyclin-dependent
根据在显微镜下对细胞周期的研究将细胞周期 划分为间期和分裂期（M期）。
细胞周期的分期
四个时期： DNA合成前期(pre-synthetic phase或gap l phase，G1期) DNA 合成期(synthetic phase，S期) DNA合成后期(post-synthetic phase或gap2 phase，G2期) 有丝分裂期(M期)
0.7
12
小鼠腹壁上皮
151 139
6.2
5.3
0.5
12
人大肠粘膜
24
10
11.5
2
0.5
14
人宫颈癌
20
8
6.8
4.5
1.5
12
பைடு நூலகம்
人羊膜
19.4
9.8
6.8
2.2
0.6
9.6
大鼠肝
47.5
28
16
1.8
1.7
15.5
人肺成纤维细胞 16.8
6
6
4
0.8
10.8
从表中可看出:
不同细胞的TC差别很大 TC与 TG1的变化一致 TS + TG2 + TM 值比较稳定,约12-24小时 TM 较小,约1小时左右
（二）S期：
• 大量DNA复制的阶段； • 组蛋白及非组蛋白大量的合成； • 完成染色质的复制； • 中心粒的复制完成。 • S期活化因子（S-phase activator）：
DNA复制启动所需的一种启动信号； G1期过渡到S期开始合成，到S其中期含量最 高，S期末瞬即消失。
（三）G2期：
• 细胞分裂准备期；
kinase， CDK） 细胞周期蛋白激酶抑制因子（cyclin kinase
植物细胞有丝分裂过程
①着丝粒一分为二，姐妹染 色单体分开，成为两条子染 色体。并分别向两极移动。
②染色单体消失，染色体数 目加倍。
植物细胞有丝分裂过程
植物细胞有丝分裂过程
①染色体变成染色质，纺锤 体消失。 ②核膜、核仁重现。
细胞板
胞质分裂
①在赤道板位置出现细胞板 （由囊泡聚集而成） ②细胞板扩展成分隔两个子细胞
为了便于描述，按细胞核形态变化特点， M期 被人为的划分为前期(prophase)、中期 (metaphase)、后期(anaphase)和末期 (telophase)。
分裂期（M期）
植物细胞有丝分裂过程
①出现染色体、出现纺锤体 ②核膜、核仁消失
纺锤丝
染色体 着丝点
植物细胞有丝分裂过程
①所有染色体的着丝粒都 排列在赤道板上 ②染色体的形态和数目最 清晰