细胞分裂与细胞周期

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The pushing and pulling forces drive the chromosomes to the metaphase plate
▪ kinetochore microtubule lengthen→pulling force↑
→equilibrium → to the metaphase
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Prophase
染色体(chromasome) 开始向细胞的赤道面运动
early prophase
late prophase
centrioles spindle fibers
aster fibers
nuclear envelope disappearing
centromere
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中期(metaphase)
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paramecium 9
二、有丝分裂 (mitosis) 是真核细胞的主要分裂方式。 在 分 裂 过 程 中 形 成 有 丝 分 裂 器 (mitotic apparatus) ，能保证遗传物质均等分配到两 个子细胞。
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有丝分裂的过程（ The Mitotic Phase ）
前期（prophase） 中期（metaphase） 后期（anaphase） 末期（telophase） Summary of mitosis
▪ Also called Cell life cycle / cell reproductive cycle
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第一节 细胞分裂方式及其特征
一、无丝分裂 (amitosis) 二、有丝分裂 (mitosis) 三、减数分裂 (meosis)
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一、无丝分裂
● Also called direct division. ● Definition：细胞核伸长，从中部缢缩，然后 细胞质分裂，不涉及纺锤体形成及染色体变化， 故称为无丝分裂。子细胞中的遗传物质可能变得 不均等。
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前期（Prophase）
1.染色质(chromatin)凝集(condense) 2.细胞核膜崩解(disintergrate)、核仁消失 3.形成纺锤体（spindle） 4.染色体(chromasome)向细胞的赤道面运动
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前期（Prophase） chromatin starts to condense
结论：
➢ 姐妹染色单体分离的主要原因是染色体着丝粒的分 裂，
➢ 主要不是动力微管的牵拉。
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末期(telophase)
◙ 子细胞核的重建：
染色体解螺旋、核膜重建、核仁重现。 ◙ 胞质分裂
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胞质分裂(Cytokinesis)
收缩环（contractile ring）:在细胞中部质膜 的下方，肌动蛋白、肌球蛋白大量聚集，形成的 环状结构。
1)组蛋白H1磷酸化，染色质凝集。 组蛋白H1去磷酸化，染色体解聚。
2)核纤层蛋白磷酸化，核纤层解聚，核膜 崩解。
核纤层去磷酸化，重新出现核纤层，进 而形成核膜。
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减数分裂（meiosis）
减数分裂是发生在有性生殖过程中的一 种特殊的细胞分裂。
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Stages of Meiosis
InterphaseⅠ
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Both anaphase A and anaphase B contribute to the movement of chromosome toward the spindle poles
拉力
A point means plus end
推力
Anaphase A: The movement of the chromosomes toward the poles; Kinetochore MTs disassemble and become short.
● Direct cell division, in which the cell simply cleaves in two, is called amitosis and is very rare. ● 优点：分裂迅速、能量消耗少，分裂中细胞仍 可继续执行其功能。
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Amitosis
The direct method of cell division characterized by simple division of the nucleus without formation of chromosome.
1. 染色体达到最大凝集 2. 染色体排列到细胞中央的赤道面上形成 赤道板(equtorial plate) 3. 有丝分裂器(mitotic apparatus)形成
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中期染色体标本
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The pushing and pulling forces drive the chromosomes to the metaphase plate
第十章 细胞分裂与细胞周期
Cell Division and Cell Cycle
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第一节 细胞分裂方式及其特征 第二节 细胞周期
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受精卵
成人
细胞生长（cell groion)
细胞周期 (cell cycle)
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细胞生长（cell growth）
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第一次减数分裂（ meiosis I ）
前期Ⅰ prophaseⅠ 中期Ⅰ metaphaseⅠ 后期Ⅰ anaphaseⅠ 末期Ⅰ telophase I
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前期Ⅰ( prophase I )
➢ 细线期 ➢ 偶线期 ➢ 粗线期 ➢ 双线期 ➢ 终变期
leptotene stage zygotene stage pachytene stage diplotene stage diakinesis stage
细胞大小的增加，表现为细胞干重、蛋 白质和核 酸等的含量增加。
影响细胞生长因素： 细胞表面积∕体积之比 核/质比
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细胞分裂(cell division)
Cell division is the process by which a cell, called the parent cell, divides into two cells, called daughter cells.
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细线期（leptotene stage）
染色质凝集呈细线状。 核及核仁增大，RNA及
蛋白质合成旺盛。
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偶线期 （zygotene stage）
① 联会(synapsis):同源染色体配对, Pairing of “bivalent” chromosomes begins at the telomeres.是偶线期的主要特征；
chromosome alignment
Chromatids line up along the center of cell. The pushing and pulling forces drive the chromosomes to the metaphase plate
Microtubules connect the kinetochores of the sister chromatids to the spindle.
▪ Asters repellent ↑ → pushing force from the two poles ↑
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Mitotic apparatus
有丝分裂中期出现的由染色体、星体、中心粒及纺锤
体所组成的临时性结构，它与染色体的分离、向两极移动
及平均分配到子细胞中有关。
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后期(anaphase) 姐妹染色单体发生分离，并向细胞两极移动。
结束所经历的整个过程。分为：物质积累期（间 期或静止期）和细胞分裂期。
▪ The cell cycle is the period from the end of the first
mitosis division of a cell to the end of the second mitosis division.
后期A染色体分离
Anaphase B: The two spindle poles move farther apart. polar MTs become longer.
后期B两极延伸
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Microtubule Motor Proteins
kinesin family(驱动蛋白)
Most kinesins walk along microtubules toward the plus end, away from the centrosome (MTOC).
一个受精卵发育为初生婴儿，细胞数目增至1012个，长至 成年有1014个。
生物界中细胞分裂的主要方式
1. 无丝分裂(amitosis) 2. 有丝分裂(mitosis) 3. 减数分裂(meiosis)
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conception
细胞周期的概念（concept of cell cycle）
▪ 指从一次细胞分裂结束开始，到下一次细胞分裂
dynein family(动力蛋白）
The dyneins walk along
microtubules toward
the minus end(toward
the centrosome)
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Motor proteins in pushing and pulling process
(+) end – directed KRPs (pink), the polar microtubules, separation of the poles; (−) end – directed force exerted by dynein (light green) pull asters toward the poles in combination with the (+) end – directed motors in the spindle.