关于医学细胞生物学细胞增殖课件

细胞周期是一个相当复杂的过程, 不同类型 的细胞周期持续的时间不完全相同, 而且,细 胞的分裂状态也各有异。
根据光学显微镜所观察到的细胞分裂时的 活动, 将细胞周期分为两个主要的时期: M 期(M phase)和分裂间期(interphase)。
分裂间期是指上一次有丝分裂的终了到本次有丝分 裂的开始时间间隔，因此间期包括G1期，S期和G2期。
关于医学细胞生物 学细胞增殖
细胞增殖是生命的基本特征，种族繁衍、个体发育、 机体修复等都离不开细胞增殖。
– 初生婴儿有1012个细胞，成人1014个，约200种类型。 – 成人体内每秒钟有数百万新细胞产生，以补偿衰老和死亡的细胞。 – 一个大肠杆菌若按20分钟分裂一次，并保持这一速度，则两天即可超
过地球的重量。
细胞增殖
细
胞
物质 细胞
以
准备 分裂
分
裂
的
方
式
进
行
增
殖
第一节 细胞增殖的意义
细胞增殖的概念
细胞增殖（Cell proliferation）：细胞通过生 长和分裂产生子代细胞，增加细胞 数目，并使子细胞获得与母细胞相同 或几乎相同遗传特性的过程。
前提条件： 遗传物质的复制 细胞器及各种大分子物质的倍增
特点：
减数分裂
有性生殖细胞形成时特殊的有丝分裂方式 DNA复制一次，细胞连续分裂两次 染色体数减少一半，一个二倍体的母细胞形
成了4个单倍体子细胞
第三节 细胞周期
细胞周期的概念
细胞周期(Cell cycle)：连续分裂的细胞从一次细胞分
裂结束到下一次细胞分裂结束所经历的过程。分为4 个期： G1期(gap1):指从有丝分裂完成到DNA复制之前的间
隙时间。 S期(synthesis phase):指DNA复制的时期。 G2期(gap2):指DNA复制完成到有丝分裂开始之前的一
段时间。 M期 (mitosis):细胞分裂开始到结束。
细胞分裂周期
A typical mammalian cell has a cell cycle time of 24 hours, with 12 hr G1, 6-8 hr S, 3-4 hr G2, and 1 hr M
M期包括细胞的核分裂和胞质分裂两个过程。 在核分裂的过程中, 复制的染色体被分到两个细胞核
中, 胞质分裂则是将整个细胞一分为二, 形成两个子细胞。
Fra Baidu bibliotek
G0期是指细胞分裂后相对稳定的一段时期，也称为 静止期（resting or quiescent phase）。G0不包括在 细胞周期之内。
细胞周期的长短随细胞的种类而异，短的仅为数小 时，长的则可达几十年。细胞周期的长短主要取决 于是否进入G0期，且G0期有多长。
密度梯度离心法：
不同时期的细胞体积不同，而细胞在给定离心场中沉降的 速度与其半径的平方成正比，因此可用离心的方法分离。 其优点是可用于任何悬浮培养的细胞，缺点是同步化程度 较低。
药物诱导法
DNA合成阻断法
选用DNA合成的抑制剂，可逆地抑制DNA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S期或G/S交 界处。5-氟脱氧尿嘧啶、羟基脲、阿糖胞苷、氨甲蝶呤、 高浓度ADR、GDR和TDR，均可抑制DNA合成使细胞同 步化。优点是同步化程度高，适用于任何培养体系。可将 几乎所有的细胞同步化。缺点是产生非均衡生长，个别细 胞体积增大。
细胞增殖的方式
生物界存在四种细胞增殖的方式： 裂殖(fission): 原核生物的繁殖方式 无丝分裂(amitosis):常见于单细胞生物、 原生生物及高度分化的动物细胞 有丝分裂(mitosis):真核细胞的主要增殖方式 减数分裂(meiosis): 有性生殖细胞特殊分裂方式
细菌的裂殖
Rod-Shaped Bacterium, E. coli, dividing by binary fission (TEM x92,750).
分裂中期阻断法
通过抑制微管聚合来抑制细胞分裂器的形成，将细胞阻断 在细胞分裂中期。优点是操作简便，效率高。缺点是这些 药物的毒性相对较大。
自然同步化： 一种粘菌的变形体plasmodia：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108，体 积达5~6cm。疟原虫也具有类似的情况。
人工同步化
有丝分裂选择法：
使单层培养的细胞处于对数增殖期，此时分裂活跃，其中 处于有丝分裂M期的细胞变圆隆起，与培养皿的附着性低， 此时轻轻振荡，M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，依法继续收集，则可获得 一定数量的中期细胞。其优点是，操作简单，同步化程度 高，细胞不受药物伤害，缺点是获得的细胞数量较少。
细胞增殖的意义
细胞增殖是细胞生命活动的重要特征之一,是 生物繁育的基础。细胞增殖是通过细胞分裂 过程而实现的
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。 受 精 卵：细胞分裂和分化成多细胞新个体 多细胞生物：细胞分裂产生有性生殖细胞
第二节 细胞增殖的方式
某些不进入G0期的细胞，G1期仅数小时，因而整个 细胞周期也较短；而像神经细胞这样的“不育细 胞”，其G0期可长达几十年，甚至与整体的生命相 伴随，常有人说脑细胞死一个便少一个，即是依据 上述道理。
从增殖的角度来看，可将高等动物的细胞分为 三类：
①连续分裂细胞:在细胞周期中连续运转因而又称为周期 细胞，如表皮生发层细胞、部分骨髓细胞
特点：
无丝分裂
细胞分裂过程简单、迅速 没有一系列细胞核的变化 没有纺锤体的形成和染色体的组装 遗传物质不能均等分配
特点：
有丝分裂
包括核分裂和胞质分裂两个过程 细胞核形态发生显著变化 纺锤体的形成和染色体的运动 遗传物质复制，染色体倍增，各组分加倍 遗传物质精确地分配到两个子细胞
真核细胞的有丝分裂
②休眠细胞:暂不分裂，但在适当的刺激下可重新进入
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:指不可逆地脱离细胞周期，不再分裂的细
胞，又称终端细胞，如神经、肌肉、多形核细胞等
细胞周期同步化
细胞同步化(synchronization)：是指在自然过程中发生 或经人为处理造成的细胞周期同步化，前者称自然同步 化，后者称为人工同步化。