细胞生物学第12章 细胞增殖及其调控-3版

植物细胞周期与微管周期
随着植物细胞周期各个时期的变化，细胞 内由微管组成的结构也发生周期性的变化即由: 周质微管→消失→早前期带→消失→纺锤体→ 消失→成膜体→消失→周质微管。
植物细胞内微管的周期性变化，称为微管 周期。
（染色质运动周期、中心体复制周期、微管周期）
胞质分裂(Cytokinesis)
后期两组染色体之间的微管。
星体微管
组成星体的微管。
◆纺锤体的形成机制
细胞质骨架MT
纺锤体MT
动物细胞以中心体为MTOC形成纺锤体。
即在S期末，两个中心粒在各自垂直的方向复制 出一个中心粒，形成两个中心体。当前期开始时， 2个中心体移向细胞两极，并同时组织微管生长， 由两极形成的微管通过微管结合蛋白在正极末端 相连，最后形成有丝分裂纺锤体。
卵原细胞
（1n)
精子 卵子
受精卵
（2n)
1.减数分裂前间期的特点
◆S期持续时间较长
◆S期仅复制全部DNA的99.7 ~99.9 ％ ,其余 的0.1 ~ 0.3 ％将在前期I的偶线期才复制。 5000 ~10000片段，长1000 ~5000bp L蛋白与DNA片段结合，阻止复制 DNA片段与减数分裂前期染色体配 对与重组有关。
◆细胞周期时间(Tc) ◆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 ◆有些分裂增殖的细胞缺乏G1、G2期
◆染色体排列到赤道面的机制
牵拉假说
外推假说
◆为什么在所有染色体排列到赤道面之前，
后期不能启动？
结合之前动粒抑制细胞周期的运转
2.后期染色体分离
后期A和后期B两个阶段假说
1.在后期A，动粒微管动粒端微管蛋白解聚缩 短，将染色体拉向两极。这是由于动力蛋白 沿着动力微管引导动粒向极部运动的结果。
2.在后期B，极微管游离端微管蛋白聚合加长， 两极之间的距离逐渐变长。这是由于KRPs 向微管正极行走，促使极性微管在重叠区相 互滑动的结果。
2.转变时期与方式
◆时期： 转变的决定时期在G2，而且是在逐步完成
的。
◆方式：
如果在G2不合成剩余的0.1~0.3 ％的DNA， 则花粉母细胞进入减数分裂。
如果在G2合成剩余的0.1~0.3 ％的DNA， 则花粉母细胞进入有丝分裂。
1.细胞周期的概念
细胞从一次有丝分裂结束到下 一次有丝分完成所经历的一个 有序过程。其间细胞遗传物质 和其他内含物分配给子细胞。
第三节 细胞周期的调控
(Cell-Cycle Control)
●细胞周期调控系统的主要作用 ●细胞周期检验点(Cell Cycle Checkpoint) ●MPF ●APC ●细胞周期调控模型总结
第一节 细胞周期(cell cycБайду номын сангаасe)
◆细胞周期的概念 ◆细胞周期时相组成及其主要事件 ◆细胞周期时间及细胞周期长短测定 ◆根据增殖状况，三类细胞 ◆细胞周期同步化 ◆特异的细胞周期
◆纺锤体的类型
有星纺锤体：动物细胞和低等植物细胞中， 由星体、MT及染色质组成。
无星纺锤体：高等植物细胞中，无星体结构。
◆纺锤体MT的类型
连续微管（或极微管）
由两极发出，在染色体中部互相交错重叠的 微管通向另一极。
动粒微管（或着丝点微管）
一端由极部发出，另一端结合到动粒上。
区间微管（或中间微管）
一、有丝分裂(mitosis)
●有丝分裂的过程 ●相关的亚细胞结构 ●染色体运动的动力机制 ●植物细胞周期与微管周期
（一）有丝分裂过程
●前 期(prophase) ●前中期(prometaphase) ●中 期(metaphase) ●后 期(anaphase) ●末 期(telophase) ●胞质分裂(Cytokinesis)
（二）相关的亚细胞结构
1.有丝分裂纺锤体 2.中心体(centrosome)
由一对相互垂直的中心粒（α微管蛋白和β微 管蛋白）及周围基质（ γ 管蛋白）构成。
中心体复制周期
3.星 体
中心体及围绕中心体向外辐射的MT。
4.着丝粒与着丝点(动粒)
有丝分裂纺锤体
◆纺锤体的概念 是由大量的MT和微管结合蛋白在赤道面上 垂直排列组成的中部宽广、两极缩小的细胞 器，形如纺锤而得名。
●动物细胞胞质分裂 ●植物细胞胞质分裂
二、减数分裂(Meiosis)
●有丝分裂向减数分裂的转变 ●减数分裂的概念与过程 ●减数分裂的意义 ●脊椎动物配子发生过程
（一）有丝分裂向减数分裂的转变
精原细胞 性原细胞
增加数量
（2n)
卵原细胞 有丝分裂
如何转变？
性原细胞
（2n)
精原细胞 减数分裂 生殖细胞
来，细胞增殖是多细胞生物繁殖基础。 ◆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。
◆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。
第二节 细胞分裂
●有丝分裂(mitosis) ●减数分裂(Meiosis) ●减数分裂与有丝分裂的比较
第十二章 细胞增殖及其调控
●细胞增殖的意义 ●细胞周期 ●细胞分裂 ●细胞周期的调控
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。
◆单细胞生物细胞增殖导致生物个体数量的增加。 ◆多细胞生物由一个单细胞(受精卵)分裂发育而
植物细胞无中心体，推测在极部有许多微
极起MTOC的作用，形成纺锤体。
（三）染色体运动的动力机制
●中期染色体列队 ●后期染色体分离
1.中期染色体列队
◆与染色体列队相关的蛋白质
Mad蛋白和Bub蛋白，使动粒敏化，促使微管与 动粒接触。 Mad2和Bub1与染色体装入纺锤体有 关，只有等到染色体被微管捕捉并排列到赤道面 上， Mad2和Bub1从赤道面上消失，后期才能启 动。
(二）细胞周期时相组成及其主要事 件
◆G1期 (G1 phase) ◆S 期 (S phase) ◆G2期 (G2 phase) ◆M 期 (M phase)
◆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。
3.细胞周期时间及细胞周期长短测定