细胞生物学第三讲细胞增殖与调控
第十二章细胞增殖及其调控ppt课件
不同的CyclinCdk在不同的 时相表现活性， 影响不同的下 游事件。
G1 底物 G1 /S的过渡
S 底物 DNA Replication
CyclinB-CDK1
(MPF)
G2/M底物
G2/M期过渡 中期/后期过渡
G1-CdkC复合物调控G1 /S的转化
生长因子的刺激下，G1 期cyclinD和cyclinE表达， 形成G1-CdkC 。
人肺成纤维T细S胞 + 16T.8G2
+
6
TM
值比较稳定,约12-24小时；
6
4
0.8
10.8
TM 较短,约1小时左右。
早
中
晚
注意：在实际工作中，由于各种因素的影响，PLM的 PLM 最大值达不到1。为减少误差，常采用半高度法读数。
100
50
0
TG2 TM
T
Ts
Tc
流式细胞仪分析细胞周期
1.前期(prophase)
染色质凝缩（起始） →细胞骨架解聚
分裂极确立与纺锤体开始装配
核膜消失（结束）
核仁解体
PCC (提早集缩染色体) 将处于分裂期(M期)的细胞与处于细胞周期其
他阶段的细胞融合, 使其他期细胞的染色质提
早包装成染色体。
G1期PCC为单线状
DNA未复制
S期PCC为粉末状 正在复制的DNA容易受损伤，是DNA断裂的结果
Cyclin-Cdk复合物的多样性
G1 Cyclin-Cdk
S Cyclin-Cdk
G2/M Cyclin-Cdk
芽殖酵母 Cln1,2,3-Cdc28 Clb5, (3,4)-Cdc28 Clb1,2(3,4)-Cdc28
细胞生物学中的细胞凋亡与增殖调控
细胞生物学中的细胞凋亡与增殖调控细胞是构成生物体的基本单位，它经历着不断的生长、分化和死亡过程。
在细胞生物学中，细胞凋亡与增殖调控是两个非常重要的概念。
细胞凋亡是指细胞主动死亡的过程，而细胞增殖调控则是指细胞生长与分裂的调节机制。
这两个过程在生物体的发育、组织修复和免疫系统等方面起着至关重要的作用。
细胞凋亡是一个高度调控的细胞生理现象。
在细胞内部，有一系列调控因子参与了细胞凋亡的调控过程。
其中，Bcl-2家族蛋白是最为重要的调节因子之一。
Bcl-2家族蛋白包括抑制凋亡的成员（如Bcl-2和Bcl-xL）和促进凋亡的成员（如Bax和Bad）。
这些蛋白通过调控线粒体膜的通透性，影响细胞内环境的稳定，进而引发细胞凋亡。
此外，细胞表面的受体也可以触发细胞凋亡的信号传导。
一种被广泛研究的受体家族是肿瘤坏死因子受体家族（TNFR），它的活化可以刺激细胞凋亡的信号途径。
细胞凋亡的调控机制极为复杂，研究人员还在不断探索中。
与细胞凋亡相对的是细胞增殖调控。
细胞增殖是细胞分裂并产生新细胞的过程，对于体内组织的增长和修复来说至关重要。
细胞增殖调控过程主要涉及到细胞周期的调控。
细胞周期是细胞从一次分裂开始到下一次分裂结束的时间段，它主要由G1期、S期、G2期和M期组成。
各个细胞周期期间具有不同的调控分子和信号途径。
例如，在细胞周期的G1期，细胞必须通过检查点才能进入S期，否则被暂时阻滞。
细胞周期的正常进行受到细胞周期素依赖激酶（CDK）与周期素蛋白（Cyclin）的严格调控。
CDK和Cyclin的水平变化决定了细胞的分裂速度和周期。
细胞凋亡和细胞增殖调控在机体内保持动态平衡，以维持组织正常发育和功能的持续性。
失去对细胞增殖和凋亡的正常调控，会导致人体产生严重的疾病。
例如，在癌症的发生和发展过程中，细胞增殖和细胞凋亡的失衡是重要的潜在因素。
癌细胞通常呈现出异常的细胞增殖和抗凋亡能力。
癌细胞会通过多种途径来抑制凋亡，如过度表达抑制凋亡的蛋白Bcl-2或通过突变或缺乏关键的调控因子来干扰凋亡途径。
细胞增殖及其调控(共70张PPT)
胞质分裂
❖ 动物细胞胞质分裂
胞质分裂(cytokinesis)开始于细胞分裂后期，在赤道板周围细胞表
面下陷，形成环形缢缩，称为分裂沟。
胞质分裂开始时，大量肌动蛋白和肌球蛋白在中体处组装成微丝并相互 组成微丝束，环绕细胞，称为收缩环。收缩环收缩、收缩环处细胞膜 融合并形成两个子细胞。
Experimental demonstration of the importance of mecha- nical tension in metaphase checkpoint control.
后期
❖ 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)大致可以划分为连续的两个阶段，即后期A和
在G1期 ❖ 有些分裂增殖的细胞缺乏G1、G2期
细胞分类
分类
连续分裂细胞（周期细胞）
暂不分裂细胞（G00期期细细胞胞））
终末分化细胞 ❖ G0期细胞和终末分化细胞的界限有时难以划分，有的
细胞过去认为属于终末分化细胞，目前可能被认为是 G0期细胞。
细胞周期同步化
❖ 细胞同步化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。
❖ 自然同步化：如有一种粘菌的变形体plasmodia，某些受 精卵早期卵裂。
❖ 人工同步化：利用细胞培养的方法，经各种理化因素处理，
人工选择或人工诱导获得同步化生长的细胞。
人工诱导同步化
DNA合成阻断法 染色单体到达两极，即进入了末期（telophase）,到达两极的染色单体开始去浓缩。
是什么❖机制确保染色体正确排列在赤道板上？
第三章细胞增殖与调控
▲ CKI通过直接结合CDK-cyclin复 合物的磷酸化活化部位，抑制CDK
的激酶活性。
▲ P16INK4a通过结合CDK4单体， 阻断它与cyclins的结合。
G1期调控蛋白
20世纪80年代首先克隆了芽殖酵母G1期cyclin基因CLN1,CLN2,CLN3.
20世纪90年代发现高等真核细胞G1期cyclinC、D、E等。 G1期cyclin D表达，并与CDK4、CDK6结合，使下游的蛋 白质如Rb磷酸化，磷酸化的Rb释放出转录因子E2F，促进 许多基因的转录。
有丝分裂及调控
细胞分裂(cell division)可分为无丝分裂(amitosis)、
有丝分裂(mitosis)和减数分裂(meiosis)三种类型。 无丝分裂又称为直接分裂，其间不涉及纺锤体形成及染 色体变化，故称为无丝分裂。
有丝分裂
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。 有丝分裂过程是一个连续的过程，为了便于描述人为的 划分为五个时期：前期(prophase)、前中期
第三章 细胞增殖与调控
韩红兵
1、细胞周期概述
细胞增殖是生命的基本特征，种族的繁衍、个体
的发育、机体的修复等都离不开细胞增殖。
细胞增殖是通过细胞周期（cell cycle）来实现
的，而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。
1.1、基本概念
细胞周期：指连续分裂细胞从一次分裂结束到下一次细胞
(premetaphase)、中期(metaphase)、后期(anaphase)和
末期(telophase)。其中间期包括G1期、S期和G2期，主 要进行DNA复制等准备工作。
细胞增殖与分化调控
细胞增殖与分化调控细胞增殖与分化是生物体发展和生长的重要过程。
细胞增殖是指细胞数量的增加，而细胞分化则是指细胞从原始状态转变为特定类型和功能的细胞。
这两个过程在人体的发育、组织修复、癌症的发展等方面起着关键的作用。
本文将探讨细胞增殖和分化的调控机制，以及其在生物学和医学领域的重要意义。
一、细胞增殖调控细胞增殖调控在维持生物体组织结构和功能的平衡中起着关键作用。
细胞增殖受到一系列内外环境因素的调控，包括细胞周期调控、生长因子信号通路、细胞凋亡等。
1. 细胞周期调控细胞周期调控是细胞增殖的核心机制之一。
细胞周期由四个主要阶段组成：G1期、S期、G2期和M期。
在细胞周期过程中，细胞的DNA复制、有丝分裂和细胞分裂等关键事件依次发生。
这些事件受到一系列细胞周期蛋白激酶的调控。
细胞周期调控的紊乱与癌症等疾病的发生密切相关。
2. 生长因子信号通路生长因子信号通路在细胞增殖调控中也起着至关重要的作用。
生长因子是一类能够刺激细胞增殖和分化的分子信号物质。
它们结合到细胞表面的受体上，触发一系列信号传导级联反应，最终导致细胞增殖和分化。
一些常见的生长因子包括表皮生长因子（EGF）、纤维连接蛋白生长因子（FGF）等。
3. 细胞凋亡细胞凋亡是一种重要的细胞增殖调控机制。
它是一种有限的程序性细胞死亡方式，通过清除老化、异常和受损细胞，维持组织的正常状态。
细胞凋亡的紊乱可能导致癌症、炎症和自身免疫性疾病等病理状态。
二、细胞分化调控细胞分化是细胞从未分化状态向特定类型和功能细胞的转变过程。
这是一个高度调控的过程，受到基因表达调节、细胞因子影响等多种因素的调控。
1. 转录因子调控转录因子是一类能够结合到DNA序列上的蛋白质，能够启动或抑制特定基因的转录。
它们在细胞分化过程中起着关键的调控作用，可以通过激活或抑制特定基因的表达，决定细胞分化的方向和命运。
2. 信号转导通路细胞外的信号分子（如生长因子、细胞外基质等）可以通过细胞膜上的受体，激活细胞内的信号转导通路。
细胞增殖与生长调控
细胞增殖与生长调控细胞增殖与生长调控是细胞生物学中的重要研究领域。
细胞增殖是指细胞数量的增加，而生长调控是指细胞体积和质量的增加。
细胞增殖和生长调控的协调与平衡对于维持生物体的正常发育和功能至关重要。
一、细胞增殖的方式细胞增殖主要通过两种方式进行：有丝分裂和无丝分裂。
有丝分裂是细胞生命周期中最常见的一种细胞增殖方式，包括有丝分裂前期、有丝分裂中期、有丝分裂后期和有丝分裂末期四个阶段。
在有丝分裂中，细胞的染色体复制和分离过程十分精确，确保新形成的细胞具有与母细胞相同的染色体组成。
这种细胞增殖方式广泛存在于有细胞核的真核生物中。
无丝分裂是一种较为简单的细胞增殖方式，细菌、古细菌和酵母等原核生物中常见。
无丝分裂过程中，细胞的DNA复制和细胞质分裂几乎同时进行，没有明显的染色体结构形成。
二、生长调控的机制细胞的生长调控是由一系列信号通路和调控因子参与的复杂过程。
1. 细胞周期调控细胞周期调控是细胞生长调控的核心机制之一。
细胞周期包括G1期、S期、G2期和M期四个阶段，每个阶段的过程受到一系列细胞周期蛋白激酶的调控。
这些蛋白激酶包括Cdk（cyclin-dependent kinases）和cyclin（周期蛋白），它们的活性和浓度的变化决定了细胞周期的进行。
2. 增殖信号通路增殖信号通路是细胞生长调控中的重要调节机制。
许多细胞因子、激素和生长因子等可以通过细胞膜上的受体激活增殖信号通路。
常见的增殖信号通路有MAPK（mitogen-activated protein kinase）通路、PI3K（phosphatidylinositol 3-kinase）通路等。
这些信号通路的活化可以促进细胞增殖和生长，从而调控细胞生长状态。
3. 转录调控细胞增殖和生长过程中的基因表达水平变化对于细胞调控至关重要。
转录因子是调控基因转录的重要因子。
它们能够结合DNA的特定序列，进而影响特定基因的转录活性。
通过控制转录因子的活性和表达水平，细胞可以调控特定基因的转录水平，从而影响细胞的增殖和生长。
细胞增殖及其调控(共84张PPT)
• 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：
细胞增殖及其调控(共88张PPT)
细胞周期同步化
◆自然同步化，如有一种粘菌的变形体plasmodia，
某些受精卵早期卵裂
◆人工选择同步化 ◆药物诱导法
◆条件依赖性突变株在细胞周期同步化中的应用： 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Байду номын сангаас。
人工选择同步化
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
根据增殖状况，细胞分类三类
·连续分裂细胞(cycling cell) ·休眠细胞(Go细胞) ·终末分化细胞
G0期细胞和终末分化细胞的界限有时难以划
分，有的细胞过去认为属于终末分化细胞，目前 可能被认为是G0期细胞。
细胞周期中不同时相及其主要事件
·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
末期(telophase)
◆染色单体到达两极，即进入了末期（telophase）, 到达两极的染色单体开始去浓缩
◆核膜开始重新组装 ◆ Golgi体和ER重新形成并生长 ◆核仁也开始重新组装，RNA合成功能逐渐恢复,
◆ G1期 ◆S期 ◆ G2期 ◆ M期
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。
G2期
·DNA复制完成，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，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。
细胞生物学中的细胞增殖调控机制研究
细胞生物学中的细胞增殖调控机制研究细胞是构成生命的基本单位，而细胞增殖则是生物体生长和发育的基础过程。
在细胞生物学中，研究细胞增殖调控机制对于理解生物体正常生理过程和疾病的发生具有重要意义。
本文将从细胞周期、细胞增殖信号通路以及DNA复制和有丝分裂三个方面介绍目前对细胞增殖调控机制的研究。
一、细胞周期细胞周期是指细胞从诞生到分裂的一个完整过程，其中包括四个阶段：G1期、S期、G2期和M期。
在细胞周期的调控中，关键的转录因子和蛋白激酶起到了重要作用。
例如，细胞周期蛋白依赖激酶（CDK）和其辅助因子cyclin的结合调控了细胞周期的进行。
此外，p53蛋白也是细胞周期调控的重要因子，它在细胞DNA损伤时会被激活，抑制细胞进入S期，从而对细胞的增殖进行调控。
二、细胞增殖信号通路细胞增殖信号通路是参与细胞增殖和存活的一系列复杂的信号传导网络。
其中，细胞表面的受体通过与外界因子结合，启动细胞内一系列信号分子的级联反应。
一个典型的例子就是Ras-Raf-MEK-ERK信号通路，该通路的活化与细胞增殖和转录调控密切相关。
此外，细胞增殖信号通路中还涉及到许多关键分子，如细胞增殖核抗原（PCNA）和细胞凋亡相关蛋白（Bcl-2家族），它们在调控细胞增殖过程中发挥着重要作用。
三、DNA复制和有丝分裂细胞增殖过程中，DNA复制和有丝分裂是两个重要的步骤。
DNA复制过程需要多种酶和蛋白质的协同作用。
在DNA复制的起始步骤中，蛋白激酶复合物的活化起到了重要的调控作用。
而在有丝分裂过程中，细胞准确地分离染色体是细胞增殖的一个关键步骤。
有丝分裂过程涉及到微管蛋白的动态重组，以及一个重要的蛋白复合物——复制体分裂酵母体（CCR）的参与。
这些过程的准确调控保证了细胞增殖的正常进行。
综上所述，细胞生物学中的细胞增殖调控机制是一个复杂而精细的过程。
通过研究细胞周期、细胞增殖信号通路以及DNA复制和有丝分裂等方面的机制，我们可以更好地理解生物体的生长和发育过程，同时也为治疗相关疾病提供了理论基础。
细胞生物学(13章,细胞增殖与调控)
不同类型的CDK/cyclin复合体
激酶复合体
脊椎动物
Cyclin
CDK
芽殖酵母 Cyclin CDK
G1-CDK G1/S-CDK S-CDK
Cyclin D* CDK4 、6 Cyclin E CDK2 Cyclin A CDK2
Cln 3 CDK1(CDC28) Cln 1、2 CDK1(CDC28) Clb 5、6 CDK1(CDC28)
• 不同类的M期细胞也可诱导PCC产生，说明M期 细胞具有促进间期细胞进行分裂的因子，即细胞 促成熟因子( MPF)。细胞促分裂因子
• 1988年Maller、Lohka将非洲爪蟾的MPF纯 化。经鉴定MPF由32KD和45KD两种蛋白 组成，是一种丝氨酸/苏氨酸激酶。
Maller、Lohka • MPF=32KD和45KD
③粗线期 pachytene
等位基因的交换与重组； 合成未完成的DNA与 修复相关的酶； 合成减数分裂期专有的组蛋白； rDNA的扩增
④双线期 diplotene
交叉 RNA转录、蛋白质 翻译及其他物质合成； 双线期很长
⑤终变期 diakinesis
核仁消失 交叉向染色体臂端移行
• B、中期I • C、后期I：同源染色体随机分向两极，染色体重
• 标 记 有 丝 分 裂 百 分 率 法 （ PLM ） ： 用 3HTDR对测定细胞脉冲标记、定时取材， 通过统计标记有丝分裂细胞百分数的办法 来测定细胞周期。
PLM
100
TG2 +1/2TM
50
0
TG2 TM
T
Ts
Tc
常以（TG2+1/2TM）-TG2的方式求出TM
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◆体外培养的恶性转化细胞的特征：
◆恶性转化细胞同癌细胞一样具有无限增殖的潜能 ◆在体外培养时贴壁性下降 ◆失去接触抑制 ◆培养时对血清依赖性降低 ◆当将恶性转化细胞注入易感动物体内，往往会形成肿瘤
◆致癌因素：
◆多种理化因子致 ◆ DNA肿瘤病毒与RNA肿瘤病毒致癌
◆肿瘤的发生是基因突变积累和自然选择的结果
◆活化
• 随Cyclin浓度变化而变化
通过泛素依 赖性途径选择性 降解靶蛋白 （Cyclin ）
• 激酶与磷酸酶的调节
• 活化的MPF可使
更多的MPF活化
Cyclin对周期细胞的调控：
3.3 细胞周期检验点及其作用
细胞周期调控系统的主要作用：
◆在适当时候激活细胞周期各个时相的相关酶和蛋白, 然后自身失活(正调控) ◆确保每一时相事件的全部完成(负调控) ◆对外界环境因子起反应(如多细胞生物对增殖信号的 反应)
3.4 细胞周期运转的阻遏(负调控)
◆当周期事件没有完成或有损伤，细胞至少可通过两种 不同机制阻遏细胞周期的运转：
1)Cdk抑制蛋白阻止Cyclin-Cdk复合物的装配或活性； 2)周期调控系统组分停止合成
4 细胞分化：
◆概念：在个体发育中，由一种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐
在形态、结构和功能上形成稳定性差异、产生各不相同的细胞类群的 过程
性肿瘤称癌
◆癌细胞的基本特征（体内）：
◆细胞生长与分裂失去控制，具有无限增殖能力，成为“永生”细胞 ◆具有扩散性和浸润性 ◆细胞间相互作用改变（识别改变、表达水解酶类、产生新的表面抗原） ◆mRNA转录谱系的改变（少数基因表达不同、突变位点不同、表型多变） ◆蛋白表达谱系或蛋白活性改变（胚胎细胞蛋白、端粒酶活性升高） ◆染色体非整倍性
整个过程中，细胞质膜的整合性保持良好，死亡细胞的 内容物不会逸散到胞外环境中去，因而不引发炎症反应
◆ 细胞凋亡的生化特征
◆细胞凋亡的主要特征是形成大小为180～200bp特征性的DNA
细胞色素c诱导的凋亡细胞 DNA电泳图
1．细胞色素c诱导0 h 2．细胞色素c诱导1 h 3．细胞色素c诱导2 h 4．细胞色素c诱导3 h 5．细胞色素c诱导4 h 6．阴性对照 7．Marker
细线期：染色质凝集形成细纤维的染色体结构，又称为凝集期； 两条染色单体臂不分离，呈细的单线状
偶线期：同源染色体配对，联会复合体形成 0.3%的DNA（称为Z-DNA ）复制
粗线期：染色体形成联会复合体处出现重组结，发生交叉互换 形成减数分裂专有的组蛋白
双线期：四分体清晰可见，观察到交叉现象，染色体去凝集 特别:灯刷染色体出现在此时期，女性在胎儿时期 卵母细胞已处于该时期
实验表明：成熟卵母细胞质中，含有促卵母细胞成熟的因子，称做MPF
MPF是一种使多种底物蛋白磷酸化的蛋白激酶；由M 期的周期蛋白家族（Cyclin）和周期蛋白依赖性蛋白 激酶家族（Cdk）所形成的复合物（Cyclin-Cdk）
3.2 MPF 的活化和功能：
◆功能：启动细胞从G2期进入M期的相关事件
遗传物质和细胞内其他物质分配给子细胞
1.3 细胞周期同步化
◆自然同步化：如某些受精卵早期卵裂,某些动物同时产 生多个卵细胞
◆人工选择同步化：
有丝分裂选择法：用于单层贴壁生长细胞 密度梯度离心法：用于悬浮培养的细胞，根据不同时期的细
在体积和重量上存在差别进行分离
◆药物诱导法：
DNA合成阻断法：将细胞群阻断于G1/S交界处 分裂中期阻断法：通过抑制微管聚合来抑制细胞纺锤丝的形
◆概念：细胞全能性是指细胞经分裂和分化后仍具有形成完整有
机体的潜能或特性
植物细胞全能性：
◆动物细胞核移植实验证明细胞核具有发育全能性
◆干细胞的发育潜能
干细胞的关键特性：
• 自我更新 • 分化
根据干细胞的发生来源分为： 胚胎干细胞： 成体干细胞 核移植干细胞
根据干细胞的发生来源分为：
胚胎干细胞：来源于囊胚内细胞团 成体干细胞：存在于发育成熟机体的组织或器官中的具有
高度自我更新和分化潜能的未分化细胞，可以分化为组成该组 织或器官的细胞。活体内成体干细胞的主要功能是维持其所在 组织的完整性及修复受损组织
核移植干细胞：将体细胞的细胞核利用显微操作技术，
移入其他个体去核的卵细胞中，经培养而得到的干细胞
根据干细胞的发育潜能分为：
全能干细胞 多能干细胞 单能干细胞
5 癌细胞：具有转移能力的肿瘤称为恶性肿瘤；上皮组织的恶
证据：一：Hayflick的细胞培养实验 二：早老症
◆端粒假说：
◆衰老的损伤积累理论
◆细胞衰老的线粒体损伤论
◆自由基理论：
8 细胞凋亡：细胞凋亡是一个主动的由基因决定的自动结束生命的
过程，所以也常常被称为细胞编程死亡 器官雕琢
神经系统发育
◆ 细胞凋亡的形态特征
细胞质膜反折，包裹断裂的染色质片段或细胞器，然后逐渐 分离，形成众多的凋亡小体，凋亡小体则为邻近的细胞所吞噬
◆凋亡细胞中某些特异性酶（组织转谷氨酰胺酶tTG）积累并达到较高水平
谢谢
涉及到两大类与细胞增殖相关的基因的突变 ◆促进细胞增殖相关基因突变：原癌基因突变形成癌基因 ◆抑制细胞增殖相关基因突变：肿瘤抑制基因失活
6 真核细胞基因表达的调控
◆真核细胞基因表达的调控是多级调控系统，主要发生在四个 彼此相对独立的水平上：
◆转录水平的调控： ◆加工水平的调控： ◆翻译水平的调控： ◆翻译后水平的调控：
2.1.3 后期：
◆排列在赤 道面上的姐 妹染色单体 分离，产生 向极运动
后期大致可以划分为连续的两个阶段，即后期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
2.1.4 末期：
◆染色体到达两极，即进入了末期，到达 两极的染色体开始去浓缩 ◆核膜开始重新组装 ◆高尔基体和ER重新形成并生长 ◆核仁也开始重新组装，RNA合成功能逐 渐恢复,有丝分裂结束
第四讲 细胞增殖与调控
1 细胞周期概述
1.1 概念：细胞
从一次细胞分裂结束 开始，经过物质积累 过程，到下一次细胞 分裂完成为止所经历 的一个有序过程
细胞周期时相组成：
间 期： G1 期:RNA、蛋白质和酶的合成，中心体复制 S 期: DNA复制（除着丝粒DNA），组蛋白、微管蛋白合成 G2 期: RNA、蛋白质合成 分裂期：核分裂期、胞质分裂期
成，将细胞阻断在细胞分裂中期
2 细胞分裂
2.1 细胞有丝分裂：
2.1.1 前期：
◆标志前期开始的第一 个特征是染色质开始浓 缩形成有丝分裂染色体
◆第二个特征细胞骨架解聚，形成三种类型微管， 有丝分裂纺锤体开始装配
◆随后，核膜、高尔基体、内质网等结构解体，形 成小的膜泡
2.1.2 中期：
◆所有染色体排列到赤道板上，标志着细胞分裂已进入中期 （完成着丝粒DNA复制）
2.1.5 胞质分裂：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ动物细胞胞质分裂
植物细胞胞质分裂
2.2 细胞减数分裂：
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
◆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， 前期I分为细线期，偶线期，粗 线期，双线期，终变期五个阶段：
终变期：染色体重新凝集
◆同源染色体在减数分裂期I配对联会，形成联会复 合体 ，同源染色体间遗传物质重组,产生新的基因 组合
脊椎动物配子发生的过程：
3 细胞周期调控：
3.1 成熟促进因子（ MPF ）的发现：
人M期细胞与袋鼠（Ptk）G1、S、G2期细胞融合诱导染色体超期凝集 提示：M期细胞存在诱导染色体超期凝集的因子
RNA密码子丰度特征： 翻译的频率和
RNA的稳定性决定： 翻译时间的长短
mRNA的降解
◆翻译后水平：
蛋白质修饰加工与降解途径： 决定翻译后的蛋白质被激活或失活
7 细胞衰老
◆ 衰老细胞结构的变化：
◆ 细胞核的变化：细胞核不断增大，核膜内折，染色质固缩化 ◆ 内质网的变化：内质网成分弥散性地分散于核周胞质中，粗面内质
◆转录水平：调控因素
DNA因素：DNA序列（启动子、增强子和衰减子等）及状态、甲基化 相关蛋白：RNA聚合酶、转录因子
◆加工水平：
初始转录产物（hnRNA）拼接的 不同可能产生多种不同的mRNA
纤粘蛋白mRNA的合成 (选择性拼接)
◆翻译水平：
翻译抑制因子（蛋白质、RNA）决定： mRNA是否被翻译
◆细胞分化的实质：
基因在时间和空间上的特异性表达；
◆管家基因：所有细胞中均要表达的一类基因，其产物是对 维持细胞基本生命活动所必需的
◆奢侈基因(组织特异性基因)：不同的细胞类型进行特异性 表达的基因，其产物赋予各种类型的细胞特异的形态结构特征与特异 的功能
◆组合调控是细胞分化调控的重要手段：
◆细胞的全能性
1.2 细胞周期中不同时相及其主要事件：
◆ G1 期：开始合成细胞生长所需要的多种蛋白质、
糖类、脂质等，同时染色质去凝集
◆ S 期：DNA复制与组蛋白合成同步，及时组装成
核小体串珠结构（组蛋白全保留形式）
◆ G2 期：DNA复制完成，在G2期合成一定数量的蛋
白质（如微管蛋白）和RNA分子
◆ M 期：包括两种方式，即有丝分裂和减数分裂。
网的总量有所减少 ◆ 线粒体的变化：线粒体的数量随年龄减少，而其体积则随年龄增大 ◆ 致密体的生成：致密体的出现，它是由溶酶体或线粒体转化而来的 ◆ 膜系统的变化：膜流动性降低、韧性减小，细胞间的代谢偶联（间
隙连接）减弱；膜内蛋白颗粒的侧向运动能力减弱