细胞生物学精品课件--5. 细胞周期调控和癌细胞
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脱落鳞片细胞
角质化细胞层 基底层细胞 基底膜 结缔组织 皮肤干细胞
（2）静止期细胞：
又称G0期细胞，暂时脱离细胞周期，不进行分裂增 殖。但在一定的刺激下能够重新进入细胞周期的细 胞。例如成纤维细胞。细胞转化为G0期细胞多发生 在 G1 期。
（3）终末分化细胞：
分化程度高，执行特定功能，终生不再分裂。如横 纹肌细胞、哺乳动物成熟红细胞等。
主要分A、B、C、D、E等几类，含量在细胞周期 中呈现周期性变化。
G1期周期蛋白： 在G1期表达并只在G1期和S期转化过程中执行调控功能， 如CyclinC、D、E等。存在时间较短。
M期周期蛋白： 在间期表达积累，但到M期才表现调节功能，如cyclinA、 B等。含量在细胞周期中相对稳定。
2.S 期：主要进行 DNA 与组蛋白的合成，完成 中心体的复制。
3.G2 期：DNA 合成完成，中心体复制完成后开 始分离，为进入 M 期做准备。
细胞是否进入M期，受到G2期检验点的控制。G 期检验点检查DNA是否复制完成，细胞是否生长 到合适大小，环境因素是否有利于分裂等。
4.M 期：细胞分裂期，包括核分裂与质分裂， 将遗传物质平均分配于两个子细胞中。
2. 植物细胞（细胞板）
末期近两极处纺锤丝消失，中间微管保留，形成 成膜体。
高尔基体、内质网等膜泡向成膜体聚集，融合形 成细胞板，膜泡中的多糖等生物大分子用于形成 新的胞间层或初生壁，膜泡的膜形成新的细胞膜。
膜泡不断聚集，细胞板不断延伸，与原细胞板、 细胞膜相融合，形成两个完整的子细胞。
融合留下的管道形成胞间连丝。
中心体在G1期末开始复制，在S期完成复制，G2 期分离，前期随着核膜解体时，中心体已到两极 并形成纺锤体。
黏连蛋白
凝缩蛋白
黏连蛋白通过臂端类ABC结 构域与DNA结合，将两条姐 妹染色体黏着在一起。
凝缩蛋白介导染色体DNA分 子内交联，利用水解ATP释 放的能量促进染色体凝缩。
星体微管 着丝点微管 极体微管
染色体在与其结合的分子马达及微管聚合与解聚的作用 下，做往复运动，最终排列于纺锤体中央的赤道面中。
染色体整列完成并且所有染色体排列在赤道面 上，纺锤体结构清晰。
染色体排列的假说：“牵拉”和“外推”
黏连蛋白被分离酶降解，导致姐妹染色单体分 离，染色体数目加倍。
染色单体在动粒微管的牵引下，等速向细胞两 极移动，接近细胞两极时，动粒微管缩短，极 间微管伸长，纺锤体两极间距增大。
第一节 细胞周期
一、细胞增殖 1. 概念
细胞数量增加的过程，细胞以分裂的方式增殖。 （1）单细胞生物通过分裂产生新的个体。 （2）多细胞生物通过分裂产生新的细胞，用以补
充体内衰老与死亡的细胞。 （3）受精卵通过分裂和分化形成有机体
2. 分类
（1）周期中细胞
持续分裂，细胞周期持续运转，如上皮组织的基底层 细胞，通过分裂补充细胞数量；
纺锤体的三种微管结构： ①极体微管 ②着丝点微管 ③星体微管
2. 前中期 从核膜解体到染色体排列到赤道面上。
特征1：核膜崩解； 特征2：纺锤体装配，形成有丝分裂器； 特征3：染色体整列。
核纤层蛋白磷酸化，使核纤层解聚，核膜解体，形成分 散的小泡分布于纺锤体周围，纺锤体移动至原细胞核位 置。
纺锤体极间微管部分与染色体动粒相连，形成动粒微管。 由星体微管、染色体动粒微管和极间微管及其结合蛋白 构成有星纺锤体，即有丝分裂器。
二、细胞周期
连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结 束所经历的过程。人为将细胞周期分为 G1、S、 G2、M 四个时相。
1.G1 期：合成细胞分裂所需的营养物质，细胞器 增殖，中心体开始复制，染色质去凝集化。 不同 生物的细胞周期以 G1 期差异最大；
G1晚期有一特定时期，称为限制点或检验点，控 制着是否走向S期直至完成分裂，受外界因素 （营养等）和内部因素（分裂周期相关基因）的 调控。
第二节 有丝分裂
有丝分裂是真核细胞中最常见的分裂方式，其 特点为分裂时出现纺锤体，子细胞中染色体平 均分裂。
有丝分裂是连续的过程，人为的分为前期、前 中期、中期、后期、末期五个时相，包括核分 裂与质分裂两个连续的过程。
1. 前期
特征1：染色体凝缩，核膜开始解体；
特征2：细ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ分裂极的确立和纺锤体的装配。
微丝与肌球蛋白在细胞赤道面上形成收缩环，微 丝收缩使细胞膜垂直于纺锤体方向内陷，形成分 裂沟并不断加深，最终形成两个子细胞。
分裂沟的定位与纺锤体的位置密切相关。中央 纺锤体和星体微管共同决定了分裂沟形成的位 置。
卵原细胞的纺锤体并不定位于细胞中央，而是 定位于细胞边缘，因此从纺锤体中央形成分裂 沟的时候，导致细胞不均等分裂。
第三节 细胞周期调控
一、检验点 1.概念
细胞周期中各个时相严格依据一定的顺序进行，存在一些 特殊的事件，当某一事件出现差错时，细胞会通过反馈调 节机制使细胞周期停止，待条件成熟后再从一个时相进入 另一个时相。这种特殊的检验性事件称为检验点。
细胞周期的调控是一系列检验点构成的调控网络实现的。
G2/M限制点
后期A：动粒微管变短，牵动染色体向两极运动；
后期B：极微管长度增加，两极之间距离逐渐拉 长。
染色体到达细胞两极，平均分配，动粒微管消失。 核纤层蛋白去磷酸化，重新组装，介导核膜重现。染色
体去螺旋化，形成染色质。核仁 重现，核分裂结束。 来自高尔基体和内质网的小泡，重新融合形成新细胞器。
1. 动物细胞（收缩环）
细胞周期成熟促进因子（MPF）
=周期蛋白（cyclin）+周期蛋白依赖性激酶（CDK）
1. MPF
于 G2 期形成，诱导细胞进入 M 期的细胞周期调控因 子，由两个亚基构成。
调节亚基：周期蛋白 催化亚基：周期蛋白依赖性蛋白激酶
2.周期蛋白
通过与 CDK 结合来活化激酶活性，从而参与细 胞周期的调控；
中期/后期：纺锤体 组装检测点
G1/S限制点（起始点）
2. 类型
（1）G1/S
检验环境是否合适，DNA 是否完整，防止损伤 DNA 进入 S 期。
（2）G2/M
检验 DNA 是否复制完全，DNA 是否有损伤，细胞选择修 复损伤、带伤分裂或自噬。 检验环境是否有利于分裂。
（3）中期/后期
又称纺锤体组装检验点 检验纺锤体是否组装完成，所有动 粒是否均与动粒微管结合。
角质化细胞层 基底层细胞 基底膜 结缔组织 皮肤干细胞
（2）静止期细胞：
又称G0期细胞，暂时脱离细胞周期，不进行分裂增 殖。但在一定的刺激下能够重新进入细胞周期的细 胞。例如成纤维细胞。细胞转化为G0期细胞多发生 在 G1 期。
（3）终末分化细胞：
分化程度高，执行特定功能，终生不再分裂。如横 纹肌细胞、哺乳动物成熟红细胞等。
主要分A、B、C、D、E等几类，含量在细胞周期 中呈现周期性变化。
G1期周期蛋白： 在G1期表达并只在G1期和S期转化过程中执行调控功能， 如CyclinC、D、E等。存在时间较短。
M期周期蛋白： 在间期表达积累，但到M期才表现调节功能，如cyclinA、 B等。含量在细胞周期中相对稳定。
2.S 期：主要进行 DNA 与组蛋白的合成，完成 中心体的复制。
3.G2 期：DNA 合成完成，中心体复制完成后开 始分离，为进入 M 期做准备。
细胞是否进入M期，受到G2期检验点的控制。G 期检验点检查DNA是否复制完成，细胞是否生长 到合适大小，环境因素是否有利于分裂等。
4.M 期：细胞分裂期，包括核分裂与质分裂， 将遗传物质平均分配于两个子细胞中。
2. 植物细胞（细胞板）
末期近两极处纺锤丝消失，中间微管保留，形成 成膜体。
高尔基体、内质网等膜泡向成膜体聚集，融合形 成细胞板，膜泡中的多糖等生物大分子用于形成 新的胞间层或初生壁，膜泡的膜形成新的细胞膜。
膜泡不断聚集，细胞板不断延伸，与原细胞板、 细胞膜相融合，形成两个完整的子细胞。
融合留下的管道形成胞间连丝。
中心体在G1期末开始复制，在S期完成复制，G2 期分离，前期随着核膜解体时，中心体已到两极 并形成纺锤体。
黏连蛋白
凝缩蛋白
黏连蛋白通过臂端类ABC结 构域与DNA结合，将两条姐 妹染色体黏着在一起。
凝缩蛋白介导染色体DNA分 子内交联，利用水解ATP释 放的能量促进染色体凝缩。
星体微管 着丝点微管 极体微管
染色体在与其结合的分子马达及微管聚合与解聚的作用 下，做往复运动，最终排列于纺锤体中央的赤道面中。
染色体整列完成并且所有染色体排列在赤道面 上，纺锤体结构清晰。
染色体排列的假说：“牵拉”和“外推”
黏连蛋白被分离酶降解，导致姐妹染色单体分 离，染色体数目加倍。
染色单体在动粒微管的牵引下，等速向细胞两 极移动，接近细胞两极时，动粒微管缩短，极 间微管伸长，纺锤体两极间距增大。
第一节 细胞周期
一、细胞增殖 1. 概念
细胞数量增加的过程，细胞以分裂的方式增殖。 （1）单细胞生物通过分裂产生新的个体。 （2）多细胞生物通过分裂产生新的细胞，用以补
充体内衰老与死亡的细胞。 （3）受精卵通过分裂和分化形成有机体
2. 分类
（1）周期中细胞
持续分裂，细胞周期持续运转，如上皮组织的基底层 细胞，通过分裂补充细胞数量；
纺锤体的三种微管结构： ①极体微管 ②着丝点微管 ③星体微管
2. 前中期 从核膜解体到染色体排列到赤道面上。
特征1：核膜崩解； 特征2：纺锤体装配，形成有丝分裂器； 特征3：染色体整列。
核纤层蛋白磷酸化，使核纤层解聚，核膜解体，形成分 散的小泡分布于纺锤体周围，纺锤体移动至原细胞核位 置。
纺锤体极间微管部分与染色体动粒相连，形成动粒微管。 由星体微管、染色体动粒微管和极间微管及其结合蛋白 构成有星纺锤体，即有丝分裂器。
二、细胞周期
连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结 束所经历的过程。人为将细胞周期分为 G1、S、 G2、M 四个时相。
1.G1 期：合成细胞分裂所需的营养物质，细胞器 增殖，中心体开始复制，染色质去凝集化。 不同 生物的细胞周期以 G1 期差异最大；
G1晚期有一特定时期，称为限制点或检验点，控 制着是否走向S期直至完成分裂，受外界因素 （营养等）和内部因素（分裂周期相关基因）的 调控。
第二节 有丝分裂
有丝分裂是真核细胞中最常见的分裂方式，其 特点为分裂时出现纺锤体，子细胞中染色体平 均分裂。
有丝分裂是连续的过程，人为的分为前期、前 中期、中期、后期、末期五个时相，包括核分 裂与质分裂两个连续的过程。
1. 前期
特征1：染色体凝缩，核膜开始解体；
特征2：细ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ分裂极的确立和纺锤体的装配。
微丝与肌球蛋白在细胞赤道面上形成收缩环，微 丝收缩使细胞膜垂直于纺锤体方向内陷，形成分 裂沟并不断加深，最终形成两个子细胞。
分裂沟的定位与纺锤体的位置密切相关。中央 纺锤体和星体微管共同决定了分裂沟形成的位 置。
卵原细胞的纺锤体并不定位于细胞中央，而是 定位于细胞边缘，因此从纺锤体中央形成分裂 沟的时候，导致细胞不均等分裂。
第三节 细胞周期调控
一、检验点 1.概念
细胞周期中各个时相严格依据一定的顺序进行，存在一些 特殊的事件，当某一事件出现差错时，细胞会通过反馈调 节机制使细胞周期停止，待条件成熟后再从一个时相进入 另一个时相。这种特殊的检验性事件称为检验点。
细胞周期的调控是一系列检验点构成的调控网络实现的。
G2/M限制点
后期A：动粒微管变短，牵动染色体向两极运动；
后期B：极微管长度增加，两极之间距离逐渐拉 长。
染色体到达细胞两极，平均分配，动粒微管消失。 核纤层蛋白去磷酸化，重新组装，介导核膜重现。染色
体去螺旋化，形成染色质。核仁 重现，核分裂结束。 来自高尔基体和内质网的小泡，重新融合形成新细胞器。
1. 动物细胞（收缩环）
细胞周期成熟促进因子（MPF）
=周期蛋白（cyclin）+周期蛋白依赖性激酶（CDK）
1. MPF
于 G2 期形成，诱导细胞进入 M 期的细胞周期调控因 子，由两个亚基构成。
调节亚基：周期蛋白 催化亚基：周期蛋白依赖性蛋白激酶
2.周期蛋白
通过与 CDK 结合来活化激酶活性，从而参与细 胞周期的调控；
中期/后期：纺锤体 组装检测点
G1/S限制点（起始点）
2. 类型
（1）G1/S
检验环境是否合适，DNA 是否完整，防止损伤 DNA 进入 S 期。
（2）G2/M
检验 DNA 是否复制完全，DNA 是否有损伤，细胞选择修 复损伤、带伤分裂或自噬。 检验环境是否有利于分裂。
（3）中期/后期
又称纺锤体组装检验点 检验纺锤体是否组装完成，所有动 粒是否均与动粒微管结合。