細(xì)胞增殖多媒體

細(xì)胞增殖多媒體第一頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一人來源于人人的繁殖“一切細(xì)胞來自細(xì)胞”細(xì)胞的增殖

細(xì)胞增殖是細(xì)胞生命活動的基本特征之一何為細(xì)胞增殖?細(xì)胞增殖(cellproliferation)是細(xì)胞通過生長和分裂使細(xì)胞數(shù)目增加的過程。第二頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一細(xì)胞增殖的意義:1、細(xì)胞增殖是一切生物機體結(jié)構(gòu)建立的基礎(chǔ)。

一個受精卵細(xì)胞約1.51012個細(xì)胞的嬰兒

約201.51012個細(xì)胞的成人機體2、細(xì)胞增殖是機體維持正常生命活動的必要方式之一

如衰老死亡細(xì)胞的更新。3、細(xì)胞增殖是機體損傷的修復(fù)基礎(chǔ)。4、細(xì)胞增殖是生命延續(xù)的一種必需的生物學(xué)行為。

產(chǎn)生生殖細(xì)胞,繁殖后代。產(chǎn)生免疫細(xì)胞,抵抗病菌的侵襲,維持機體的生存。第三頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一

細(xì)胞增殖有十分精確的調(diào)控機制，表現(xiàn)出嚴(yán)格的時間和空間的順序性，如果異常就會產(chǎn)生疾病。如造血細(xì)胞生成的速率小于血液中細(xì)胞死亡的速率，就會造成貧血；機體局部細(xì)胞無休止的分裂就會產(chǎn)生腫瘤；細(xì)胞增殖過程中染色體分配異常就會導(dǎo)致染色體病。所以探討細(xì)胞增殖的機理對于醫(yī)學(xué)的理論和實踐有十分重要的意義。第四頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一第一節(jié)細(xì)胞增殖的方式1、無絲分裂(amitosis)

分裂過程中沒有紡錘體和染色體的形成，無紡錘絲的出現(xiàn)，故名無絲分裂。是低等動物（如細(xì)菌）增殖的主要方式。（間期的細(xì)胞直接一分為二）核糖體

DNA細(xì)胞壁細(xì)胞膜第五頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一

2、有絲分裂(mitosis)

分裂過程中有紡錘體和染色體的形成，有紡錘絲出現(xiàn)，故名有絲分裂。子細(xì)胞中遺傳物質(zhì)均等分配。是真核細(xì)胞主要的增殖方式。3、減數(shù)分裂(meiosis)

有性生殖生物形成生殖細(xì)胞時的分裂分式。分裂過程中染色體復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，結(jié)果染色體數(shù)目減半，故名減數(shù)分裂。第六頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一第二節(jié)細(xì)胞增殖和增殖周期一、細(xì)胞周期及各時相的劃分細(xì)胞增殖具有周期性：細(xì)胞周期生長分裂第七頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一細(xì)胞增殖周期概念DNA合成前期(G1期)

間期DNA合成期(S期)DNA合成后期(G2期)

前期分裂期（M）中期后期末期細(xì)胞增殖周期：指連續(xù)分裂的細(xì)胞從親代細(xì)胞分裂結(jié)束開始到子代細(xì)胞分裂結(jié)束為止所經(jīng)歷的全過程，簡稱細(xì)胞周期(cellcycle)。細(xì)胞周期第八頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一每次細(xì)胞周期活動必須完成四項任務(wù):

DNA復(fù)制細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能性物質(zhì)的合成細(xì)胞分裂器和信息傳遞機制的建立細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)分裂人們習(xí)慣于用“園”表示具有周期性的事件第九頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一細(xì)胞周期各時相的劃分

ＤＮＡ合成前期（Ｇ１期）

細(xì)胞增殖周期（TC）ＤＮＡ合成期（Ｓ期）ＤＮＡ合成后期（Ｇ２期）分裂期（M）細(xì)胞周期各個階段所需時間分別為：TG1、TS、TG2、TMTC=TG1+TS+

TG2+

TM單位:小時第十頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一二、細(xì)胞周期時間不同生物或不同組織細(xì)胞的周期時間有很大差別:

有的只需幾十分鐘，如早期胚胎細(xì)胞；有的要幾十個小時，如某些上皮細(xì)胞和離體培養(yǎng)細(xì)胞；有的要1-2年（肝、腎實質(zhì)細(xì)胞）甚至更長的時間。細(xì)胞周期時間：(cycletime，TC)細(xì)胞增殖過程所經(jīng)歷的時間則稱為細(xì)胞周期時間。第十一頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一不同細(xì)胞的周期時相差別很大：

TCTG1TSTG2TMTC-TG1小鼠食道上皮87757.24.10.712小鼠腹壁上皮1511396.25.30.512

人大腸粘膜241011.520.514

人宮頸癌2086.84.51.512人羊膜19.49.86.82.20.69.6大鼠肝47.528161.81.715.5人肺成纖維細(xì)胞16.86640.810.8細(xì)胞時相(小時)第十二頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一從表中可看出:不同細(xì)胞的TC差別很大TC與TG1的變化一致TS+

TG2+

TM值比較穩(wěn)定,約12-24小時TM較小,約1小時左右第十三頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一三、新的細(xì)胞周期概念

細(xì)胞周期室(cellcycleconpartments)：指在依DNA含量變化劃分為四個時期的基礎(chǔ)上，又依據(jù)RNA含量變化將周期劃分為１２個室。STG1BG0RG1TG1DG1TG1AMG2SS0STG20G2TG2TST第十四頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一細(xì)胞周期概念的發(fā)展

分期分期根據(jù)

靜止期染色體形態(tài)的變化分裂期DNA合成前期(G1期)染色體形態(tài)的變化DNA合成期(S期)和DNA含量的變化DNA合成后期(G2期)分裂期染色體形態(tài)的變化

DNA含量的變化細(xì)胞周期室(12室)RNA和蛋白質(zhì)含量的變化

第十五頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一細(xì)胞周期各時相DNA含量的變化0G1SG2MG1

（時相）2C

4C（DNA含量）第三節(jié)細(xì)胞周期各時相的特點第十六頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一特點：

大量合成物質(zhì)決定細(xì)胞周期時間決定細(xì)胞的前途一、Ｇ１期（ＤＮＡ合成前期）第十七頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一Ｇ１期的物質(zhì)合成

Ｇ１是細(xì)胞的生長期，大量合成物質(zhì)，結(jié)構(gòu)和功能逐漸成熟。

主要是ＲＮＡ及蛋白質(zhì)的合成，如ＤＮＡ復(fù)制所需要的酶及各種前體物質(zhì)、有絲分裂抑制因子及復(fù)制因子、啟動蛋白質(zhì)的合成等。第十八頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一Ｇ１期的時間變化

影響Ｇ1期細(xì)胞是否進入周期的因素很多，如各種生長因子、營養(yǎng)物質(zhì)、射線等，可調(diào)控細(xì)胞周期進程。

G1早期啟動蛋白質(zhì)(triggerprotein)的合成速率決定細(xì)胞周期時間，因為其合成速率不同，達(dá)到閾值的時間不同?？刂泣c(restrictionpoint，R)：G1早期與G1晚期之間及G1期末對壞境因素的敏感點，是調(diào)節(jié)細(xì)胞周期開和關(guān)的”閥門”，控制著細(xì)胞周期的進程，也稱限制點。第十九頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一Ｇ１期細(xì)胞的增殖狀態(tài)通過Ｇ1期控制點的調(diào)節(jié)，Ｇ1期細(xì)胞可有三種去向：分化死亡G0第二十頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一分化：

即失去增殖能力，而合成其功能性蛋白走向分化，又稱不育細(xì)胞或終末細(xì)胞。如紅細(xì)胞、肌細(xì)胞、神經(jīng)元等。持續(xù)增殖：

越過R點，繼續(xù)增殖。如皮膚生發(fā)層細(xì)胞，骨髓造血細(xì)胞等。暫不增殖：又稱Ｇ０期細(xì)胞，如肝腎胰的實質(zhì)細(xì)胞等。肝切除后開始分裂修復(fù)。Ｇ1期細(xì)胞的三種去向：第二十一頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一Ｇ0

期細(xì)胞的特點：

表型分化的細(xì)胞，其性質(zhì)與Ｇ1期相似，因此，可視為延長了的Ｇ1期細(xì)胞暫停分裂可恢復(fù)增殖能力對藥物的敏感性差Ｇ０期細(xì)胞：即部分G1期細(xì)胞離開周期暫停分裂,當(dāng)給予適宜的刺激時又可進入周期開始分裂，這類細(xì)胞稱為Ｇ0期細(xì)胞。第二十二頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一二、Ｓ期（ＤＮＡ合成期）

Ｓ期是ＤＮＡ復(fù)制的時期，是細(xì)胞增殖的基礎(chǔ)。增殖的物質(zhì)基礎(chǔ)是細(xì)胞質(zhì)和遺傳物質(zhì)的倍增，前者貫穿整個細(xì)胞周期，后者僅限于S期。S期的特點：

ＤＮＡ復(fù)制。組蛋白、非組蛋白等蛋白質(zhì)的合成。

包括與ＤＮＡ復(fù)制相關(guān)的酶如ＤＮＡ聚合酶、胸苷激酶、胸苷酸合成酶等的合成；第二十三頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一DNA復(fù)制的特點:半保留性(半保留復(fù)制)雙向復(fù)制（復(fù)制方向為5`3`）半不連續(xù)性不對稱性互補性（遵循堿基互補配對原則）。第二十四頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一示半保留復(fù)制半保留復(fù)制：復(fù)制后的子代DNA分子與原DNA分子完全相同，而且子代DNA分子的兩條核苷酸鏈中，一條是親代的，一條是新合成的，故名半保留復(fù)制。第二十五頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一DNA復(fù)制為多起點雙向復(fù)制（由起始點向兩側(cè)推進）。復(fù)制單位為復(fù)制子（含有一個復(fù)制起點，能獨立進行復(fù)制的DNA區(qū)段）。復(fù)制方向為5`3`。第二十六頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一復(fù)制時，在起點的兩側(cè)各形成一個復(fù)制叉。半不連續(xù)性連續(xù)復(fù)制復(fù)制快不連續(xù)復(fù)制復(fù)制慢不對稱性第二十七頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一三、Ｇ２（ＤＮＡ合成后期）ＤＮＡ復(fù)制完畢到細(xì)胞分裂之前的時期，此期ＤＮＡ含量為４Ｃ，比Ｇ1期高一倍。特點：

復(fù)制因子的失活；

為進入Ｍ期作準(zhǔn)備。

有絲分裂促進因子的活化，細(xì)胞骨架系統(tǒng)（如微管蛋白）蛋白合成。第二十八頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一四、Ｍ期（有絲分裂期）Ｍ期時間短，特點：細(xì)胞核發(fā)生急劇而明顯的形態(tài)學(xué)變化。分裂期是一個連續(xù)的過程，為便于敘述而分為四個時期，即前、中、后、末期。第二十九頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一動畫第三十頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一各期特點如下：

前期中期后期末期染色質(zhì)凝集染色體形成著絲粒分離染色體解旋分裂極確定紡錘體形成染色體移向兩極核膜核仁形成核膜核仁消失“赤道板”形成胞質(zhì)分裂動畫第三十一頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一M期發(fā)生的主要事件有：

（1）染色質(zhì)組裝形成染色體；（2）有絲分裂器形成；（3）核膜和核仁的消失與重建；（4）收縮環(huán)形成及胞質(zhì)分裂。第三十二頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一有絲分裂器:

有絲分裂器是由紡錘體、染色體和中心體共同組成的臨時性結(jié)構(gòu)。第三十三頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一胞質(zhì)分裂第三十四頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一試想一想，46條染色質(zhì)（每條染色體DNA長度約40000μm）繞在一個很小的范圍內(nèi)(細(xì)胞核直徑約30μm），如何平均分配？染色體形成的意義——完成遺傳物質(zhì)的平均分配只有繞成一個個線團，才能平均分配。第三十五頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一第三十六頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一M+G1G1

PCCM+SSPCCM+G2

G2PCC超前凝集染色體(PCC)：將間期和Ｍ期細(xì)胞融合，由于ＭＰＦ的作用，可使間期細(xì)胞出現(xiàn)染色質(zhì)凝集，核被膜破裂及核仁消失等類似于有絲分裂期的形態(tài)變化。這種經(jīng)過誘導(dǎo)，在間期形成的染色體稱為超前凝集染色體。第三十七頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一細(xì)胞周期各時相生化特點的總結(jié)

G1SG2MG1AG1BRNA合成S期需要的酶DNA復(fù)制有絲分裂因子染色質(zhì)組裝為蛋白質(zhì)合成及前體物質(zhì)組蛋白、及微管蛋白的合成染色體，均等核糖體形成的合成非組蛋白合成分配入子細(xì)胞（細(xì)胞生長（為DNA復(fù)（為細(xì)胞分裂胞質(zhì)分裂物質(zhì)積累）制做準(zhǔn)備）做準(zhǔn)備）第三十八頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一五、細(xì)胞周期的順序性

細(xì)胞增殖周期各階段的生化活動有條不紊、分階段、按順序進行?？偟牡鞍踪|(zhì)合成在細(xì)胞周期中連續(xù)進行，但各階段蛋白的種類、數(shù)量及功能活性又有其順序性。DNA含量順序性的變化。第三十九頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一六、細(xì)胞質(zhì)周期和中心體周期細(xì)胞核周期：細(xì)胞核在細(xì)胞周期中的變化過程(如前述)。細(xì)胞質(zhì)周期：細(xì)胞質(zhì)在細(xì)胞周期中的變化過程。包括各細(xì)胞器的周期性變化。即細(xì)胞體積的生長和胞質(zhì)分裂過程的交替發(fā)生。中心體周期：中心體在細(xì)胞周期中經(jīng)歷復(fù)制、分離、移動、形成紡錘體，進入子細(xì)胞等周期性變化過程。如果核分裂而細(xì)胞質(zhì)不分裂時就形成多核體；當(dāng)只有DNA復(fù)制沒有中心體復(fù)制和紡錘體形成時就形成多倍體；第四十頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一第四十一頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一第四節(jié)細(xì)胞增殖的調(diào)節(jié)一、環(huán)境因子

(一)生長因子的調(diào)節(jié)生長因子(growthfactor)：刺激細(xì)胞生長增殖的因子，多為多肽類物質(zhì)。生長因子通過與特異性的細(xì)胞膜受體結(jié)合而對細(xì)胞增殖活動進行調(diào)節(jié)作用。調(diào)節(jié)特點：1、多樣性：種類多樣,受體多樣,效應(yīng)多樣,作用途徑多樣2、協(xié)同性：多種生長因子協(xié)同作用3、競爭性：如接觸抑制。第四十二頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一第四十三頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一(二)細(xì)胞增殖抑制因子

抑素（chalone）是由細(xì)胞自體產(chǎn)生的、終止細(xì)胞增殖的信號分子（糖蛋白）。抑素和生長因子對細(xì)胞增殖的調(diào)節(jié)途徑類似，但作用結(jié)果是相互拮抗性的，但又相互協(xié)調(diào)。抑素的作用無毒且可逆，有細(xì)胞系特異性。（三）成熟促進因子成熟促進因子（MPF）是一種在G2期形成、能促進M期啟動的調(diào)控因子。第四十四頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一二、遺傳因子的調(diào)節(jié)（一）細(xì)胞分裂周期基因

細(xì)胞分裂周期基因（cdc）：有一類基因，其表達(dá)具細(xì)胞周期依賴性或其產(chǎn)物直接參入了細(xì)胞周期的調(diào)控，這些基因被稱為細(xì)胞周期基因。第四十五頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一酵母的細(xì)胞分裂周期基因在酵母中已發(fā)現(xiàn)30多種細(xì)胞分裂周期基因(CDCgene)。這些基因的產(chǎn)物可以調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的進程。第四十六頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一動物細(xì)胞的細(xì)胞周期基因動物的細(xì)胞也同樣有cdc基因，因為許多基因的表達(dá)明顯地依賴于細(xì)胞周期，如細(xì)胞周期蛋白基因、細(xì)胞周期素依賴性蛋白激酶基因、癌基因、抑癌基因、核心組蛋白基因、胸苷激酶基因,鈣調(diào)蛋白基因、肌動蛋白基因等。只是現(xiàn)在還未明確它們的具體調(diào)節(jié)點。第四十七頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一細(xì)胞周期各時相MPF、P34、P56的變化第四十八頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一（二）癌基因和原癌基因

原癌基因被激活成為癌基因，并導(dǎo)致細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化?，F(xiàn)已知原癌基因具有調(diào)節(jié)正常細(xì)胞增殖的功能，它的產(chǎn)物有如下四類：細(xì)胞生長因子；細(xì)胞生長因子的相應(yīng)受體；細(xì)胞內(nèi)部有關(guān)的信號分子；核內(nèi)調(diào)節(jié)蛋白。通過其產(chǎn)物質(zhì)和量的變化調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖活動。癌基因：能引起細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的核酸片段。第四十九頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一（三）抑癌基因

抑癌基因的產(chǎn)物可以抑制細(xì)胞的生長和分裂，當(dāng)這種抑癌基因發(fā)生突變或丟失，解除了對細(xì)胞增殖的抑制作用后，就成為誘發(fā)腫瘤的重要因素，如RB基因，野生型P53基因等。抑癌基因：正常細(xì)胞中含有抑制細(xì)胞惡性增殖的基因稱抑癌基因。第五十頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一第五節(jié)細(xì)胞增殖與醫(yī)學(xué)細(xì)胞增殖理論具有廣泛的醫(yī)學(xué)意義。一、組織再生的基礎(chǔ)組織再生可以分為三種類型：

1、更新型

2、穩(wěn)定型

3、恒定型第五十一頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一二、細(xì)胞增殖與腫瘤腫瘤的病因、病理等諸多方面都與細(xì)胞增殖有關(guān)。（一）腫瘤的惡性增殖有機體局部器官組織的細(xì)胞超常增殖，其所形成的贅生物稱為腫瘤。腫瘤組織的細(xì)胞也有三種增殖狀態(tài)：１、增殖型２、暫不增殖型３、永不增殖型第五十二頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一（二）細(xì)胞周期和腫瘤治療Ｇ0期的腫瘤細(xì)胞對化療藥物不敏感，又具有腫瘤復(fù)發(fā)的潛在危險性。根據(jù)細(xì)胞增殖的調(diào)控機理，可以利用血小板源生長因子激活Ｇ0期細(xì)胞，將它們驅(qū)入Ｇ１期，進入增殖狀態(tài)，再用理化療法就可以收到較為理想的效果。２、細(xì)胞周期和用藥根據(jù)細(xì)胞周期代謝活動特點選用不同的治療藥物是臨床治療的常規(guī)方法。３、用細(xì)胞或基因植入進行治療抑癌基因的導(dǎo)入或原癌基因的置換等進行基因治療被認(rèn)為有深遠(yuǎn)前景。第五十三頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一第六節(jié)減數(shù)分裂和生殖細(xì)胞的發(fā)生意義：產(chǎn)生單倍體的精了和卵子,經(jīng)過受精恢復(fù)為二倍體,維持遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定。減數(shù)分裂是有性生殖生物的生殖細(xì)胞成熟過程中進行的一種特殊的有絲分裂。分裂過程中，染色體復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，結(jié)果染色體數(shù)目減半，故名。第五十四頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一一、減數(shù)分裂過程：

間期Ⅰ

（Ｇ1、Ｓ、Ｇ2）

分裂Ⅰ

前期Ⅰ

細(xì)線期偶線期(聯(lián)會)

粗線期(四分體互換)

雙線期(交叉)

終線期

中期Ⅰ

后期Ⅰ

末期Ⅰ

間期Ⅱ

（不進行ＤＮＡ復(fù)制）

分裂Ⅱ

前期Ⅱ

中期Ⅱ

后期Ⅱ

末期Ⅱ第五十五頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一第一次減數(shù)分裂減數(shù)四分體聯(lián)會交換第五十六頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一末期Ⅰ中期Ⅱ后期Ⅱ末期Ⅱ第二次減數(shù)分裂第五十七頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一減數(shù)分裂前期Ⅰ的特征性變化：細(xì)線期核中染色體已復(fù)制但看不清。偶線期染色體仍為細(xì)線狀,同源染色體配對形成二價體。二價體：一對同源染色體。同源染色體：大小及著絲粒位置相同的一對染色體，其中一條來自父親,一條來自母親。

聯(lián)會:

同源染色體的配對又稱聯(lián)會。聯(lián)會復(fù)合體:聯(lián)會時同源染色體之間形成的一種蛋白質(zhì)的復(fù)合結(jié)構(gòu)。第五十八頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一聯(lián)會復(fù)合體同源染色體L-C纖維側(cè)生成分中央組分聯(lián)會復(fù)合體側(cè)生成分（DNA和蛋白質(zhì)組成）

中央組分（重組酶復(fù)合體）中央?yún)^(qū)

L-C纖維（非組蛋白組成）聯(lián)會復(fù)合體的作用是識別并穩(wěn)定同源染色體，便入非姐妹染色單體之間的交換和重組。第五十九頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一

非姐妹染色單體互換：聯(lián)會后四條染色單體在一起，會發(fā)生非姐妹染色單體間交換，即部分片斷裂后重融合，使染色體片斷發(fā)生交換而改變原有的遺傳結(jié)構(gòu)。第六十頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一姐妹染色單體：一條染色體的兩條染色單體互稱姐妹染色單體。非姐妹染色單體：同源染色體的染色單體之間互稱非姐妹染色單體粗線期染色體變粗變短,復(fù)制的染色體已能看清,二價體可見為４條染色單體，也稱四分體。

二價體四分體內(nèi)容一對同源染色體一對同源染色體時間偶線期粗線期形