細(xì)胞生物學(xué)-第13章-細(xì)胞周期與細(xì)胞分裂(翟中和第四版)

第13章細(xì)胞周期與細(xì)胞分裂Figure17-4MolecularBiologyoftheCell(?GarlandScience2008)細(xì)胞周期4個(gè)時(shí)相的發(fā)現(xiàn)NATURE|VOL426|18/25DECEMBER2003,759本章主要內(nèi)容細(xì)胞周期概述不同時(shí)相及其主要事件細(xì)胞周期同步化特殊的細(xì)胞周期細(xì)胞分裂有絲分裂減數(shù)分裂第一節(jié)細(xì)胞周期/sites/default/files/figure-03-23.jpg一、細(xì)胞周期概述標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)胞周期G1期、S期、G2期和M期細(xì)胞周期中3個(gè)根本問(wèn)題分裂前DNA精確的復(fù)制完整復(fù)制DNA如何準(zhǔn)確分配到兩個(gè)子細(xì)胞物質(zhì)準(zhǔn)備與細(xì)胞分裂是如何調(diào)控的Differentcellcyclelength細(xì)胞社會(huì)中的3類細(xì)胞群體周期細(xì)胞（cyclingcell）持續(xù)分裂G0

期細(xì)胞（靜止期細(xì)胞，quiescentcell）正常不分裂，刺激分裂終末分化細(xì)胞（terminallydifferentiatedcell）高度分化，失去分裂能力直到死亡/wikipedia/commons/thumb/d/d0/Cell_Cycle_2.svg/2000px-Cell_Cycle_2.svg.png細(xì)胞周期時(shí)相確定方法二、細(xì)胞周期中各不同時(shí)相及其主要事件G1期：合成細(xì)胞生長(zhǎng)所需的蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)等S期：合成DNAG2期：檢查DNA是否完成復(fù)制，細(xì)胞是否已生長(zhǎng)到合適大小，環(huán)境因素是否利于細(xì)胞分裂等M期：細(xì)胞分裂檢驗(yàn)點(diǎn)checkpoint檢驗(yàn)點(diǎn)是作用于細(xì)胞周期轉(zhuǎn)換時(shí)序的調(diào)控信號(hào)通路G1/S檢驗(yàn)點(diǎn)：在酵母中稱start點(diǎn)，在哺乳動(dòng)物中稱R點(diǎn)S期檢驗(yàn)點(diǎn)G2/M檢驗(yàn)點(diǎn)中-后期檢驗(yàn)點(diǎn)Figure17-14MolecularBiologyoftheCell(?GarlandScience2008)三、細(xì)胞周期同步化天然同步化人工同步化人工選擇同步化人工誘導(dǎo)同步化誘導(dǎo)同步化分裂中期阻斷法（秋水仙素）DNA合成雙阻斷法四、特殊的細(xì)胞周期——早期胚胎受精卵迅速卵裂，卵裂球數(shù)量增加，但其總體積并不增加每次卵裂所持續(xù)的時(shí)間短G1

期和G2

期非常短四、特殊的細(xì)胞周期——酵母細(xì)胞包括G1

期、S期、G2

期和M期4個(gè)時(shí)相酵母細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間較短，大約為90min細(xì)胞分裂過(guò)程屬于封閉式：核膜不解聚，紡錘體位于核內(nèi)兩種：芽殖酵母和裂殖酵母四、特殊的細(xì)胞周期——植物細(xì)胞高等植物細(xì)胞雖不含中心體，但可以正常組裝紡錘體在成膜體指導(dǎo)下，以形成細(xì)胞板（中間板）的形式完成胞質(zhì)分裂第二節(jié)細(xì)胞分裂一、有絲分裂1.前期——染色體凝縮1.前期——染色體凝縮姐妹染色單體間彼此黏著和凝縮

基因組準(zhǔn)確分離的先決條件黏連蛋白（cohesin）和凝縮蛋白（condensin）1.前期——細(xì)胞分裂極的確立和紡錘體裝配動(dòng)物細(xì)胞分裂極確立與中心體復(fù)制、分離和有星紡錘體的裝配密切相關(guān)高等植物細(xì)胞裝配無(wú)星紡錘體，分裂極確立機(jī)制尚不清楚中心體半保留復(fù)制中心體復(fù)制與細(xì)胞周期的關(guān)系Figure17-31MolecularBiologyoftheCell(?GarlandScience2008)2.前中期——核膜崩解核纖層蛋白的磷酸化與去磷酸化2.前中期——完成紡錘體裝配，形成有絲分裂器動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂器由星體微管、染色體動(dòng)粒微管和極間微管及其結(jié)合蛋白構(gòu)成有星紡錘體植物細(xì)胞不含中心體，但能形成無(wú)星紡錘體介導(dǎo)植物細(xì)胞的核分裂2.前中期——紡錘體組裝過(guò)程微管在中心體周圍組裝中心體的分離驅(qū)動(dòng)蛋白相關(guān)蛋白細(xì)胞質(zhì)動(dòng)力蛋白中心體列隊(duì)2.前中期——染色體整列著絲粒－動(dòng)粒復(fù)合體動(dòng)粒為一個(gè)圓盤狀結(jié)構(gòu)，分內(nèi)、中、外三層著絲粒DNA主要由α衛(wèi)星DNA構(gòu)成著絲粒動(dòng)粒蛋白質(zhì)2.前中期——染色體整列3.中期4.后期姐妹染色單體分離向兩極運(yùn)動(dòng)依靠紡錘體微管的作用后期A動(dòng)粒微管變短，牽動(dòng)染色體向兩極運(yùn)動(dòng)后期B極性微管長(zhǎng)度增加，兩極之間的距離逐漸拉長(zhǎng)后期Ａ和后期Ｂ染色體向極部運(yùn)動(dòng)示意圖雙極馬達(dá)蛋白5.末期動(dòng)粒微管消失，極微管繼續(xù)加長(zhǎng)染色單體去凝集，核纖層與核膜重新組裝6.胞質(zhì)分裂分裂溝收縮環(huán)由微絲和肌球蛋白形成的分裂收縮環(huán)Figure17-49aMolecularBiologyoftheCell(?GarlandScience2008)6.胞質(zhì)分裂6.胞質(zhì)分裂中央紡錘體和星體微管作用于細(xì)胞皮層并誘導(dǎo)分裂溝形成胞質(zhì)分裂4個(gè)步驟分裂溝位置的確立肌動(dòng)蛋白聚集和收縮環(huán)形成收縮環(huán)收