細(xì)胞分裂與細(xì)胞分裂

細(xì)胞分裂（CellDivsion）

細(xì)胞分裂(celldivision)無(wú)絲分裂(amitosis)少見(jiàn)有絲分裂(mitosis)

主要發(fā)生在體細(xì)胞減數(shù)分裂(meiosis)生殖細(xì)胞成熟階段現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三1無(wú)絲分裂是細(xì)胞增殖的特殊方式無(wú)絲分裂(amitosis)常見(jiàn)于低等動(dòng)物。在動(dòng)物上皮、結(jié)締組織和肌細(xì)胞、骨細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)有。細(xì)胞分裂（CellDivsion）無(wú)絲分裂簡(jiǎn)要過(guò)程：核增大DNA復(fù)制，進(jìn)入分裂后，染色質(zhì)不凝集，核保持完整、拉長(zhǎng)呈啞鈴狀，肌動(dòng)蛋白絲組成的無(wú)絲分裂裝置將核斷開(kāi)形成２個(gè)核，胞質(zhì)也環(huán)狀縊縮，形成兩個(gè)子細(xì)胞。不利于倍增的遺傳物質(zhì)等分給細(xì)胞現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三2有絲分裂（mitosis）是體細(xì)胞分裂的主要方式細(xì)胞分裂（CellDivsion）有絲分裂細(xì)胞通過(guò)有絲分裂器（包括中心體和各種紡錘體微管形成的紡錘體），將復(fù)制的遺傳物質(zhì)精確地分到兩個(gè)子細(xì)胞，并伴隨胞質(zhì)分裂。這個(gè)過(guò)程保證了遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性。有絲分裂過(guò)程的主要事件：核膜的崩解和重建；染色質(zhì)凝聚形成染色體、染色質(zhì)的重新形成；紡錘體的形成和染色體的運(yùn)動(dòng)；細(xì)胞質(zhì)的分裂分為前、中、后、末期，持續(xù)時(shí)間約0.5-2小時(shí)現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三3前期(prophase)染色質(zhì)凝集成染色體，核膜破裂、核仁縮小解體，分裂極確定、紡錘體形成細(xì)胞分裂（CellDivsion）有絲分裂前期染色質(zhì)螺旋化并發(fā)生凝集是進(jìn)入前期的標(biāo)志。2條并列的染色單體由著絲粒相連，著絲粒兩外側(cè)有動(dòng)粒，是微管的附著部位。現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三4細(xì)胞分裂（CellDivsion）有絲分裂前期核仁中的DNA縮回各自所屬的染色體，rRNA合成停止，核仁中的蛋白質(zhì)和RNA分散在胞質(zhì)，核仁逐漸解體消失。核膜下的核纖層蛋白磷酸化→核纖層解體→核纖層蛋白A、B、C→核膜小泡-核纖層B，分散到胞質(zhì)中?，F(xiàn)在是5頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三5兩個(gè)中心體（centrosomes），繼續(xù)移向兩極。細(xì)胞分裂（CellDivsion）有絲分裂前期每一中心體由一對(duì)中心粒（centrioles）中心體是微管的組織中心之一，能發(fā)出大量微管，這些微管與中心體一起被稱為星體(aster)馬達(dá)蛋白以星體微管作為軌道，利用ATP水解能沿微管移動(dòng)，由此牽引兩個(gè)子中心體分離，分別移向細(xì)胞兩極現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三6紡錘體(spindle)出現(xiàn)于前期末，由星體微管、動(dòng)粒微管、和重疊排列的極間微管組成。細(xì)胞分裂（CellDivsion）有絲分裂前期極間微管動(dòng)粒微管星體微管染色體中心粒前期末，染色體凝集程度增高，在動(dòng)粒微管牽拉下，染色體逐漸移向赤道面，即染色體列隊(duì)。現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三7中期(metaphase)的主要標(biāo)志是染色體高度凝縮，并非隨機(jī)排列在赤道面上。從側(cè)面看，染色體排列成線狀；從極面看，染色體排列成菊花狀細(xì)胞分裂（CellDivsion）有絲分裂中期每個(gè)動(dòng)?？山Y(jié)合數(shù)十根微管紡錘體處于動(dòng)力平衡狀態(tài)染色體兩個(gè)動(dòng)粒的微管長(zhǎng)度相等紡錘體赤道面直徑變小，兩極距離增長(zhǎng)染色體最大程度凝集，使姐妹染色單體易于分離現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三8后期(anaphase)著絲粒分開(kāi)，姐妹染色單體分離。并向細(xì)胞兩級(jí)遷移。細(xì)胞分裂（CellDivsion）有絲分裂后期著絲粒分裂，染色體分離成兩條染色單體，分別被動(dòng)粒微管拉向兩極。后期A，動(dòng)粒微管不斷縮短，帶動(dòng)染色體向兩極。染色體兩臂的移動(dòng)常滯后于動(dòng)粒，因此?？梢?jiàn)形態(tài)上V形、J形或棒形的染色體后期B，極間微管增長(zhǎng)、彼此滑動(dòng)，星體微管向外的作用力，均使兩極進(jìn)一步分開(kāi)染色單體的向兩極的運(yùn)動(dòng)還與馬達(dá)蛋白的作用有關(guān)現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三9末期(telophase)子代細(xì)胞核形成與胞質(zhì)分裂。細(xì)胞分裂（CellDivsion）有絲分裂末期染色體簇集在紡錘體兩極；組蛋白H1去磷酸化，染色體開(kāi)始解旋；RNA合成恢復(fù)，核仁重新形成兩個(gè)子代核形成分散的核膜小泡向染色體表面聚集、融合，在每條染色體周圍形成雙層核膜，核孔重新組裝核纖層蛋白去磷酸化，重新形成核纖層，并連接于核膜上高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)重新形成，胞質(zhì)分裂形成兩個(gè)子細(xì)胞現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三10收縮環(huán)中的肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白組成的微絲束，通過(guò)互相滑動(dòng)使收縮環(huán)不斷縊縮，細(xì)胞膜內(nèi)陷形成分裂溝(cleavagefurrow)分裂溝至中體時(shí)，細(xì)胞斷裂，胞質(zhì)分裂完成紡錘體的位置決定細(xì)胞的大小胞質(zhì)分裂和核分裂并不一定同時(shí)完成細(xì)胞分裂（CellDivsion）有絲分裂胞質(zhì)分裂胞質(zhì)分裂后期或末期初，中部質(zhì)膜下方，出現(xiàn)由大量肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白聚集形成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，即收縮環(huán)(contractilering)紡錘體解聚，殘存的微管、囊泡聚集于子代細(xì)胞核之間的細(xì)胞中部，稱為中體現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三11有絲分裂的變異形式封閉式有絲分裂（closedmitosis）在整個(gè)細(xì)胞分裂過(guò)程中，核膜保持完整，紡錘體形成、染色體分離等活動(dòng)均發(fā)生在細(xì)胞核里。如許多單細(xì)胞生物：酵母、黏菌等開(kāi)放式有絲分裂(openmitosis)如前所述細(xì)胞分裂（CellDivsion）有絲分裂現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三12減數(shù)分裂（meiosis）發(fā)生于有性生殖細(xì)胞的成熟過(guò)程中，DNA復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次。其細(xì)胞遺傳物質(zhì)減半，形成具有單倍體遺傳物質(zhì)的配子細(xì)胞生殖細(xì)胞在早期原始階段主要是通過(guò)有絲分裂進(jìn)行增殖減數(shù)分裂分為第一次減數(shù)分裂（減數(shù)分裂I）和第二次減數(shù)分裂（減數(shù)分裂II）。細(xì)胞分裂（CellDivsion）減數(shù)分裂現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三13前期I(prophaseI)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，不同種屬變化很大。此期染色體凝集、同源染色體交換細(xì)胞分裂（CellDivsion）減數(shù)分裂I前期I細(xì)線期(leptotene)核增大，核仁明顯，同源染色體配對(duì)、呈細(xì)線狀偶線期(zygotene)染色體端粒叢集在核被膜一側(cè)的內(nèi)表面，使染色體看上去像一個(gè)花束；電鏡下可見(jiàn)同源染色體形成聯(lián)會(huì)復(fù)合體(synaptonemalcomplex,SC)，呈拉鏈狀現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三14SC的裝配最早發(fā)生于細(xì)線期，在偶線期完成。SC單體從胞質(zhì)進(jìn)入胞核，與染色體結(jié)合在姐妹染色單體之間、沿染色體全長(zhǎng)，聚合成一條側(cè)生成分(lateralelement)的軸心偶線期初，同源姐妹染色體單體靠近，各自沿其側(cè)生成分的軸心垂直方向產(chǎn)生纖維細(xì)絲，形成SC中間區(qū)SC使同源染色體緊密配對(duì)SC的形成可能還有DNA的參與現(xiàn)在認(rèn)為，SC不是遺傳重組所必需的，而是作為一種支架，讓相互作用的染色單體完成交換細(xì)胞分裂（CellDivsion）減數(shù)分裂I前期I現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三15電鏡下可見(jiàn)許多直徑100nm左右的高電子密度小體，不規(guī)則分布在SC的中央，稱為重組小結(jié)(recombinationnodule)，它含有一些酶裝置，促進(jìn)遺傳重組合成特有組蛋白進(jìn)行少量DNA合成，即P-DNA，在交換過(guò)程中，在修復(fù)、連接方面起作用粗線期

(pachytene)始于同源染色體聯(lián)會(huì)之后，染色體進(jìn)一步濃集，同源染色體之間出現(xiàn)染色體片段的交換和重組細(xì)胞分裂（CellDivsion）減數(shù)分裂I前期I現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三16SC的側(cè)生部分和中間部分。側(cè)生部分的兩外側(cè)為同源染色體DNA。同源染色體通過(guò)SC連接，含有4條染色單體，稱四分體(tetrad)，也稱二價(jià)體(bivalent)。中間部分中央電子密度密集側(cè)生成分與中央部分以橫向的L-C細(xì)纖維絲相連除去染色體纖維后的SC電鏡圖細(xì)胞分裂（CellDivsion）減數(shù)分裂I前期I現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三17每個(gè)染色體至少有一個(gè)交叉。交叉結(jié)與重組小結(jié)在數(shù)量上相等此過(guò)程中，二價(jià)體可呈現(xiàn)V、8、X、O等形狀雙線期

(diplotene)始于SC解體。細(xì)胞分裂（CellDivsion）減數(shù)分裂I前期I染色體繼續(xù)濃縮，與核膜脫離，SC消失，同源染色體四分體結(jié)構(gòu)非常清晰，父源和母源的各一條染色單體之間，僅保留一些聯(lián)結(jié)點(diǎn)，稱交叉(chiasmata)，交叉的位置不斷向染色體兩端移動(dòng)，交叉數(shù)量也減少，直至消失，這個(gè)過(guò)程成為交叉端化（chiasmaterminalization）現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三18雙線期是卵母細(xì)胞發(fā)生最漫長(zhǎng)的一個(gè)時(shí)期，此期代謝活動(dòng)非常頻繁。燈刷染色體，大量RNA合成。人卵細(xì)胞此期可停留幾十年終變期(diakinesis)染色體繼續(xù)濃集，同源染色體重組完成終變期末，交叉僅存于染色體端部或完全消失四價(jià)體分散在核中，核膜、核仁逐漸消失中心體開(kāi)始移向兩極形成紡錘體紡錘體伸向核區(qū)，染色體向赤道面移動(dòng)細(xì)胞分裂（CellDivsion）減數(shù)分裂I前期I現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三19中期I(metaphaseI)染色體排列在赤道面上。動(dòng)粒微管與姊妹染色單體的一側(cè)相連后期I(anaphaseI)同源染色體分離，父源和母源的染色體隨機(jī)組合，被拉向兩極末期I(telophaseI)染色體到達(dá)細(xì)胞兩極，胞質(zhì)分裂，形成兩個(gè)子細(xì)胞。減數(shù)分裂II減數(shù)分裂I完成后，新生子細(xì)胞經(jīng)過(guò)短暫的間期即進(jìn)入減數(shù)分裂II，過(guò)程與有絲分裂似:核膜崩解，染色體凝集，排列在赤道面上，動(dòng)粒微管與姊妹染色單體的兩側(cè)相連，姊妹染色單體分離，形成兩個(gè)染色體數(shù)目減半的子細(xì)胞。脊椎動(dòng)物的卵母細(xì)胞的減數(shù)分裂II停滯在中期II，只有在卵受精后才能解除細(xì)胞分裂（CellDivsion）現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三20受精次級(jí)卵母細(xì)胞初級(jí)卵母細(xì)胞卵極體極體卵原細(xì)胞生長(zhǎng)與分化有絲分裂（幾個(gè)世代）精原細(xì)胞生長(zhǎng)減數(shù)分裂初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞精細(xì)胞分化4個(gè)精細(xì)胞卵子發(fā)生精子發(fā)生脊椎動(dòng)物配子形成過(guò)程：精子與卵子形成的比較細(xì)胞分裂（CellDivsion）現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三21細(xì)胞周期及其調(diào)控細(xì)胞周期(thecellcycle)是指細(xì)胞從上一次有絲分裂結(jié)束到下一次有絲分裂結(jié)束所經(jīng)歷的過(guò)程?？煞譃椋篏1期(gapphaseI)S期(synthesisphase)G2期(gapphaseII)M期(mitosisphase)G0期細(xì)胞暫時(shí)離開(kāi)細(xì)胞周期。細(xì)胞轉(zhuǎn)化為G0期多發(fā)生在G1期。G0期細(xì)胞一旦得到信號(hào)，會(huì)返回細(xì)胞周期。終末分化細(xì)胞現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三22細(xì)胞周期各時(shí)相的動(dòng)態(tài)變化與生物大分子的合成細(xì)胞周期及其調(diào)控細(xì)胞周期G1期

(gapphaseI)）是細(xì)胞生長(zhǎng)和DNA合成準(zhǔn)備期。主要生化事件：大量合成RNA和蛋白質(zhì)多種蛋白磷酸化如組蛋白。

磷酸化的H1將促進(jìn)G1晚期染色體結(jié)構(gòu)的重排膜轉(zhuǎn)運(yùn)作用活躍現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三23

S期(synthesisphase)DNA合成期。主要生化事件：細(xì)胞周期及其調(diào)控細(xì)胞周期

DNA合成啟動(dòng)一般CG含量高的DNA先復(fù)制，AT含量高的序列后復(fù)制。常染色質(zhì)復(fù)制在先，異染色質(zhì)復(fù)制

如雌性哺乳動(dòng)物凝縮的X后復(fù)制，呈常染色質(zhì)狀態(tài)的X先行復(fù)制組蛋白合成的主要時(shí)期組蛋白持續(xù)磷酸化中心粒復(fù)制完成現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三24

G2期為有絲分裂作準(zhǔn)備。主要生化事件：細(xì)胞周期及其調(diào)控細(xì)胞周期合成細(xì)胞進(jìn)入M期所必需蛋白的mRNA，主要有促有絲分裂因子(MPF)合成微管蛋白為M期組裝紡錘體準(zhǔn)備材料除了一部分與周期調(diào)控密切相關(guān)的蛋白外，細(xì)胞蛋白質(zhì)合成也幾乎全部停止0.3%的DNA復(fù)制M期(mitosisphase)細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三25細(xì)胞周期的調(diào)控細(xì)胞周期及其調(diào)控細(xì)胞周期的調(diào)控細(xì)胞周期蛋白與細(xì)胞周期蛋白依賴激酶構(gòu)成細(xì)胞周期調(diào)控的核心細(xì)胞周期蛋白(cyclins)其濃度隨細(xì)胞周期進(jìn)程有規(guī)律地升降。真核生物的cyclin是一類功能相似的同源蛋白，由一個(gè)相關(guān)基因家族編碼均含有一段氨基酸組成的保守的細(xì)胞周期蛋白框，約有100aa組成，可與Cdk（cyclin依賴性激酶）結(jié)合S期和M期的cyclins（如cyclinA、cyclinB）還含有破壞框特殊序列，為中期以后cyclinA、cyclinB的快速降解發(fā)揮作用G1期cyclins無(wú)破壞框，但可以通過(guò)其C末端的一段PEST序列的介導(dǎo)發(fā)生降解現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三26細(xì)胞周期依賴性蛋白激酶（cyclin-dependentkinase,Cdk）為一類必須與cyclin結(jié)合后才具有激酶活性的蛋白激酶，通過(guò)磷酸化多種與細(xì)胞周期相關(guān)的蛋白質(zhì)，Cdk可在細(xì)胞周期調(diào)控中起關(guān)鍵作用。細(xì)胞周期及其調(diào)控細(xì)胞周期的調(diào)控現(xiàn)已被鑒定的Cdk為Cdk1-8因cyclin在細(xì)胞周期中不斷地被合成、降解，Cdk對(duì)蛋白質(zhì)磷酸化的作用也呈周期性變化。Cdk現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三27Cdk激酶的活性需要在cyclin及磷酸化雙重作用下才能被激活Cdk的活性受到三個(gè)方面的調(diào)節(jié)cyclin，

Cdk抑制因子（Cdkinhibitor,CKI）的抑制作用。哺乳類CKI可分為CIP/KIP和INK4兩大家族。屬于CIP/KIP的有p21Cip/Waf1、p27Kip1、p57kip，屬于INK4的有p16INK4、p15INK4、p18INK4Cdk自身一些特殊位點(diǎn)磷酸化或去磷酸化可調(diào)節(jié)Cdk的活化或失活。因Cdk作用的時(shí)期不同，可分為，G1、G1/S、M期Cdk細(xì)胞周期及其調(diào)控細(xì)胞周期的調(diào)控現(xiàn)在是28頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三28Cyclin-Cdk的調(diào)控作用

Cyclin-Cdk是細(xì)胞周期調(diào)控體系的核心，其周期性的形成及降解，引發(fā)了細(xì)胞周期進(jìn)程中特定事件的出現(xiàn)，促成了G1期→S期、G2期→M期、分裂中期向→后期等關(guān)鍵過(guò)程不可逆的轉(zhuǎn)換。G1期中Cyclin-Cdk復(fù)合物的作用：

S期中Cyclin-Cdk復(fù)合物的作用G2期→M期中Cyclin-Cdk復(fù)合物的作用M期中cyclin-Cdk復(fù)合物的作用細(xì)胞周期及其調(diào)控細(xì)胞周期的調(diào)控現(xiàn)在是29頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期三29細(xì)胞周期檢測(cè)點(diǎn)監(jiān)控細(xì)胞的行為細(xì)胞周期及其調(diào)控細(xì)胞周期的調(diào)控細(xì)胞中存在一系列監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)細(xì)胞中發(fā)生的重要時(shí)間以及出現(xiàn)的故障加以檢測(cè)，只有當(dāng)這些事件完成或故障修復(fù)后才允許細(xì)胞周期進(jìn)一步運(yùn)行，該監(jiān)控系統(tǒng)即為檢測(cè)點(diǎn)（check-point）或叫限制點(diǎn)。包括：未復(fù)制檢測(cè)點(diǎn)、紡錘體組裝檢測(cè)點(diǎn)、染色體分離檢測(cè)點(diǎn)、DNA損傷檢測(cè)點(diǎn)。現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星