《細(xì)胞分裂》課件

細(xì)胞分裂細(xì)胞分裂是生命的基本特征之一，是生物體生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的基礎(chǔ)。了解細(xì)胞分裂的過(guò)程和機(jī)制，對(duì)于理解生物體的生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳、疾病等方面具有重要的意義。細(xì)胞分裂的概念定義細(xì)胞分裂是指一個(gè)母細(xì)胞分裂成兩個(gè)或多個(gè)子細(xì)胞的過(guò)程。它是一個(gè)復(fù)雜的、受嚴(yán)格調(diào)控的生物學(xué)過(guò)程。目的細(xì)胞分裂是生物體生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖和修復(fù)的基礎(chǔ)。它使細(xì)胞數(shù)量增加，并保證遺傳信息的傳遞。細(xì)胞分裂的重要性生長(zhǎng)發(fā)育細(xì)胞分裂是生物體生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)，通過(guò)細(xì)胞分裂，生物體不斷增加細(xì)胞數(shù)量，從而實(shí)現(xiàn)生長(zhǎng)發(fā)育。繁殖細(xì)胞分裂是生物體繁殖的基礎(chǔ)，通過(guò)細(xì)胞分裂，生物體產(chǎn)生新的個(gè)體，從而實(shí)現(xiàn)物種延續(xù)。修復(fù)細(xì)胞分裂是生物體修復(fù)損傷的基礎(chǔ)，通過(guò)細(xì)胞分裂，生物體可以修復(fù)受損的組織和器官，從而維持機(jī)體的完整性。細(xì)胞分裂的過(guò)程1間期細(xì)胞生長(zhǎng)、復(fù)制DNA、合成蛋白質(zhì)等準(zhǔn)備工作。2核分裂細(xì)胞核分裂成兩個(gè)子核，并將染色體平均分配到兩個(gè)子核中。3細(xì)胞質(zhì)分裂細(xì)胞質(zhì)分成兩個(gè)部分，形成兩個(gè)完整的子細(xì)胞。細(xì)胞分裂的階段間期細(xì)胞生長(zhǎng)、復(fù)制DNA、合成蛋白質(zhì)，為分裂做準(zhǔn)備。分裂期包括核分裂和細(xì)胞質(zhì)分裂兩個(gè)階段，將一個(gè)細(xì)胞分成兩個(gè)子細(xì)胞。間期1G1期細(xì)胞生長(zhǎng)，合成蛋白質(zhì)和RNA。2S期DNA復(fù)制，染色體數(shù)量加倍。3G2期繼續(xù)生長(zhǎng)，合成蛋白質(zhì)，為分裂做最后準(zhǔn)備。細(xì)胞核的變化核膜消失在核分裂開始時(shí)，核膜會(huì)逐漸解體，消失。核仁消失核仁是細(xì)胞核中與核糖體合成有關(guān)的結(jié)構(gòu)，在核分裂開始時(shí)，核仁也會(huì)消失。染色體出現(xiàn)DNA復(fù)制后的染色體開始凝縮，并在顯微鏡下可見。細(xì)胞質(zhì)的變化細(xì)胞器復(fù)制細(xì)胞質(zhì)中的各種細(xì)胞器，如線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等，也進(jìn)行復(fù)制，確保子細(xì)胞擁有完整的細(xì)胞器。紡錘體形成在細(xì)胞質(zhì)中，微管蛋白聚合成紡錘體，為染色體的移動(dòng)提供支架。細(xì)胞膜的變化1內(nèi)陷在細(xì)胞質(zhì)分裂時(shí)，細(xì)胞膜從細(xì)胞兩側(cè)開始內(nèi)陷。2縊裂內(nèi)陷的細(xì)胞膜逐漸收縮，最終將細(xì)胞分成兩個(gè)子細(xì)胞。染色體復(fù)制1DNA復(fù)制每個(gè)染色體都復(fù)制成兩條相同的染色單體，由一個(gè)著絲粒連接。2染色體凝縮復(fù)制后的染色體開始凝縮，變得更短更粗，便于觀察和分離。染色體分離核分裂前期染色體凝縮，核膜解體，紡錘體形成。中期染色體排列在細(xì)胞中央的赤道板上。后期染色體分離，向兩極移動(dòng)。末期染色體到達(dá)兩極，核膜重新形成，核仁出現(xiàn)，細(xì)胞分裂結(jié)束。細(xì)胞質(zhì)分裂動(dòng)物細(xì)胞細(xì)胞膜從細(xì)胞兩側(cè)開始內(nèi)陷，形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，最終將細(xì)胞分成兩個(gè)子細(xì)胞。植物細(xì)胞在細(xì)胞中央形成細(xì)胞板，細(xì)胞板逐漸擴(kuò)展，最終將細(xì)胞分成兩個(gè)子細(xì)胞。有絲分裂1間期細(xì)胞生長(zhǎng)，DNA復(fù)制，合成蛋白質(zhì)，為分裂做準(zhǔn)備。2前期染色體凝縮，核膜解體，紡錘體形成。3中期染色體排列在細(xì)胞中央的赤道板上。4后期染色體分離，向兩極移動(dòng)。5末期染色體到達(dá)兩極，核膜重新形成，核仁出現(xiàn)，細(xì)胞分裂結(jié)束。有絲分裂的特點(diǎn)染色體復(fù)制一次在間期，DNA復(fù)制一次，每個(gè)染色體復(fù)制成兩條相同的染色單體。核分裂一次一個(gè)母細(xì)胞分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，子細(xì)胞的染色體數(shù)目與母細(xì)胞相同。子細(xì)胞遺傳物質(zhì)相同子細(xì)胞繼承了母細(xì)胞的全部遺傳物質(zhì)，保持遺傳穩(wěn)定性。有絲分裂的意義生長(zhǎng)發(fā)育有絲分裂是生物體生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)，通過(guò)有絲分裂，生物體不斷增加細(xì)胞數(shù)量，從而實(shí)現(xiàn)生長(zhǎng)發(fā)育。修復(fù)損傷有絲分裂可以修復(fù)受損的組織和器官，從而維持機(jī)體的完整性。無(wú)性繁殖有絲分裂是某些生物進(jìn)行無(wú)性繁殖的基礎(chǔ)，如植物的扦插繁殖。減數(shù)分裂減數(shù)分裂Ⅰ同源染色體配對(duì)，并發(fā)生交換，形成四分體。減數(shù)分裂Ⅱ姐妹染色單體分離，形成四個(gè)子細(xì)胞，每個(gè)子細(xì)胞的染色體數(shù)目減半。減數(shù)分裂的特點(diǎn)1染色體復(fù)制一次在減數(shù)分裂的間期，DNA復(fù)制一次，每個(gè)染色體復(fù)制成兩條相同的染色單體。2核分裂兩次一個(gè)母細(xì)胞分裂成四個(gè)子細(xì)胞，每個(gè)子細(xì)胞的染色體數(shù)目減半。3染色體聯(lián)會(huì)和交換同源染色體在減數(shù)分裂Ⅰ的時(shí)期會(huì)配對(duì)，并發(fā)生交換，導(dǎo)致遺傳物質(zhì)的重組。減數(shù)分裂的意義遺傳多樣性減數(shù)分裂通過(guò)染色體聯(lián)會(huì)和交換，導(dǎo)致遺傳物質(zhì)的重組，增加遺傳多樣性。性生殖減數(shù)分裂是生物體進(jìn)行性生殖的基礎(chǔ)，通過(guò)減數(shù)分裂，產(chǎn)生具有不同遺傳物質(zhì)的配子，從而使后代具有更高的遺傳多樣性。細(xì)胞凋亡1程序性死亡細(xì)胞凋亡是細(xì)胞的一種主動(dòng)死亡方式，它是由基因控制的，是一個(gè)有序的、受調(diào)控的過(guò)程。2生理現(xiàn)象細(xì)胞凋亡是生物體正常發(fā)育和機(jī)體穩(wěn)態(tài)維持的重要機(jī)制。細(xì)胞凋亡的概念定義細(xì)胞凋亡是指細(xì)胞在受到特定信號(hào)刺激后，通過(guò)一系列基因表達(dá)和蛋白降解的級(jí)聯(lián)反應(yīng)，主動(dòng)地進(jìn)行的死亡過(guò)程。特點(diǎn)細(xì)胞凋亡是一個(gè)有序的、受調(diào)控的死亡過(guò)程，表現(xiàn)為細(xì)胞體積縮小，染色質(zhì)凝集，細(xì)胞膜完整，不會(huì)引起炎癥反應(yīng)。細(xì)胞凋亡的過(guò)程1信號(hào)接收細(xì)胞接受凋亡信號(hào)，例如死亡受體信號(hào)或DNA損傷信號(hào)。2信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)被傳遞到細(xì)胞內(nèi)部，激活一系列的凋亡蛋白。3執(zhí)行階段凋亡蛋白執(zhí)行凋亡程序，導(dǎo)致細(xì)胞核的降解和細(xì)胞的破碎。4吞噬清除凋亡的細(xì)胞被周圍的吞噬細(xì)胞吞噬，避免引起炎癥反應(yīng)。細(xì)胞凋亡的調(diào)控內(nèi)源性途徑主要由細(xì)胞內(nèi)DNA損傷、氧化應(yīng)激等因素引發(fā)。外源性途徑主要由外部信號(hào)，如死亡受體信號(hào)、腫瘤壞死因子信號(hào)等引發(fā)。細(xì)胞凋亡的生理意義發(fā)育細(xì)胞凋亡在生物體發(fā)育過(guò)程中起著重要的作用，例如手指的形成。免疫細(xì)胞凋亡可以清除免疫系統(tǒng)中的異常細(xì)胞，維護(hù)機(jī)體的免疫平衡。組織平衡細(xì)胞凋亡可以維持組織和器官的正常尺寸和功能，例如皮膚的更新。細(xì)胞凋亡的病理意義腫瘤細(xì)胞凋亡的缺陷會(huì)導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。神經(jīng)退行性疾病細(xì)胞凋亡的異常會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)元的過(guò)度凋亡，導(dǎo)致神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生，如阿爾茨海默病。自身免疫病細(xì)胞凋亡的異常會(huì)導(dǎo)致免疫系統(tǒng)攻擊自身組織，導(dǎo)致自身免疫病的發(fā)生，如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。細(xì)胞分裂異常與疾病細(xì)胞分裂異常的原因遺傳因素基因突變會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞周期調(diào)控失常，從而導(dǎo)致細(xì)胞分裂異常。環(huán)境因素電離輻射、化學(xué)物質(zhì)、病毒感染等環(huán)境因素會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞分裂異常。細(xì)胞分裂異常與腫瘤腫瘤的發(fā)生細(xì)胞分裂失控會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞過(guò)度增殖，形成腫瘤。腫瘤的生長(zhǎng)腫瘤細(xì)胞具有無(wú)限增殖的能力，可以不斷分裂，導(dǎo)致腫瘤的生長(zhǎng)和擴(kuò)散。細(xì)胞分裂的調(diào)控機(jī)制1細(xì)胞周期蛋白細(xì)胞周期蛋白是一類蛋白質(zhì)，其濃度在細(xì)胞周期中周期性變化，調(diào)節(jié)細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶的活性。2細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶是一類酶，它們與細(xì)胞周期蛋白結(jié)合，磷酸化特定的蛋白質(zhì)，控制細(xì)胞周期進(jìn)程。3腫瘤抑制基因腫瘤抑制基因可以抑制細(xì)胞分裂，防止細(xì)胞過(guò)度增殖，如p53基因。4原癌基因原癌基因可以促進(jìn)細(xì)胞分裂，當(dāng)它們發(fā)生突變時(shí)，就會(huì)變成癌基因，導(dǎo)致細(xì)胞失控增殖。細(xì)胞分裂調(diào)控的臨床應(yīng)用抗癌藥物一些抗癌藥物可以抑制細(xì)胞分裂，阻斷腫瘤細(xì)胞的增殖，如化療藥物。細(xì)胞治療一些細(xì)胞治療技術(shù)可以利用細(xì)胞分裂的特性，修復(fù)受損的組織