细胞分裂与细胞周期课件
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《细胞遗传学》课件
基因克隆和测序技术
基因克隆
基因克隆是指将特定的DNA片段插入到 载体中，通过复制和表达获得目的基因 的过程。基因克隆是基因工程的核心技 术之一，为基因功能研究和基因治疗提 供了重要的手段。
VS
基因测序
基因测序是指对DNA分子进行测定的技 术，通过测定DNA的序列，可以了解基 因的结构和功能，为基因诊断和治疗提供 依据。目前常用的基因测序技术有第二代 测序技术和第三代测序技术。
针对性的治疗方案。例如，针对肿瘤细胞的基因突变，可以设计特定的
靶向药物。
03
干细胞治疗
通过对干细胞进行遗传修饰，可以用于治疗一些难以治愈的疾病，如
帕金森病、糖尿病等。细胞遗传学为干细胞治疗提供了理论基础和技术
支持。
细胞遗传学在农业中的应用
作物改良
通过基因工程手段，将优良性状基因导入农作物中，培育抗逆、 抗病、高产的转基因作物，提高农业生产效益。
基因表达调控是细胞对外部刺激和内部信号的响应，通过调 节转录和翻译过程来控制基因产物的合成。
突变和基因重组
突变是指基因序列的改变，可能导致 遗传信息的丢失或改变，影响基因表 达和蛋白质功能。
基因重组是生物体在DNA复制、修复 和细胞分裂过程中，染色体上基因的 重新排列组合过程。
03
细胞周期和染色体数目变异
20世纪50年代以后，随着DNA双螺 旋结构的发现和分子生物学技术的不 断发展，分子遗传学逐渐成为研究重 点。
20世纪初，科学家们发现了染色体和 基因的存在，并开始研究它们在遗传 中的作用。
细胞遗传学的研究领域和方向
染色体结构和功能
研究染色体的组成、结构、复 制、分裂和重组等过程，以及
染色体异常与疾病的关系。
第12章-细胞周期-课件
Minimum number of gamete types = 2n , In humans, n = 23
补充：植物细胞双线期一般较短，许多动物卵细胞中双 线期停留的时间非常长。人的卵母细胞在五个月胎儿中 已达双线期，而一直到排卵都停在双线期，排卵年龄大 约在12-50岁之间。鱼类、两栖类、爬行类、鸟类以及 无脊椎动物的昆虫中，双线期的二阶体解螺旋而形成灯 刷染色体，这一时期是卵黄积累的时期。
5）终变期：二阶体显著变短。由于交叉端化过程的进一 步发展，故交叉数目减少，通常只有一至二个交叉。核仁 此时开始消失，核被膜解体。
2、中期I 3、后期I
二价体的两条同源染色体分开，分别向两极移动。 同源染色体随机分向两极，染色体重组，人类染色体重
组概率有223个。 4、末期I 5、减数分裂间期。
（四）后期
指姊妹染色单体分开并移向两极的时期，当子染色 体到达两极后，标志这一时期结束。
后期A
后期B
（五）末期
末期是从子染色体到达两极，至形成两个新细胞为 止的时期。末期涉及子核的形成和胞质分裂两个方 面。
1、子核的形成
末期子核的形成，大体经历了与前期相反 的过程，即染色体解聚缩，核仁出现和核 膜重新形成。核仁由染色体上的核仁组织 中心形成（NORs），几个NORS共同组成 一个大的核仁，因此核仁的数目通常比 NORs的数目要少。
这一时期合成约0.3%左右的DNA，称为Z-DNA。
3）粗线期：同源染色体的非姊妹染色单体间发生交换的 时期。重组结。合成P-DNA。合成有组蛋白。rDNA扩 增。
4）双线期：联会的同源染色体相互排斥、开始分离，交 叉开始端化。联会复合体消失。形成灯刷染色体。
联会复合体
SC由两条同源染色体沿纵轴形成，外观呈梯子状。 SC 帮 助 交 换 的 完 成 ， SC 上 有 重 组 节 (recombination
补充：植物细胞双线期一般较短，许多动物卵细胞中双 线期停留的时间非常长。人的卵母细胞在五个月胎儿中 已达双线期，而一直到排卵都停在双线期，排卵年龄大 约在12-50岁之间。鱼类、两栖类、爬行类、鸟类以及 无脊椎动物的昆虫中，双线期的二阶体解螺旋而形成灯 刷染色体，这一时期是卵黄积累的时期。
5）终变期：二阶体显著变短。由于交叉端化过程的进一 步发展，故交叉数目减少，通常只有一至二个交叉。核仁 此时开始消失，核被膜解体。
2、中期I 3、后期I
二价体的两条同源染色体分开，分别向两极移动。 同源染色体随机分向两极，染色体重组，人类染色体重
组概率有223个。 4、末期I 5、减数分裂间期。
（四）后期
指姊妹染色单体分开并移向两极的时期，当子染色 体到达两极后，标志这一时期结束。
后期A
后期B
（五）末期
末期是从子染色体到达两极，至形成两个新细胞为 止的时期。末期涉及子核的形成和胞质分裂两个方 面。
1、子核的形成
末期子核的形成，大体经历了与前期相反 的过程，即染色体解聚缩，核仁出现和核 膜重新形成。核仁由染色体上的核仁组织 中心形成（NORs），几个NORS共同组成 一个大的核仁，因此核仁的数目通常比 NORs的数目要少。
这一时期合成约0.3%左右的DNA，称为Z-DNA。
3）粗线期：同源染色体的非姊妹染色单体间发生交换的 时期。重组结。合成P-DNA。合成有组蛋白。rDNA扩 增。
4）双线期：联会的同源染色体相互排斥、开始分离，交 叉开始端化。联会复合体消失。形成灯刷染色体。
联会复合体
SC由两条同源染色体沿纵轴形成，外观呈梯子状。 SC 帮 助 交 换 的 完 成 ， SC 上 有 重 组 节 (recombination
《细胞分子生物学》PPT课件
信号转导途径
信号转导途径的组成
信号转导途径通常由受体、信号转导分子和效应分子三个部分组 成。
常见的信号转导途径
包括MAPK途径、PI3K/Akt途径、JAK/STAT途径等。
信号转导途径的特点
各种信号转导途径具有不同的特点，如选择性、级联反应、可调节 性等。
信号转导与疾病
1 2
信号转导与肿瘤
许多肿瘤的发生和发展与信号转导异常有关，如 EGFR、K-Ras等基因突变引起的信号转导异常。
细胞信号转导是指细胞通过胞膜或胞内受体感受外界信号 刺激，进而将信息传递至细胞内，引起细胞功能改变的过 程。
信号转导的分类
根据信号分子的性质，信号转导可分为亲缘性信号转导和 远缘性信号转导。
信号转导的生物学意义
信号转导是细胞Leabharlann 应环境变化，维持正常生理功能的重要 方式，对细胞的生长、发育、代谢和分化等过程具有重要 调控作用。
细胞衰老是指细胞在生 理和生化方面发生一系 列改变，导致其功能逐 渐衰退的过程。
细胞衰老的特征
细胞衰老时，细胞周期 停滞，细胞体积减小， 细胞器减少，细胞内色 素沉积，细胞膜通透性 改变等。
细胞衰老的机制
细胞衰老涉及多种机制 ，包括基因组不稳定、 端粒缩短、表观遗传改 变、线粒体功能障碍等 。
细胞凋亡
细胞器的相互关系
各种细胞器在结构上相互连接，功能 上相互配合，共同完成细胞的各项生 理功能。同时，它们之间也存在动态 的联系和互动，如物质的合成、加工 、运输和降解等过程都需要各种细胞 器的协同作用。
03
基因与蛋白质
基因结构与功能
01
02
03
基因组成
基因由DNA组成，具有编 码遗传信息的特性。
细胞生物学第四版(13至17章)
一、MPF的发现及其作用
一、MPF的发现及其作用
• M期细胞中可能存在细胞有丝分裂促进因子：
M期细胞可以诱导PCC，暗示在M期细胞中可 能存在一种诱导染色体凝缩的因子，称为细 胞有丝分裂促进因子（MPF）。
M期细胞与G1（A）、S（B）和G2（C）期细胞融合诱 导早熟染色体凝缩（PCC）（图14-1）
CycA/B- CDK1 CycA/B- CDKA
CDC: 细胞分裂周期蛋白
Cyclin的周期性变化
植物细胞周期控制的图示
p21抑制作用的机理
五、细胞周期运转调控
细胞周期调控系统（cell cycle control system） 是指调节细胞周期运行的蛋白质网络系统。 CDK因对 细胞周期运行起着核心调控作用而被称为周期引擎分子。 不同种类的周期蛋白与不同种类的CDK结合，构成不 同的MPF。不同的MPF在细胞周期的不同时期表现活 性，因而对细胞周期的不同时期进行调节。MPF又被称 作细胞周期引擎。 （一）G2/M期转化与CDK1的关键性调控作用 （二）M期周期蛋白与细胞分裂中期向后期转化 （三）G1/S期转化与G1期周期蛋白依赖性CDK
四、CDK和CDK抑制因子
• CDK的活性受磷酸化修饰调节：细胞内存在多 种因子，对CDK分子结构进行磷酸化修饰，从 而调节CDK的活性。 • CDK抑制蛋白（CDK inhibitor, CKI）：指对 CDK起负调控作用的蛋白质，包括Cip/Kip家族 和INK家族。① Cip/Kip家族：包括p21、p27和 p57等，其中p21主要对G1期CDK（CDK2~4和 CDK6）起抑制作用 p21还与DNA聚合酶δ 的辅 助因子增殖细胞核抗原（PCNA）结合，抑制DNA 的复制；② INK家族：包括p16、p15、p18和 p19等，其中p16主要抑制CDK4和CDK6活性。
人教版生物必修1课件：第6章 第1节 第1课时 细胞周期和高等植物细胞的有丝分裂
5．有丝分裂中，DNA加倍在间期，染色体数目暂 时加倍在后期。
6．与高等植物细胞有丝分裂有关的细胞器有核 糖体、高尔基体、线粒体等。
一、细胞不能无限长大 1．“细胞大小与物质运输的关系”实验 (1)实验结果：[填表]
琼脂块 的边长
(cm)
表面积 (cm2)
体积 (cm3)
表面积与 体积之比
NaOH 扩散的 深度(cm)
(3)若②染色体的遗传信息来自父方，那么与之遗传信息完全相同 的染色体为________，其遗传信息完全相同的原因是 __________________________________________。 (4)图乙对应于图甲中的______段，图丙对应于图甲中的_____段。 解析：图乙是处于有丝分裂后期的图像，该时期中着丝点分裂 后，染色体在纺锤丝的牵引下移向两极，染色体数目加倍，共有8 条。由于两条姐妹染色单体上的两个DNA分子是由同一个DNA分 子复制而来，所以两者的遗传信息是一样的。图乙处于有丝分裂 后期，对应于图甲的e～f，而图丙可以表示DNA复制结束之后着丝 点分裂之前的一段，即c～e段。
道板上，如图④所示；在分裂的后期着丝点分裂，形成两条子染
色体，分别移向细胞的两极，如图③所示；在分裂的末期时只存
在含有一个DNA分子的染色体，如图②所示。
4．下图为某生物一个体细胞分裂模式图，据图回答：
(1)图乙中含有的染色体数是________条。 (2)图乙为细胞有丝分裂的________期图像。该时期的主要特征 是____________________________________。
NaOH 扩 散 体 积 与整个琼脂块体 积之比
1
6
1
_6 _
0.5
_1 _
6．与高等植物细胞有丝分裂有关的细胞器有核 糖体、高尔基体、线粒体等。
一、细胞不能无限长大 1．“细胞大小与物质运输的关系”实验 (1)实验结果：[填表]
琼脂块 的边长
(cm)
表面积 (cm2)
体积 (cm3)
表面积与 体积之比
NaOH 扩散的 深度(cm)
(3)若②染色体的遗传信息来自父方，那么与之遗传信息完全相同 的染色体为________，其遗传信息完全相同的原因是 __________________________________________。 (4)图乙对应于图甲中的______段，图丙对应于图甲中的_____段。 解析：图乙是处于有丝分裂后期的图像，该时期中着丝点分裂 后，染色体在纺锤丝的牵引下移向两极，染色体数目加倍，共有8 条。由于两条姐妹染色单体上的两个DNA分子是由同一个DNA分 子复制而来，所以两者的遗传信息是一样的。图乙处于有丝分裂 后期，对应于图甲的e～f，而图丙可以表示DNA复制结束之后着丝 点分裂之前的一段，即c～e段。
道板上，如图④所示；在分裂的后期着丝点分裂，形成两条子染
色体，分别移向细胞的两极，如图③所示；在分裂的末期时只存
在含有一个DNA分子的染色体，如图②所示。
4．下图为某生物一个体细胞分裂模式图，据图回答：
(1)图乙中含有的染色体数是________条。 (2)图乙为细胞有丝分裂的________期图像。该时期的主要特征 是____________________________________。
NaOH 扩 散 体 积 与整个琼脂块体 积之比
1
6
1
_6 _
0.5
_1 _
《七年级科学细胞》课件
重要作用，它是细胞内蛋白质合成的重要场
所。
细胞分裂的过程
1
有丝分裂 ⚙️
探索有丝分裂的不同阶段，包括有丝分
减数分裂
2
裂纺锤体的组装和染色体的分离。
了解减数分裂在生殖细胞形成中的重要
作用，以及单倍体和二倍体染色体数量
的变化。
3
细胞周期 ⏰
揭示细胞周期的不同阶段，包括功能
细胞膜
细胞核
了解细胞膜的组成和功能，它对细胞内外物质
揭示细胞核的结构和功能，包括DNA储存、遗传
交换和细胞形状维持的重要作用。
信息传递和基因表达的关键过程。
线粒体
内质网
探索线粒体的功能，它是细胞内能量转换的中
了解内质网在细胞合成、运输和分泌过程中的
心，驱动着细胞的新陈代谢和运动。
细胞的生存与死亡
细胞凋亡
细胞坏死 ☠️
细胞存活
探索细胞自我毁灭的过程，它在
了解细胞坏死的发生和影响，它
揭示细胞存活的多种机制和适应
生长、发育和免疫系统中起着重
通常与创伤、感染和疾病状态相
性，以及细胞与外界环境的动态
要作用。
关。
平衡。
细胞的饮食与排泄
1
自养细胞
2
异养细胞
3
代谢废物
免疫系统和生长发育中发挥重要作用。
揭示细胞周期的调控和控制，确保细胞
的有序增殖和分裂。
了解细胞是如何协同工作，完成各种生命活动，如新陈代谢、生长和分裂。
不同种类的细胞
植物细胞
动物细胞
细菌细胞
研究植物细胞的特征和功能，包
了解动物细胞的结构和特点，包
探索细菌细胞的独特结构和适应
《细胞的基本功能》课件
修饰、折叠和组装。
总结词：脂质合成
详细描述：内质网还参与脂质的合成 ，如磷脂、胆固醇等。
总结词：钙离子储存与释放
详细描述：内质网具有储存和释放钙 离子的功能，参与细胞信号转导和钙 平衡调节。
高尔基体
总结词
蛋白质运输与分泌
详细描述
高尔基体参与蛋白质的运输与分泌 ，对细胞内外物质的转运起到关键 作用。
能量代谢的意义
能量代谢是细胞维持生命活动的关键，通过呼吸作用获取能量，并利用 这些能量进行各种生理活动，如肌肉收缩、神经传导等。
信息代谢
信息代谢定义
信息代谢是指细胞内信息的传递、处理和储存的过程，是细胞实现各种生理功能的基础。
信息代谢类型
包括信号转导和基因表达。信号转导是指细胞通过一系列生化反应将外界信号传递到内部并引发相应的生理反应；基 因表达则是指细胞根据需要表达或抑制某些基因，从而调控自身的生理功能。
胞吞和胞吐作用
大分子物质或颗粒可通过细胞膜的 内陷或突出形成囊泡，将物质摄入 或排出细胞，如突触小泡的胞吐作 用。
ห้องสมุดไป่ตู้
03 细胞器
CHAPTER
线粒体
在此添加您的文本17字
总结词：能量转换站
在此添加您的文本16字
详细描述：线粒体是细胞内的主要能量转换站，负责将有 机物氧化释放的化学能转化为ATP中的化学能，为细胞活 动提供动力。
《细胞的基本功能》ppt课件
• 细胞概述 • 细胞膜 • 细胞器 • 细胞核 • 细胞的代谢 • 细胞周期与分裂 • 细胞分化与癌变
目录
CONTENTS
01 细胞概述
CHAPTER
细胞定义
细胞是生物体的基本结构和功 能单位，具有自主代谢、繁殖 和遗传的能力。
总结词：脂质合成
详细描述：内质网还参与脂质的合成 ，如磷脂、胆固醇等。
总结词：钙离子储存与释放
详细描述：内质网具有储存和释放钙 离子的功能，参与细胞信号转导和钙 平衡调节。
高尔基体
总结词
蛋白质运输与分泌
详细描述
高尔基体参与蛋白质的运输与分泌 ，对细胞内外物质的转运起到关键 作用。
能量代谢的意义
能量代谢是细胞维持生命活动的关键，通过呼吸作用获取能量，并利用 这些能量进行各种生理活动，如肌肉收缩、神经传导等。
信息代谢
信息代谢定义
信息代谢是指细胞内信息的传递、处理和储存的过程，是细胞实现各种生理功能的基础。
信息代谢类型
包括信号转导和基因表达。信号转导是指细胞通过一系列生化反应将外界信号传递到内部并引发相应的生理反应；基 因表达则是指细胞根据需要表达或抑制某些基因，从而调控自身的生理功能。
胞吞和胞吐作用
大分子物质或颗粒可通过细胞膜的 内陷或突出形成囊泡，将物质摄入 或排出细胞，如突触小泡的胞吐作 用。
ห้องสมุดไป่ตู้
03 细胞器
CHAPTER
线粒体
在此添加您的文本17字
总结词：能量转换站
在此添加您的文本16字
详细描述：线粒体是细胞内的主要能量转换站，负责将有 机物氧化释放的化学能转化为ATP中的化学能，为细胞活 动提供动力。
《细胞的基本功能》ppt课件
• 细胞概述 • 细胞膜 • 细胞器 • 细胞核 • 细胞的代谢 • 细胞周期与分裂 • 细胞分化与癌变
目录
CONTENTS
01 细胞概述
CHAPTER
细胞定义
细胞是生物体的基本结构和功 能单位，具有自主代谢、繁殖 和遗传的能力。
《细胞的分裂》课件
1
有丝分裂
准备期、分裂期、中期、后期、末期。2Fra bibliotek无丝分裂
准备期、分裂期、休止期。
有丝分裂和无丝分裂的区别
1 有丝分裂
2 无丝分裂
有明显的染色体形态变化，分裂过程较复杂。
染色体没有明显的形态变化，分裂过程较简 单。
核分裂和细胞质分裂
核分裂
染色体分离、核膜消失、核仁消失。
细胞质分裂
细胞质分离、胞质膜形成。新的细胞产生。
细胞分裂的调控机制
细胞周期检查点
确保细胞在分裂之前具备必 要的准备和条件。
有丝分裂检查点
检测染色体对齐和分裂的正 确性。
无丝分裂检查点
确保DNA复制正确完成。
细胞分裂与遗传变异的关系
细胞分裂过程中的遗传信息传递是基因变异和遗传多样性的重要基础。
细胞分裂的应用和意义
1 组织生长和修复
细胞分裂维持着我们身体组织的生长和修复能力。
细胞的分裂
细胞的分裂是一个复杂的过程，它使我们的身体能够生长、修复和繁殖。让 我们深入探索细胞的结构、功能以及分裂的各个阶段。
细胞的结构和功能
细胞膜
保护和维持细胞形状，控制物质的进出。
细胞质
包含细胞器，参与各种代谢活动。
细胞核
存储遗传信息和控制细胞的活动。
线粒体
产生能量，维持细胞的正常功能。
细胞周期的不同阶段
2 生殖和繁殖
通过细胞分裂，生物能够繁殖后代。
3 细胞治疗和再生医学
利用细胞分裂的原理，开发新的治疗方法和医学技术。
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中心粒复制:相互垂直的一对中心粒彼此分离,各自在其 垂直方向形成一个子中心粒.
细胞分裂与细胞周期
7
3. G2期为细胞分裂准备期 • DNA、染色体复制完成即进入G2期 • 主要特点：
• 细胞生长 • 合成大量RNA、ATP及一些与M期结构功能相关的蛋
白质。 • 微管蛋白合成旺盛 • 合成某些由G2期向M期转化所必需的蛋白
两种关键的cyclin-CDK复合物 G1 CDK＝CDK4/6＋cyclinD
活性出现在细胞通过G1期检查点之前，使细胞由G1期向S 期转化
MPF＝CDK1+cyclinB 活性出现在细胞通过G2期检查点之后，驱动有丝分裂开始
细胞分裂与细胞周期
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1. G1期的调控
G1-CDK 使RB蛋白磷酸化而释放 转录因子E2F,促进G1期细胞跨越 限制点，向S期发生转化。
磷酸化的作用也因此呈现出周期性的变化
细胞分裂与细胞周期
18
细胞分裂与细胞周期
19
细胞分裂与细胞周期
20
周期蛋白依赖性激酶的活化
细胞分裂与细胞周期
21
细胞分裂与细胞周期
22
细胞分裂与细胞周期
23
• 抑制cyclin-Cdk复合物形成
• p16,p21 抑制Cdk4 • p15抑制Cdk4,Cdk6 • p24 抑制Cdk1，Cdk2 • p27 抑制全部的Cdk-cyclin活性
细胞分裂与细胞周期
31
细胞分裂与细胞周期
32
3. G2/M期转化中cyclinB-CDK复合物的作用
G2晚期形成cyclin-CDK复合物，在促进G2期向M期转换的过程 中起重要作用，该复合物又被称为成熟促进因子（maturation promoting factor，MPF)，意为能促进M期启动的调控因子。
•常染色质复制在先，异染色质复制在后
•组蛋白的合成与DNA复制是同步进行、相互依存的。新 合成的组蛋白迅速进入胞核，与已复制的DNA结合，组 装成核小体，形成染色体。
•S期末，当DNA复制完成，组蛋白mRNA在短时间内大 量降解.
细胞分裂与细胞周期
6
2. S期DNA完成复制
S期组蛋白继续磷酸化,继G1期进行丝氨酸磷化后,在S 期H1另外丝氨酸位点也将发生磷酸化.而H2A的磷酸化 则存在于整个细胞周期
细胞分裂与细胞周期
4
2. S期DNA完成复制
• DNA复制开始即进入S期
• 主要特点：
• 进行DNA和染色体复制
• DNA复制 • 组蛋白合成
• 组蛋白的合成与DNA复制同步进行、相互依赖 • 组蛋白磷酸化
• 中心体复制完成
细胞分裂与细胞周期
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2. S期DNA完成复制
•GC含量较高的DNA序列早复制，AT含量较高的DNA序 列复晚制
细胞分裂与细胞周期
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影响Cdk活性的因素
细胞分裂与细胞周期
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(三)细胞周期的运转
细胞周期的运 转就是细胞周 期调控系统的 关键蛋白激酶 被激活或失活 的过程
细胞分裂与细胞周期
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细胞周期事件的胞内调控机制
cyclin-Cdk复合物是细胞周期调控体系的核心，其周期性 的形成及降解，引发了细胞周期进程中的特定事件的出现， 并促成了G1期向S期，G2期向M期，中期向后期等关键过程 不可逆的转换。
• RNA、蛋白质合成旺盛，细胞生长体积变大
• 多种蛋白质磷酸化，H1组蛋白磷酸化与基因转 录活跃相适应
细胞分裂与细胞周期
3
(一)细胞周期进程
1.G1期是DNA合成准备期 • 细胞质分裂结束即进入G1期 • 主要特点：
• 细胞膜对物质转运作用加强，细胞对氨基酸、核苷 酸、葡萄糖等小分子营养物质摄入增加，保证G1期 进行的大量生化合成有充足原料。另外，细胞对一 些可能参与G1期向S期转变调控物质的转运也增加。
细胞分裂与细胞周期
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4. M期有丝分裂期 • 细胞核分裂和细胞质分裂 • 不同细胞的M期时间差异不大
细胞分裂与细胞周期
9
细胞分裂与细胞周期
10
细胞周期各时相的生物化学变化
细胞分裂与细胞周期
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（二）、细胞周期调控
(一) 细胞周期调控系统的核心 1. 细胞周期蛋白 cyclin • 特性：
• 哺乳动物包括cyclin A~H • 在细胞周期的进程中发生周期性的合成与降解，因此命名为周期蛋白 • 在细胞周期的各特定阶段，不同周期性蛋白相继表达，与细胞中其他蛋
三、细胞周期及其进程
细胞分裂与细胞周期
1
典型的人的体细胞的细胞周期时间为24小时
G0期，也称静止期， 细胞暂时离开细胞周 期。细胞转化为G0期 多发生在G1期。G0期 细胞一旦得胞周期
2
(一)细胞周期进程 1.G1期是DNA合成准备期 • 细胞质分裂结束即进入G1期 • 主要特点：
细胞分裂与细胞周期
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细胞分裂与细胞周期
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细胞分裂与细胞周期
30
2. S期的DNA复制
CyclinA -Cdk复合物形成。 CyclinA –Cdk复合物能启动DNA的复制，并且阻止已复制的 DNA再次发生复制。
细胞融合实验表明:只有G1 期的细胞有能力开始DNA 复制,而完成了S期的细胞 G2期细胞则不能进行DNA 复制。
白结合后，对细胞周期相关活动进行调节
细胞分裂与细胞周期
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细胞分裂与细胞周期
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cyclin C,D,E只在G1期表达并只在G1期向S期转化过程中执 行调节功能，称为G1期周期蛋白。
cyclin B在间期表达积累，到M期才表现出调节功能，称为 M期周期蛋白。
细胞分裂与细胞周期
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细胞周期蛋白类型
• 通过磷酸化多种与细胞周期相关的蛋白，在细胞周期调控中 起关键作用
• 在细胞周期的不同阶段，不同的Cdk分子被激活，由此引发 或调控细胞周期的主要事件，并促进了G1期向S期，G2期向M 期，中期向后期等关键过程不可逆的转换
• 现已被鉴定的Cdk为Cdk1-8 • 在细胞周期进程中cyclin可不断合成与降解，Cdk对蛋白质
细胞分裂与细胞周期
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细胞分裂与细胞周期
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（4）多聚泛素化降解途径
泛素：由76个氨基酸残基组成的高度保守蛋白
Cyclin A/B经多聚泛素化途径被降解
细胞分裂与细胞周期
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2.细胞周期蛋白依赖性激酶 cyclin-dependent kinase，CDK
• 特性： • 是一类蛋白激酶，但必须与cyclin结合并且特定的氨基酸残 基处于合适的磷酸化状态后才可能具有激酶活性
细胞分裂与细胞周期
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3. G2期为细胞分裂准备期 • DNA、染色体复制完成即进入G2期 • 主要特点：
• 细胞生长 • 合成大量RNA、ATP及一些与M期结构功能相关的蛋
白质。 • 微管蛋白合成旺盛 • 合成某些由G2期向M期转化所必需的蛋白
两种关键的cyclin-CDK复合物 G1 CDK＝CDK4/6＋cyclinD
活性出现在细胞通过G1期检查点之前，使细胞由G1期向S 期转化
MPF＝CDK1+cyclinB 活性出现在细胞通过G2期检查点之后，驱动有丝分裂开始
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1. G1期的调控
G1-CDK 使RB蛋白磷酸化而释放 转录因子E2F,促进G1期细胞跨越 限制点，向S期发生转化。
磷酸化的作用也因此呈现出周期性的变化
细胞分裂与细胞周期
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周期蛋白依赖性激酶的活化
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细胞分裂与细胞周期
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细胞分裂与细胞周期
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• 抑制cyclin-Cdk复合物形成
• p16,p21 抑制Cdk4 • p15抑制Cdk4,Cdk6 • p24 抑制Cdk1，Cdk2 • p27 抑制全部的Cdk-cyclin活性
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3. G2/M期转化中cyclinB-CDK复合物的作用
G2晚期形成cyclin-CDK复合物，在促进G2期向M期转换的过程 中起重要作用，该复合物又被称为成熟促进因子（maturation promoting factor，MPF)，意为能促进M期启动的调控因子。
•常染色质复制在先，异染色质复制在后
•组蛋白的合成与DNA复制是同步进行、相互依存的。新 合成的组蛋白迅速进入胞核，与已复制的DNA结合，组 装成核小体，形成染色体。
•S期末，当DNA复制完成，组蛋白mRNA在短时间内大 量降解.
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2. S期DNA完成复制
S期组蛋白继续磷酸化,继G1期进行丝氨酸磷化后,在S 期H1另外丝氨酸位点也将发生磷酸化.而H2A的磷酸化 则存在于整个细胞周期
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2. S期DNA完成复制
• DNA复制开始即进入S期
• 主要特点：
• 进行DNA和染色体复制
• DNA复制 • 组蛋白合成
• 组蛋白的合成与DNA复制同步进行、相互依赖 • 组蛋白磷酸化
• 中心体复制完成
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2. S期DNA完成复制
•GC含量较高的DNA序列早复制，AT含量较高的DNA序 列复晚制
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影响Cdk活性的因素
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(三)细胞周期的运转
细胞周期的运 转就是细胞周 期调控系统的 关键蛋白激酶 被激活或失活 的过程
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细胞周期事件的胞内调控机制
cyclin-Cdk复合物是细胞周期调控体系的核心，其周期性 的形成及降解，引发了细胞周期进程中的特定事件的出现， 并促成了G1期向S期，G2期向M期，中期向后期等关键过程 不可逆的转换。
• RNA、蛋白质合成旺盛，细胞生长体积变大
• 多种蛋白质磷酸化，H1组蛋白磷酸化与基因转 录活跃相适应
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(一)细胞周期进程
1.G1期是DNA合成准备期 • 细胞质分裂结束即进入G1期 • 主要特点：
• 细胞膜对物质转运作用加强，细胞对氨基酸、核苷 酸、葡萄糖等小分子营养物质摄入增加，保证G1期 进行的大量生化合成有充足原料。另外，细胞对一 些可能参与G1期向S期转变调控物质的转运也增加。
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4. M期有丝分裂期 • 细胞核分裂和细胞质分裂 • 不同细胞的M期时间差异不大
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细胞周期各时相的生物化学变化
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（二）、细胞周期调控
(一) 细胞周期调控系统的核心 1. 细胞周期蛋白 cyclin • 特性：
• 哺乳动物包括cyclin A~H • 在细胞周期的进程中发生周期性的合成与降解，因此命名为周期蛋白 • 在细胞周期的各特定阶段，不同周期性蛋白相继表达，与细胞中其他蛋
三、细胞周期及其进程
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典型的人的体细胞的细胞周期时间为24小时
G0期，也称静止期， 细胞暂时离开细胞周 期。细胞转化为G0期 多发生在G1期。G0期 细胞一旦得胞周期
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(一)细胞周期进程 1.G1期是DNA合成准备期 • 细胞质分裂结束即进入G1期 • 主要特点：
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2. S期的DNA复制
CyclinA -Cdk复合物形成。 CyclinA –Cdk复合物能启动DNA的复制，并且阻止已复制的 DNA再次发生复制。
细胞融合实验表明:只有G1 期的细胞有能力开始DNA 复制,而完成了S期的细胞 G2期细胞则不能进行DNA 复制。
白结合后，对细胞周期相关活动进行调节
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cyclin C,D,E只在G1期表达并只在G1期向S期转化过程中执 行调节功能，称为G1期周期蛋白。
cyclin B在间期表达积累，到M期才表现出调节功能，称为 M期周期蛋白。
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细胞周期蛋白类型
• 通过磷酸化多种与细胞周期相关的蛋白，在细胞周期调控中 起关键作用
• 在细胞周期的不同阶段，不同的Cdk分子被激活，由此引发 或调控细胞周期的主要事件，并促进了G1期向S期，G2期向M 期，中期向后期等关键过程不可逆的转换
• 现已被鉴定的Cdk为Cdk1-8 • 在细胞周期进程中cyclin可不断合成与降解，Cdk对蛋白质
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（4）多聚泛素化降解途径
泛素：由76个氨基酸残基组成的高度保守蛋白
Cyclin A/B经多聚泛素化途径被降解
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2.细胞周期蛋白依赖性激酶 cyclin-dependent kinase，CDK
• 特性： • 是一类蛋白激酶，但必须与cyclin结合并且特定的氨基酸残 基处于合适的磷酸化状态后才可能具有激酶活性