《细胞周期与调控》PPT课件

87
75
7.2
4.1
0.7
12
小鼠腹壁上皮
151 139
6.2
5.3
0.5
12
人大肠粘膜
24
10
11.5
2
0.5
14
人宫颈癌
20
8
6.8
4.5
1.5
12
人羊膜
19.4
9.8
6.8
2.2
0.6
9.6
大鼠肝
47.5
28
16
1.8
1.7
15.5
人肺成纤维细胞 16.8
6
6
4
0.8
10.8
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从表中可看出:
DNA复制 有丝分裂因子 组蛋白、 及微管蛋白的合成 非组蛋白合成
（为细胞分裂 做准备）
染色质组装为 染色体，均等 分配入子细胞 胞质分裂
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细胞周期的特点有：
单向性 即细胞只能沿G1→S→G2→M方向推 进而不能逆行
阶段性 在4个连续的时相中，细胞的形态与代 谢特点有较明显的差异，细胞可因某种原因在 某时相停滞(arrest)下来，待生长条件好转后， 细胞可重新活跃起来过渡到下一时相。
• 细胞增殖是细胞生命活动的基本特征之一
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细胞增殖有十分精确的调控机制，表现出精确的平 衡和严格的时间及空间的顺序性和周期性，如果异常 就会产生疾病。
如造血细胞生成的速率小于血液中细胞死亡的速率， 就会造成贫血；
机体局部细胞无休止的分裂就会产生肿瘤； 细胞增殖过程中染色体分配异常就会导致染色体病。
不增殖细胞 （分化细胞）
即细胞失去增殖能力，合成 其功能性蛋白而走向分化， 又称不育细胞或终末细胞。
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Ｇ1期细胞三种去向：
分化
G0
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死亡
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什么是G0细胞? Ｇ０期细胞
即部分G1期细胞离开周期暂停分裂, 当给予适宜的刺激时又可进入周期开始分裂，
这类细胞称为Ｇ0期细胞。 如肝细胞、肾细胞等
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细胞周期蛋白（cyclin）
1983年，Evans等首次在海洋无脊椎动物中发 现一组蛋白质呈周期性出现，并调节细胞的生 长，其被确定为细胞周期蛋白(细胞周期素)。
至少发现有11种不同的cyclin，分别 为A、B1、B2、C、D1、D2、D3、E、F、 G和H。其中8种主要的cyclin己被分离。 根据cyclin调控细胞周期时相的不同，可分 为G1期和M期两大类。
(cyclin-dependent kinase，CDK) ➢细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂
（CDK inhibitory protein CKIS）
Cyclins – CDKs – CKIS调控网络
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背景
成熟促进因子(maturation promoting factor， MPF)=CDK1(cdc2)+cyclinB
所以探讨细胞增殖的机理对于医学的理论和实践有 十分重要的意义。
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4
第一节 细胞周期的基本概念
一、细胞周期（cell cycle)
细胞增殖的顺序性和周期性：
生长
分裂
细胞周期
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5
（一）细胞增殖周期概念
何为细胞周期?
细胞周期 ：
指连续分裂的细胞从亲代细胞 分裂结束开始到子代细胞分裂结束
为止所经历的全过程， 简称细胞周期 (cell cycle)。
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“圆”常用于表示周期性概念
细胞周期
间期
DNA合成前期(G1期) DNA合成期(S期) DNA合成后期(G2期)
分裂期 （M）前期、中期、后期、末期
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（二）细胞周期时间
何为细胞周期时间?
细胞周期时间
(cycle time，TC) 细胞增殖过程所经历的时间
细胞周期各个阶段所需时间分别为: TG1、TS 、TG2、TM TC = TG1 + TS + TG2 + TM 单位:小时
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根据细胞增殖状态，将机体细胞分三类：
持续增殖细胞 不断进入周期，进行分裂， 如皮肤生发层细胞，骨髓造血 细胞等。
暂不增殖细胞 又称Ｇ０期细胞，如肝肾的部 分细胞。肝切除后开始分裂修复。
则称为细胞周期时间。
不同生物或不同 组织细胞的周期时间可以有很大差别: 有的只需几十分钟，如早期胚胎细胞； 有的要几十个小时，如某些上皮细胞和离体培养细胞； 也有的要1-2年（肝、肾实质细胞）甚至更长的时间。
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8
不同细胞的周期时相差别很大：
TC
TG1 TS TG2 TM TC TG1
小鼠食道上皮
细胞周期与调控
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1
内容
细胞周期概念 细胞周期调控网络
Cyclins – CDKs – CKIS调控网络
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2
细胞周期与调控
人来源于人
人的繁殖
“一切细胞来自细胞”
细胞的增殖
细胞增殖?
细胞增殖
(cell proliferation) 是细胞通过生长和分裂
使细胞数目增加 的过程。
Ｇ0 期细胞的特点：
表型分化的细胞，其性质与Ｇ1期相似，因此，可视为延 长了的Ｇ1期细胞
暂停分裂 可恢复增殖能力 对药物的敏感性差
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细胞周期各时相生化特点的总结
G1
S
G1A
G1B
G2
M
RNA合成 S期需要的酶 蛋白质合成 及前体物质 核糖体形成 的合成 （细胞生长 （为DNA复 物质积累） 制做准备）
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（一） G1期胞周期蛋白（ G1—cyclin）
作用在G1期或G1/S交界期，启动细胞周期和促进DNA 合成的cyclin，G1期是增殖细胞唯一能接受从外界传入的 增殖或抑制增殖信号的时期。
cyclin D ：cyclin D1、cyclinD2、cyclin D3
cyclin C
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染色体形成的意义——完成遗传物质的平均分配
试想一想，46条染色质（每条 染色体DNA长度约40000 µm） 绕在一个很小的范围内(细胞 核直径约30µm），如何平均 分配？
只有绕成一个个线团， 才能平均分配。
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第二节 细胞周期调控
调控元素： ➢细胞周期素(cyclin) ➢细胞周期素依赖激酶
不同细胞的TC差别很大 TC与 TG1的变化一致 TS + TG2 + TM 值比较稳定,约12-24小时 TM 较小,约1小时左右
可见, G1期时间决定细胞周期时间
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二、细胞周期各时相的划分
细胞增殖周期 （TC ）
ＤＮＡ合成前期（Ｇ１期） ＤＮＡ合成期（Ｓ期）
ＤＮＡ合成后期（Ｇ２期） 分裂期（M）
cyclin E ：cyclin E1、cyclin E2