第5章细胞的分裂和分化.ppt

前期 主要事件： 染色质凝缩成染色体 染色体由两个染色单体组成，每个单体各含一着丝粒（外侧各附着一动粒） 分裂极（星体：星状丝和中心体）确立与纺锤体（微管）形成 核仁解体 纺 锤 体的形成 中心体: 2中心粒+外围细胞质星体  星丝: 放射状排列的微管 前中期(从核膜解体到染色体排列到赤道面的阶段) 中期:从染色体排列到赤道面上到姊妹染色单体开始分向两极的阶段 后期:姊妹染色单体分开并移向两极的时期 末 期:从子染色体到达两极，至形成两个新细胞为止的时期。涉及子核的形成和胞质分裂两个方面。 胞质分裂 返回 植物细胞的胞质分裂 四、染色体 染色体的一般形态 分裂期可见，有着丝粒、主溢痕、动粒、端粒。 根据着丝粒、主溢痕的位置，染色体分为：等臂染色体、近端着丝粒染色体、端着丝粒染色体 五、细胞分化（cellular differentiation ） 五、细胞分化（cellular differentiation ） 五、细胞分化（cellular differentiation ） 组合调控引发组织特异性基因的表达，是细胞分化的基本机制 。 几种基因调节蛋白以不同的组合,调节不同的专一基因表达，产生不同的细胞分化。 已经高度分化的细胞，能不能再分化成其他细胞？ 细胞全能性 动物体细胞是否具有全能性？ 干细胞Stem cell 干细胞Stem cell 干细胞Stem cell 六、细胞衰老与凋亡 细胞衰老的机制 1. 端粒与细胞衰老 如果端粒酶处于休眠态，细胞DNA每复制一次端粒就缩短一段，当缩短到一定程度时，细胞就无法继续分裂了，这时细胞也就到了普遍认为的分裂50～60次的极限并开始走向衰亡 细胞衰老的机制 2.氧化性损伤与细胞衰老 该理论认为，细胞代谢过程中在利用氧分子，获得能量的同时，也有少数氧分子转化，产生活性氧基团或分子（reactive oxygen species，ROS，主要有三种类型： O2- , 即超氧自由基； OH-，即羟自由基；H2O2 ），这些活性氧自由基（主产于线粒体）对细胞中的DNA、RNA和蛋白质等均会造成较大损伤。氧化损伤的积累造成细胞乃至机体的衰老。 细胞凋亡apoptosis 细胞凋亡apoptosis 细胞凋亡apoptosis 概念： 多细胞有机体在个体发育过程中，同一种相同的细胞经细胞分裂产生的子细胞逐渐在 形态、结构和功能上形成稳定性差异,成为不同细胞类型的过程。 细胞分化的实质： 是基因选择性表达的结果，而这一过程又受控于细胞信号转导系统的调控。 细胞分化后： 每个细胞均含有一套完整的相同的遗传信息，基因组相同，但基因表达有所不同，除了维持细胞生命活动的基因均要表达外，各自表达的是一套特异的基因，其它基因不表达（关闭），从而使每一个分化的细胞在形态结构、生理功能上表现差异。 管家基因(housekeeping gene)： 　是在所有细胞中均要表达的一类基因，其产物对维持细胞基本生命活动是必需的。如微管蛋白基因、糖酵解酶和柠檬酸循环所需酶的编码基因与核糖体蛋白基因等。 组织特异性基因（tissuespecific gene): 是不同的细胞类型进行特异性表达的基因，其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与特异的生理功能。也称奢侈基因（luxury gene）。如表皮细胞的角蛋白基因、肌肉细胞的肌动蛋白基因和肌球蛋白基因、红细胞的血红蛋白基因,胰岛β细胞中的胰岛素基因等。这类基因与各类细胞的特殊性有直接的关系 组合调控是组织特异性基因表达的主要调控方式 分化 需要多少调控因子？200? 组合调控是组织特异性基因表达的主要调控方式 1 2 2 2 1 3 3 3 3 1 1,2 A B C D E F G H ☆ 实验表明，给予一定条件，高度分化的细胞仍具有发育成完整生物个体的能力。 植物细胞的全能性 概念： 细胞经分裂和分化，能发育成完整有机体的潜能和特性 全能性的细胞： 受精卵、早期胚胎细胞、植物体细胞 细胞全能性的遗传学基础： 是体细胞内存在一套完整的遗传信息。 高等动物的体细胞至今尚不能形成一个完整的个体，但已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。表明细胞核内含有该物种的全套遗传物质，也显示动物细胞分化的复杂性 A, ♀ 非生殖细胞 B1, ♀ B2, ♀ Dolly Dolly的父母是谁？ 概念： 对高等动物而言，随着胚胎发育，细胞逐渐丧失发育成个体的能力，在胚胎和成体组织中仅有一部分保持未分化状态，仍有分化成其他细胞和构建特定组织的能力，这类细胞称为干细胞。分化潜能和自我更新是干细胞