第1节:细胞增殖与调控
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第1节细胞的增殖核心素养解读1.生命观念——运用结构与功能观的观念,说出细胞分裂中细胞核的周期性变化。
2.科学思维——细胞分裂中细胞染色体和核DNA数量变化规律。
3.科学探究——分析实验数据和结果,得出细胞周期各时期的长短。
4.社会责任——远离致癌因子,养成健康的生活习惯。
知识网络晨读必背1.细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
2.连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期。
一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期。
3.细胞有丝分裂的重要意义是将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。
由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。
4.正常细胞的分裂是在机体的精确调控之下进行的,在人的一生中,体细胞一般能分裂50~60次。
5.有的细胞受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生变化,就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞,这种细胞就是癌细胞。
6.在观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂时,通常要用盐酸和酒精混合液进行解离,其目的是使组织中的细胞相互分离开来。
7.根尖分生区细胞呈正方形,排列紧密。
8.在高等植物体内,有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。
9.由于各个细胞的分裂是独立进行的,因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。
10.解离的目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来,而制片的目的是使细胞分散开来。
一、细胞增殖1.概念:细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。
2.意义:生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
3.过程:包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程。
二、细胞周期1.前提条件:连续分裂的细胞。
2.时间⎩⎨⎧起点:一次分裂完成时终点:下一次分裂完成时(只能是从结束到结束,不能是从开始到开始)3.细胞变化三、有丝分裂过程——以高等植物细胞为例(连线)答案:①—b—Ⅲ②—a—Ⅰ③—e—Ⅴ④—d—Ⅱ⑤—c—Ⅳ时期植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂间期无中心粒的倍增(低等植物细胞除外)完成中心粒的倍增前期从细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体中心粒移到细胞两极,并发出星射线,形成纺锤体末期细胞板扩展为细胞壁,分割细胞质细胞膜从细胞的中部向内凹陷,把细胞缢裂成两部分,每部分都含有一个细胞核五、有丝分裂的意义1.将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。
06 细胞的生命历程第1节 细胞的增殖一、细胞增殖1.概念:细胞通过细胞分裂增加细胞数目的过程。
2.意义:细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
二、细胞周期1.范围:连续分裂的细胞。
2.起止点:从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。
3.阶段:分裂间期和分裂期。
4.图示5.分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。
三、高等植物细胞有丝分裂的基本过程图示时期主要变化前期①染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体。
每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体,这两条染色单体由一个共同的着丝粒连接着;②从细胞的两极发出纺锤丝,形成一个梭形的纺锤体;③核仁逐渐解体,核膜逐渐消失中期每条染色体的着丝粒两侧,都有纺锤丝附着在上面,纺锤丝牵引着染色体运动,使每条染色体的着丝粒排列在赤道板上后期每个着丝粒分裂成两个,姐妹染色单体分开,成为两条染色体,由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动,结果是细胞的两极各有一套染色体末期①染色体变成染色质丝,纺锤丝消失;②核膜、核仁出现,形成两个新细胞核;③赤道板位置出现细胞板,其逐渐扩展为细胞壁四、动物细胞的有丝分裂1.动物细胞有由一对中心粒构成的中心体,中心粒在间期倍增,成为两组。
2.进入分裂期后,两组中心粒分别移向细胞两极。
在这两组中心粒的周围,发出大量放射状的星射线,两组中心粒之间的星射线构成了纺锤体。
3.动物细胞分裂的末期不形成细胞板,而是细胞膜从细胞中部向内凹陷,最后把细胞缢裂成两部分,每部分都含有一个细胞核。
4.与细胞分裂有关的细胞器及生理作用细胞器细胞类型生理作用核糖体动物、植物各种蛋白质的合成场所中心体动物、低等植物前期参与纺锤体的形成高尔基体植物末期参与细胞壁的形成线粒体动物、植物提供能量五、有丝分裂的特征和意义1.特征:将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。
细胞增殖调控基因水平cdc 基因①
蛋白水平周期蛋白结构
周期蛋白框:用于与CDK 结合
破坏框:参与泛素依赖性的cyclinA 和B 的降解
功能
核心部件几种周期蛋白CyclinD(D 1、D 2、D 3)
在G 1期起作用CyclinE 在G 1/S 过度起作用
CyclinA
在S 期起作用
降解:泛素和蛋白依赖途径被蛋白酶体降解
CyclinB 在M 期起作用
积累:G 1晚期开始合成,G 2期含量达到最大
降解:泛素和蛋白依赖途径被蛋白酶体降解
CDK(周期蛋白依赖性蛋白激酶)结构
PSTAIRE 序列:用于与周期蛋白框结合功能与周期蛋白结合,磷酸化各种底物,在G 2期进入M 期的中期起重要作用
活性调节抑制作用的酶weel/mik1激酶
活化作用的酶
CDK 活化酶(CDK1-activating kinase)过程(图①)
几种CDK 介绍CDK1与CyclinB 结合在G 2晚期达到最大值,磷酸化多种底物蛋
白,促进染色质浓缩,核纤层解聚,核仁解体
APC(后期促进复合物)功能
促进驱动蛋白在极微管上的结合,是细胞周期由分裂中期向后期转换的关键
APC 活化,导致M 期蛋白降解,M-CDK 活性丧失
活性调节正调控因子
cdc20位于染色体动粒上,是姐妹染色单体分离所必须的
M 期CDK 激酶
负调控因子:Emi1、Emi2、Mad2、BubR1
与cdc20结合,抑制其活性,从而抑制APC 的活化,Mad2消失后才解除抑制
MPF(卵细胞成熟促进因子)
周期蛋白p45与CDKp32结合的蛋白,促进细胞分裂G 1/S 期转化(下图)
S/G 2/M 器转换与DNA 复制检验点(略)
① cdc 基因:
● 定义:cdc 基因调控酵母细胞分裂和细胞周期,表达下面讲到的所有蛋白
● 研究手段及其意义:通过芽殖酵母的突变导致分裂异常来确定这些基因所表达的蛋白的作用的。
G 1/S 期转化转化机制受G 1期周期蛋白依赖性CDK 控制
CDK 种类CDK4、CDK6→cyclinD(G 1期)
CDK2→cyclinE 是S 期启动所必需的(G 1/S)活性抑制:TGF-βcyclinA 与DNA 复制有关(S 期)
降解
泛素化依赖途径降解
PEST 序列G 1期周期蛋白不含有破坏框序列,而是含有PEST 序列,对其降解有促进作用。