細胞的基本生命現(xiàn)象

關(guān)于細胞的基本生命現(xiàn)象第1頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三一細胞增值（一）細胞分裂的作用一些單細胞生物，如眼蟲和變形蟲，一次細胞分裂可形成兩個新生物體多細胞生物，也是由一個細胞——受精卵或合子經(jīng)過多次分裂和分化發(fā)育形成由受精卵或合子經(jīng)過多次分裂和分化發(fā)育形成多細胞囊胚第2頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三細胞分裂是細胞繁殖的一種形式生物的生長也依賴于細胞分裂，細胞分裂還導致了多細胞生物的組織分化和生長發(fā)育繁殖與生殖無性繁殖與有性繁殖一個多細胞生物完全長大以后，仍然需要細胞分裂的過程。這種分裂生成的新細胞可用于替代不斷衰老或死亡的細胞，維持細胞的新陳代謝，或者用于生物組織損傷的修復例如，骨髓細胞可以不斷再生出新的血細胞第3頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三（二）細胞周期1.細胞周期的概念：

指細胞從一次分裂結(jié)束到下一次分裂結(jié)束為止的全過程。

典型的細胞周期可分為間期和細胞分裂期間期包括一個DNA合成期(S期）和S期前后的間隙期DNA合成前期（G1期）和DNA合成后期（G2期）。細胞分裂期包括核分裂和胞質(zhì)分裂兩個主要過程。第4頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三細胞周期各期示意圖第5頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三2.細胞周期的時間細胞周期的時期隨不同細胞、不同條件而異。以大腸桿菌為例，培養(yǎng)在只含葡萄糖和無機鹽環(huán)境里，細胞周期為45分；如果培養(yǎng)基中加入氨基酸和其他有機物后，細胞周期就縮短為20分。真核細胞的細胞周期比原核細胞長。第6頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三3.細胞周期的調(diào)控為了確保細胞分裂分化的有序進行，細胞內(nèi)必須對細胞周期嚴格監(jiān)控。近年來的研究獲得了許多突破性的進展。2001年的諾貝爾生理醫(yī)學獎就給了在此方面研究中有突出貢獻的三位科學家。細胞周期的調(diào)控關(guān)鍵在分裂間期的兩個調(diào)控點（G1期進入S期，G2期進入M期），由MPF——成熟促進因子對其進行調(diào)控。第7頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三4.細胞周期的階段第8頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三G1期：主要活動是為DNA的復制及蛋白質(zhì)的合成作準備。S期：DNA合成期。G2期：G2期的生物合成是為M期的細胞分裂作準備。有絲分裂所需的RNA、蛋白質(zhì)是在G2期合成。M期：RNA合成停止，蛋白質(zhì)合成減少以及染色體高度螺旋化。顯微鏡下可見到有絲分裂。第9頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三G0期細胞分裂后相對穩(wěn)定的細胞，在適宜的刺激下，細胞能被觸發(fā)，從靜止狀態(tài)進入增殖狀態(tài)。正常肝細胞和腎小管上皮細胞是典型代表。正常情況下肝細胞很少分裂，但是肝部分切除手術(shù)時，即呈活躍的分裂活動，肝再生后，細胞又重新返回G0期。在腫瘤組織，由于G0期細胞代謝率低，對藥物不敏感，在藥物應(yīng)用期間保留下來，成為以后腫瘤復發(fā)的根源。第10頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三（三）細胞分裂方式A、直接分裂（無絲分裂）B、有絲分裂（真核細胞分裂的普遍形式）C、減數(shù)分裂

第11頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三1.真核細胞的有絲分裂

大多數(shù)真核生物是多細胞生物。體細胞的分裂稱為有絲分裂；生殖細胞形成過程中，則有與之不同的減數(shù)分裂。第12頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三（1）核分裂

前期:

染色質(zhì)濃縮，折疊，包裝，形成光鏡下可見的染色體，每條染色體含兩條染色單體。中期:

核膜消失，染色體排列在赤道板上。后期:

姐妹染色單體分開，被分別拉向細胞兩側(cè)。末期:

重新形成核膜，染色體消失。細胞質(zhì)分裂:

胞質(zhì)形成間隔，最終分開為兩個細胞。第13頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三分裂間期有絲分裂前期中期第14頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三中期后期末期細胞質(zhì)分裂有絲分裂第15頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三

通常把體細胞稱為雙倍體細胞，體細胞的遺傳物質(zhì)的總含量為2n。在細胞分裂中，在光鏡下可以看到染色體時，已經(jīng)過DNA復制，這時遺傳物質(zhì)的總量已經(jīng)是

4n

了。細胞分裂完成時，出現(xiàn)的兩個子細胞又都回復為

2n。第16頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三（2)

胞質(zhì)分裂

①成膜體出現(xiàn)核分裂后期，在二子核間增加紡錘絲（微管組成），密集為一桶狀區(qū)域稱成膜體。②細胞板形成成膜體中的小泡（來自高爾基體）在赤道面聚集放出多糖物質(zhì)，構(gòu)成細胞板，分隔細胞質(zhì)并逐步向四周延伸與母細胞側(cè)壁相接，此時，細胞板就成了新壁的胞間層的最初部分。在細胞板的兩側(cè)有小泡融合形成新的質(zhì)膜。第17頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三（3）有絲分裂的特點和意義特點：染色體復制一次，細胞分裂一次，子細胞染色體數(shù)目與母細胞一樣。意義：保持了細胞遺傳的穩(wěn)定性。第18頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三3.減數(shù)分裂第一次分裂（簡稱分裂Ⅰ）前期Ⅰ①細線期染色質(zhì)螺旋化縮短變粗形成細長、線狀的染色體②偶線期同源染色體配對、聯(lián)會③粗線期同源染色體交叉、互換④雙線期發(fā)生交叉互換的染色單體分開⑤終變期染色體進一步縮短變粗，核仁、核膜消失，紡錘絲出現(xiàn)。中期Ⅰ成對的同源染色體雙雙排列在赤道面上，形成紡錘體。后期Ⅰ同源染色體分開并移向兩極。末期Ⅰ染色體到達兩極，核仁、核膜重新出現(xiàn)，形成兩個子核；赤道面形成細胞板，隔成兩個子細胞，緊接發(fā)生第二次分裂。第二次分裂（簡稱分裂Ⅱ）過程與一般有絲分裂相同前期Ⅱ中期Ⅱ后期Ⅱ末期Ⅱ第19頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三黑麥花粉母細胞減數(shù)分裂第20頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三減數(shù)分裂的特點和意義特點：染色體復制一次，細胞分裂二次，子細胞染色體數(shù)目為母細胞的一半。意義：保持了物種的穩(wěn)定性。第21頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三二、新陳代謝：是細胞生命活動的基本特征。1、同化作用（合成代謝）細胞從外界攝取營養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)過消化、吸收，改變?yōu)榧毎旧硭枰奈镔|(zhì)。2、異化作用（或分解代謝）細胞自身的物質(zhì)不斷地分解，釋放能量，供細胞各種功能活動的需要，并把廢物排出細胞外的過程。

3、新陳代謝的作用細胞內(nèi)的物質(zhì)不斷得到更新，保持和調(diào)整細胞內(nèi)、外環(huán)境的平衡，以維持細胞的生命活動。第22頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三三、細胞的分化、衰老與死亡1.細胞的分化

成年人的細胞數(shù)量和種類：全身細胞總數(shù)約1012個。細胞種類

200多種。這么多種類細胞均來自一個受精卵細胞。

細胞分化的定義：發(fā)育過程中細胞后代在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生顯著差異的過程稱為細胞分化。第23頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三上皮細胞脂肪細胞平滑肌細胞心肌細胞第24頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三神經(jīng)元細胞第25頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三正在受精的卵細胞第26頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三

細胞分化不但發(fā)生在胚胎階段和發(fā)育過程中，亦發(fā)生在成人階段。如：人體血細胞的產(chǎn)生。

分化以后不同種類的細胞：

形態(tài)不同；

功能不同；

基因表達不同；

代謝活動也不同。第27頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三四、細胞的衰老

生理性的衰老（凋亡）：器官系統(tǒng)的衰退。

病理性的衰老：

老年性疾病的發(fā)生。第28頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三一名男子從36歲到75歲味覺喪失64％腎小球減少44％腎小球過濾率減少31％脊神經(jīng)元減少37％神經(jīng)傳導速度減慢10％腦供血量減少20％肺活量減少44％身體的衰老是以細胞衰老為基礎(chǔ)的。實驗證明，細胞有著明顯的衰老過程。第29頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三體外培養(yǎng)成纖維細胞來自胎兒

可傳代50次

（與供體年齡有關(guān)）

來自成人

可傳代30次

來自小鼠

可傳代12－18次

（與供體物種特性有關(guān)）來自烏龜

可傳代120－140次第30頁，講稿共35頁，2023年5月2日，星期三

衰老的機理：

端粒學說

自由基學說