细胞及细胞分裂讲稿.ppt
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1、关于细胞及细胞分裂第一页,讲稿共五十八页哦细胞的结构细胞的结构一、基本概念一、基本概念根据构成生物体的基本单位,可以将生物分为根据构成生物体的基本单位,可以将生物分为 非细胞生物:非细胞生物:包括病毒、噬菌体包括病毒、噬菌体(细菌病毒细菌病毒),具有前细胞形态的构成单位;,具有前细胞形态的构成单位;细胞生物:细胞生物:以细胞为基本单位的生物;根据细胞核和遗传物质的存在方式不以细胞为基本单位的生物;根据细胞核和遗传物质的存在方式不同又可以分为:同又可以分为:真核生物真核生物(eukaryote):(真核细胞真核细胞)原生动物、单细胞藻类、真菌、高等植物、原生动物、单细胞藻类、真菌、高等植物、动物
2、、人类动物、人类原核生物原核生物(prokaryote):(原核细胞原核细胞)细菌、蓝藻细菌、蓝藻(蓝细菌蓝细菌)真核细胞:细胞膜、细胞质、细胞核及真核细胞:细胞膜、细胞质、细胞核及(植物植物)细胞壁细胞壁第二页,讲稿共五十八页哦 原核生物和真核生物染色体的区别原核生物和真核生物染色体的区别第三页,讲稿共五十八页哦 二、真核细胞的结构二、真核细胞的结构真核细胞的结构真核细胞的结构第四页,讲稿共五十八页哦第一节 细胞的结构与功能根据构成生物体的基本单位,可以将生物分为 非细胞生物:包括病毒、噬菌体(细菌病毒),具有前细胞形态的构成单位;细胞生物:以细胞为基本单位的生物;根据细胞核和遗传物质的存在
3、方式不同又可以分为:真核生物(eukaryote):(真核细胞)原生动物、单细胞藻类、真菌、高等植物、动物、人类原核生物(prokaryote):(原核细胞)细菌、蓝藻(蓝细菌)真核细胞:细胞膜、细胞质、细胞核及(植物)细胞壁第五页,讲稿共五十八页哦真核细胞(eukaryotic cell)的结构第六页,讲稿共五十八页哦一、细胞壁(cell wall)与动物细胞不同,植物细胞具有细胞壁及穿壁胞间连丝(plasmodesma)。对细胞的形态和结构起支撑和保护作用。正是因为存在这一独特的结构,使得植物遗传的研究与动物遗传研究有了比较大的差异(更困难),尤其是在进入分子水平或者说是在进行细胞工程和基
4、因工程研究时,这一点尤其突出。构成植物细胞壁的化学成分有:?纤维素、半纤维素、果胶质第七页,讲稿共五十八页哦二、细胞膜主要由磷脂双分子层和蛋白分子组成。细胞内的许多其它构成部分也具有膜结构,称为膜相结构(membranous structure);相对地,不具有膜的部分则称为非膜相结构(non-membranous structure)。膜结构对细胞形态、生理生化功能具有重要作用,如:选择性透过某些物质,而大分子物质则通过膜地的微孔进出细胞;提供生理生化反应的场所;对细胞内空间进行分隔,形成结构、功能不同又相互协调的区域。第八页,讲稿共五十八页哦三、细胞质细胞质的构成成分除了由蛋白分子、脂肪、
5、游离氨基酸和电解质组成的基质外,具有许多重要的结构,称为细胞器主要细胞器线粒体:动力工厂内质网:光面内质网、粗面内质网,物质合成核糖体:RNA及蛋白质构成,物质合成场所高尔基体:扁平囊泡,加工、合成、修复质体(植物细胞特有):白色体、有色体、叶绿体溶酶体:单层小泡,含各种水解酶微体:过氧化物酶体、乙醛酸循环体,代谢中心粒、鞭毛、纤毛:运动、参与细胞分裂液泡(植物细胞特有):内容有机物、色素等第九页,讲稿共五十八页哦在此要强调的细胞器是:核糖体:核糖体:主要成分是蛋白质和rRNA,是合成蛋白质的主要场所,是遗传信息表达的主要途径。线粒体和叶绿体:线粒体和叶绿体:分别是有氧呼吸和光合作用的场所,但
6、它们含有DNA、RNA等成分,研究表明:这些核酸分子也具有遗传物质的功能第十页,讲稿共五十八页哦四、细胞核 细胞核的形状一般为圆球形,其形状、大小也因生物和组织而异。植物细胞核一般为5-25m(微米),变动范围可达1m-600 m。细胞核是遗传物质集聚的场所,对细胞发育和性状遗传起着控制作用。细胞核由四个部分组成:1.核膜;2.核液;3.核仁;4.染色质和染色体。第十一页,讲稿共五十八页哦1.核膜(nuclear membrane)核膜是双层膜,对核与质间起重要的分隔作用;但是细胞核与细胞质又不是完全隔离的,核膜上分布有一些直径约40-70nm的核孔(nuclear pore),以利于质与核间
7、进行大分子物质的交换。核膜在细胞分裂过程中存在一个“解体-重建”的过程,并可作为细胞分裂阶段划分的标志。进入细胞分裂中期:核膜解体;进入细胞分裂末期:核膜重建。第十二页,讲稿共五十八页哦2.核液(nuclear sap)充满核内的液体状物质称为核液,也称为核浆或核内基质。核液主要成分为蛋白质、RNA、酶等。其中存在一种与核糖体大小类似的颗粒,据推测可能与核内蛋白质的合成有关。核仁和染色质存在于核液中。第十三页,讲稿共五十八页哦3.核仁(nucleolus)一个或几个;折光率高;呈球形;外无被膜。主要成分是蛋白质和RNA,还可能存在少量的类脂和DNA。细胞分裂过程中也会暂时分散。功能:可能与核糖
8、体和核内的蛋白质合成有关。第十四页,讲稿共五十八页哦细胞分裂细胞分裂第十五页,讲稿共五十八页哦 有丝分裂有丝分裂有丝分裂有丝分裂 高等生物细胞的主要分裂方式。细胞周期主要高等生物细胞的主要分裂方式。细胞周期主要高等生物细胞的主要分裂方式。细胞周期主要高等生物细胞的主要分裂方式。细胞周期主要包括有丝分裂过程和两次分裂的间期。包括有丝分裂过程和两次分裂的间期。包括有丝分裂过程和两次分裂的间期。包括有丝分裂过程和两次分裂的间期。无丝分裂无丝分裂无丝分裂无丝分裂细菌等的主要分裂方式。在高等动物的胎膜、细菌等的主要分裂方式。在高等动物的胎膜、细菌等的主要分裂方式。在高等动物的胎膜、细菌等的主要分裂方式。
9、在高等动物的胎膜、肌肉、肿瘤或愈伤细胞等也进行无丝分裂。肌肉、肿瘤或愈伤细胞等也进行无丝分裂。肌肉、肿瘤或愈伤细胞等也进行无丝分裂。肌肉、肿瘤或愈伤细胞等也进行无丝分裂。减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂性细胞形成过程中的分裂方式使得其染色体的性细胞形成过程中的分裂方式使得其染色体的性细胞形成过程中的分裂方式使得其染色体的性细胞形成过程中的分裂方式使得其染色体的数目比性母细胞中染色体的数目减少了一半的分裂方式。数目比性母细胞中染色体的数目减少了一半的分裂方式。数目比性母细胞中染色体的数目减少了一半的分裂方式。数目比性母细胞中染色体的数目减少了一半的分裂方式。一一 、基本概念基本概念第十六页,讲稿
10、共五十八页哦 细胞周期(细胞周期(细胞周期(细胞周期(cell cyclecell cycle)从一次细胞分裂结束到下一次细从一次细胞分裂结束到下一次细从一次细胞分裂结束到下一次细从一次细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束为止的一段历程。胞分裂结束为止的一段历程。胞分裂结束为止的一段历程。胞分裂结束为止的一段历程。一个周期包括细胞分裂期一个周期包括细胞分裂期一个周期包括细胞分裂期一个周期包括细胞分裂期(MM期期期期)和间期,一般间期大约占和间期,一般间期大约占和间期,一般间期大约占和间期,一般间期大约占细胞周期的细胞周期的细胞周期的细胞周期的90909595;分裂期大约占细胞周期的;分裂期大约占细
11、胞周期的;分裂期大约占细胞周期的;分裂期大约占细胞周期的5 51010。细胞的种类不同,细胞周期的长短也不相同。细胞的种类不同,细胞周期的长短也不相同。细胞的种类不同,细胞周期的长短也不相同。细胞的种类不同,细胞周期的长短也不相同。(见下表)(见下表)(见下表)(见下表)二二 、细胞周期细胞周期第十七页,讲稿共五十八页哦几种真核细胞的周期几种真核细胞的周期 细胞类型细胞类型细胞类型细胞类型细胞周期各期时间细胞周期各期时间(h)G1SG2M周期周期人白细胞人白细胞人白细胞人白细胞25.912.84.190.6343.5 金金金金 鱼鱼鱼鱼 5 912173 3周周周周龄龄龄龄兔兔兔兔肝肝肝肝脏脏
12、脏脏8 8周周周周龄龄龄龄兔兔兔兔肝肝肝肝脏脏脏脏 9 91.81.721.5281681.747.5哺哺哺哺乳乳乳乳动动动动物物物物离离离离体细胞体细胞体细胞体细胞10 94124第十八页,讲稿共五十八页哦间间 期期 间期间期间期间期为细胞分裂作准备,为细胞分裂作准备,为细胞分裂作准备,为细胞分裂作准备,间期又分为:间期又分为:间期又分为:间期又分为:G1G1(复制前期)(复制前期)(复制前期)(复制前期)RNA RNA和蛋白质的合成,及细胞生长所需酶的合成,和蛋白质的合成,及细胞生长所需酶的合成,和蛋白质的合成,及细胞生长所需酶的合成,和蛋白质的合成,及细胞生长所需酶的合成,为进入为进入为
13、进入为进入S S期作物质准备(细胞明显增大)。期作物质准备(细胞明显增大)。期作物质准备(细胞明显增大)。期作物质准备(细胞明显增大)。S S(复制期)(复制期)(复制期)(复制期)DNA DNA合成期,合成期,合成期,合成期,DNADNA含量加倍。含量加倍。含量加倍。含量加倍。G2G2(复制后期)(复制后期)(复制后期)(复制后期)从从从从DNADNA合成后到细胞开始分裂前的间合成后到细胞开始分裂前的间合成后到细胞开始分裂前的间合成后到细胞开始分裂前的间 隙期,有少量隙期,有少量隙期,有少量隙期,有少量DNADNA和蛋白质合成。和蛋白质合成。和蛋白质合成。和蛋白质合成。第十九页,讲稿共五十八
14、页哦细胞周期的遗传调控细胞周期的遗传调控 细胞周期中一个重要的控制点就是细胞周期中一个重要的控制点就是决定决定决定决定细胞是否进细胞是否进细胞是否进细胞是否进入入入入S S S S期期期期。如果在。如果在G1G1后期后期发生DNA损伤,就会影响损伤,就会影响G G1 1期细胞期细胞周期蛋白及其周期蛋白及其CDKCDK的作用,从而阻止细胞进入S期,该位期,该位点的调控是十分精确的,该控制点的失控往往会导致肿瘤点的调控是十分精确的,该控制点的失控往往会导致肿瘤的发生(的发生(Russel,20002000)。(CDKCDK依赖于周期蛋白的激酶)。依赖于周期蛋白的激酶)。第二十页,讲稿共五十八页哦遗
15、传调控发生遗传调控发生遗传调控发生遗传调控发生在在在在GG1 1期的后期的后期的后期的后期期期期S期G1期G2期前期中期后期末期间期非分裂细胞减数分裂胞质分裂细胞周期第二十一页,讲稿共五十八页哦三三 、有丝分裂有丝分裂第二十二页,讲稿共五十八页哦动物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂 第二十三页,讲稿共五十八页哦1、前前 期期 染色质螺旋化、折叠、缩短变粗,向染色体染色质螺旋化、折叠、缩短变粗,向染色体染色质螺旋化、折叠、缩短变粗,向染色体染色质螺旋化、折叠、缩短变粗,向染色体过渡,过渡,过渡,过渡,核仁逐渐消失核仁逐渐消失核仁逐渐消失核仁逐渐消失,核膜裂解。在,核膜裂解。在,核膜裂解。在,核膜裂解
16、。在中心体中心体周周周周围形成放射状星体并向两极移动,开始形成围形成放射状星体并向两极移动,开始形成围形成放射状星体并向两极移动,开始形成围形成放射状星体并向两极移动,开始形成纺锤丝。纺锤丝。纺锤丝。纺锤丝。PS:PS:中心体:是位于细胞核附近的细胞质中,接近于细胞的中心,因此叫中心体中心体:是位于细胞核附近的细胞质中,接近于细胞的中心,因此叫中心体。中心体与细胞的有丝分裂有关。中心体与细胞的有丝分裂有关。第二十四页,讲稿共五十八页哦2、中中 期期 中期的开始以核膜破裂消失为标志,染色体达到最大程中期的开始以核膜破裂消失为标志,染色体达到最大程中期的开始以核膜破裂消失为标志,染色体达到最大程中
17、期的开始以核膜破裂消失为标志,染色体达到最大程度的盘绕,形态特征最为典型。染色体向赤道方向移动,度的盘绕,形态特征最为典型。染色体向赤道方向移动,度的盘绕,形态特征最为典型。染色体向赤道方向移动,度的盘绕,形态特征最为典型。染色体向赤道方向移动,排列在排列在排列在排列在赤道板赤道板赤道板赤道板上,纺锤体呈现典型的纺锤样,上,纺锤体呈现典型的纺锤样,上,纺锤体呈现典型的纺锤样,上,纺锤体呈现典型的纺锤样,中期是研究中期是研究中期是研究中期是研究染色体形态和计数的最佳时期。染色体形态和计数的最佳时期。染色体形态和计数的最佳时期。染色体形态和计数的最佳时期。PS:PS:赤道板是细胞有丝分裂中期,染色
18、体的着丝点排列在细胞中央的平面上,这个赤道板是细胞有丝分裂中期,染色体的着丝点排列在细胞中央的平面上,这个平面在细胞的中央,就是赤道板,但是个虚拟平面,并不是真实存在。平面在细胞的中央,就是赤道板,但是个虚拟平面,并不是真实存在。第二十五页,讲稿共五十八页哦3、后后 期期 每条染色体的着丝点分裂为二,这时各条染色单体已经每条染色体的着丝点分裂为二,这时各条染色单体已经每条染色体的着丝点分裂为二,这时各条染色单体已经每条染色体的着丝点分裂为二,这时各条染色单体已经各成为一个染色体。受纺锤丝的牵引,每条染色体分别向两各成为一个染色体。受纺锤丝的牵引,每条染色体分别向两各成为一个染色体。受纺锤丝的牵
19、引,每条染色体分别向两各成为一个染色体。受纺锤丝的牵引,每条染色体分别向两极移动,因而两极各具有与原来细胞同样数目的染色体。极移动,因而两极各具有与原来细胞同样数目的染色体。极移动,因而两极各具有与原来细胞同样数目的染色体。极移动,因而两极各具有与原来细胞同样数目的染色体。第二十六页,讲稿共五十八页哦4、末末 期期 在两极围绕着染色体出现新的核膜,染色体又变得松散在两极围绕着染色体出现新的核膜,染色体又变得松散在两极围绕着染色体出现新的核膜,染色体又变得松散在两极围绕着染色体出现新的核膜,染色体又变得松散细长,细长,细长,细长,核仁重新出现核仁重新出现核仁重新出现核仁重新出现。于是在一个母细胞
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