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细胞有丝分裂课件
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目录
有丝分裂概述
01
有丝分裂机制
03
实验观察方法
05
细胞周期阶段
02
调控与信号
04
有丝分裂的医学意义
06
有丝分裂概述
01
定义与重要性
有丝分裂是细胞周期的关键阶段，负责细胞的生长和繁殖。
细胞周期的组成部分
有丝分裂在生物体组织修复、生长发育中起着至关重要的作用，如皮肤和肌肉的再生。
组织修复与生长
有丝分裂确保每个子细胞获得与母细胞相同的遗传信息，维持生物遗传稳定性。
遗传信息的均等分配
01
02
03
分裂过程简介
在有丝分裂的S期，细胞核内的DNA复制，形成姐妹染色单体，为细胞分裂做准备。
染色体复制
有丝分裂的M期中，核膜破裂，染色体排列在细胞中央，随后被拉向两极，形成两个新的细胞核。
细胞核分裂
细胞核分裂完成后，细胞质开始分裂，形成两个独立的子细胞，确保遗传物质的均等分配。
细胞质分裂
与无丝分裂对比
有丝分裂包括明确的染色体分离阶段，而无丝分裂则没有染色体凝聚和分离的过程。
分裂过程的差异
有丝分裂中细胞周期受到严格调控，无丝分裂则相对简单，周期控制不明显。
细胞周期的控制
有丝分裂能确保遗传信息准确复制和分配，无丝分裂可能引起遗传信息的不稳定性。
遗传信息的准确性
细胞周期阶段
02
间期的细胞活动
在间期的S阶段，细胞会复制其DNA，为分裂做准备，确保遗传信息的完整传递。
DNA复制
细胞周期检查点确保DNA复制无误后，细胞才会进入下一个周期阶段，保证细胞分裂的准确性。
检查点控制
间期中，细胞通过合成蛋白质和细胞器来增大体积，为后续的分裂阶段积累必要的物质基础。
细胞生长
分裂期的四个阶段
前期
细胞核内染色体凝聚，核仁消失，形成纺锤体，为染色体分离做准备。
中期
末期
染色体到达两极，核膜重新形成，细胞质分裂开始，最终形成两个新细胞。
染色体排列在细胞赤道面，形成清晰可见的染色体对，此时染色体最为紧凑。
后期
姐妹染色单体分离，向两极移动，细胞开始出现收缩，准备进入末期。
各阶段特点
间期细胞体积增大，DNA复制，为分裂做准备，如肝细胞在间期积累营养。
间期的细胞生长
前期染色体开始凝聚，形成可见的染色体结构，如在洋葱根尖细胞分裂中观察到。
前期染色体凝聚
中期染色体排列在细胞赤道面，形成纺锤体，如在果蝇胚胎细胞分裂中清晰可见。
中期染色体排列
末期细胞膜开始在赤道面形成，最终分裂为两个子细胞，如在青蛙卵细胞分裂中发生。
末期细胞质分裂
后期姐妹染色单体分离，向两极移动，如在酵母细胞分裂中可以观察到这一过程。
后期染色体分离
有丝分裂机制
03
染色体复制
细胞周期中，染色体复制始于特定的DNA序列，称为复制起点。
DNA复制的起始
染色体复制遵循半保留原则，每个新合成的DNA分子包含一条旧链和一条新链。
半保留复制机制
在DNA双螺旋上，复制起始后形成两个方向相反的复制叉，标志着复制的进行。
复制叉的形成
复制过程中，DNA聚合酶具有校对功能，确保新合成的DNA序列的准确性。
复制过程中的校对功能
染色体分离
在有丝分裂的中期，纺锤体微管连接着染色体的着丝粒，为染色体分离做准备。
纺锤体的形成
染色体在纺锤丝的牵引下，分别移动到细胞的两极，确保每个子细胞获得完整的一套染色体。
染色体到达两极
姐妹染色单体在有丝分裂后期通过着丝粒分裂，开始向两极移动，实现分离。
姐妹染色单体分离
细胞质分裂
在有丝分裂末期，细胞质分裂开始，细胞板从中央向两侧扩展，最终形成两个独立的细胞。
细胞板的形成
01
随着细胞质分裂的进行，纺锤体逐渐解体，为新细胞的形成提供空间和物质基础。
纺锤体的解体
02
细胞膜在细胞板两侧形成，确保新细胞的独立性和完整性，完成细胞质分裂过程。
细胞膜的重建
03
调控与信号
04
细胞周期调控
01
细胞周期检查点
细胞周期检查点确保DNA复制和细胞分裂的正确进行，如G1/S和G2/M检查点。
02
周期蛋白依赖性激酶(CDKs)
CDKs与周期蛋白结合，调控细胞周期的进程，是细胞分裂的关键调节因子。
03
肿瘤抑制蛋白p53
p53蛋白在细胞周期调控中起着“基因组守护者”的作用，参与DNA损伤应答和细胞凋亡。
分裂信号传递
细胞周期检查点确保DNA复制和细胞分裂的正确顺序，如G1/S和G2/M检查点。
细胞周期检查点
生长因子如血小板衍生生长因子(PDGF)和表皮生长因子(EGF)促进细胞周期进程。
生长因子的作用
ERK信号通路在细胞分裂中传递外部信号，影响细胞增殖和分化。
细胞外信号调节激酶(ERK)
异常调控后果
细胞周期调控异常会导致细胞无限制增殖，如癌细胞的形成，引发肿瘤等疾病。
细胞周期失控
调控信号失常可能导致细胞凋亡过程受阻，如某些自身免疫疾病和神经退行性疾病的发生。
细胞凋亡障碍
在有丝分裂过程
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