植物细胞的周期与增殖CellCycleandProliferationofPlantCells细胞周期CellCycle•分裂间期Interphase–复制前期(G1)–复制期(S期)–复制后期(G2)•分裂期Division-phase–核分裂karyokinesis–胞质分裂cytokinesis细胞周期的表达与调控CellCycleandItsRegulation•细胞周期的表达:既受控于内在因素,如细胞分裂周期基因cdc(celldivisioncyclegene),也受控于外因如营养、激素等。•表达的顺序:G1→S→G2→M•细胞周期的调控–细胞周期的关卡/检验点——cellcyclecheckpoint(orrestrictionpoint,R点/限制点)•G1关卡(靠近G1末期)•G2关卡(在G2期的结束点)•中期关卡(在中期末)–成熟促进因子——maturationpromotingfactor(MPF)–M期激活因子——M-phasepromotingfactor(‘MPF’)–细胞分裂促进因子——mitosis-promotingfactor(‘MPF’)关卡即可对内源信号也可对外源信号做出反应!!无丝分裂Amitosis(directdivision)原核细胞的无丝分裂AmitosisofProkaryoticCells•原核细胞的DNA–单倍性–裸露的环状–信息量小(几千个基因,且多无“重复”和‘内含子’结构•细胞周期–无明显的周期性–无‘纺锤丝’的出现有丝分裂Mitosis•分裂间期Interphase•分裂期Division-phase–前期Prophase–中期metaphase–后期anaphase–末期telophase真核生物的染色体TheChromosomeofEukaryotes核小体染色质组蛋白着丝粒姐妹染色单体着丝点/动粒着丝粒间期间-前期过渡前期前中期纺锤体Spindle在细胞有丝分裂的近中期,随着核仁的消失、核膜的瓦解,细胞中出现了因大量微管组成的、形态为纺锤状的结构,称纺锤体•着丝点/动粒微管kinetochoremicrotubule——一端与纺锤体的极连接,另一端结合到着丝点上•极微管polarmicrotubule——从纺锤体中一极伸向另一极的微管,它们不与着丝粒连接着丝点/动粒着丝粒着丝点/动粒微管着丝点/动粒蛋白中期黏着蛋白蛋白激酶中期后期末期胞质分裂Cytokinesis•发生时期:在晚后期或早末期(两组染色体接近两极。•初级细胞板的形成:源于高尔基体和内质网的小泡,沿着微管运向分裂中期的赤道板并融合而成。•成膜体形成:主要由极间微管和初级细胞板构成。•胞间层的形成:成膜小泡在成膜体的引导下汇集,使得初级细胞板昀后发展为胞间层。减数分裂Meiosis减数分裂IMeiosisI—ProphasI•前期I–细线期leptotene–偶线期zygotene–粗线期pachytene–双线期diplotene–终变期diakinesis•中期metaphraseI减数分裂的生物学意义BiologicalImplicationofMiosis•减数分裂是生物进行有性生殖的前提•减数分裂保证了有性生殖生物在世代交替中染色体数目的恒定•减数分裂是遗传变异产生的主要原因细胞的生长CellGrowth细胞分化CellDifferentiation•概念:在个体发育过程中,细胞在形态、结构和功能上发生改变的过程。•细胞分化、发育的的表现形式:极性,不均等分裂,发育的异时性、位置性等等。•细胞分化的实质:各种细胞发生差别性的基因表达,各合成专一性的蛋白质,催化/行使不同的生物学过程/功能。•影响细胞分化的因素:内因、外因。八细胞原胚合子分裂形成二细胞原胚细胞的脱分化和全能性DedifferentiationandTotipotencyofCells•脱分化dedifferentiation:已分化的细胞在一定因素作用下可恢复分裂机能,重新具有分生组织细胞的特性。脱分化后往往发生再分化redifferentiation,如侧根的形成。•全能性totipotency:指植物体的每一个活细胞都有一套完整的基因组,并具有发育成完整植株的潜在能力。Dedifferentiation脱分化Somecellsresumemeristematicactivity,reprogramtheirgenome,andpreparetodifferentiate.cellgrowthanddifferentiation细胞增殖、分化和死亡的关系细胞分化内源信号↑↓↓细胞增殖——→细胞群——→细胞死亡↑外源因子细胞死亡CellDeath•坏死性死亡necrosis–属病理性死亡,是一个随机的无序的被动的过程,主要是由于某些外因造成的非正常性的死亡。•细胞编程性死亡或称细胞凋亡PCD(programmedcelldeath)orapoptosis–生物体自身控制着细胞死亡的启动和执行过程,是基因程序性活动的结果。植物细胞的程序性死亡•管状分子的分化•根冠细胞的死亡•绒毡层细胞的死亡•胚柄的消失等等有机体自我调节的主动的自然死亡过程,是一种与有丝分裂相反的方式去调节细胞群体的相对平衡