文档介绍：植物生理学
西南大学
植物细胞的结构和功能
第五节植物细胞的基因表达
一、细胞的阶段性与全能性
繁殖、分化和衰亡是细胞的基本生命活动,也是细胞生理研究的重要内容,高等植物因细胞的这些基本生命活动而完成个体的生活史。
(一) 细胞周期与细胞的阶段性
细胞繁殖(cell reproduction)是通过细胞分裂来实现的。从一次细胞分裂结束形成子细胞到下一次分裂结束形成新的子细胞所经历的时期称细胞周期(cell cycle),细胞周期所需的时间叫周期时间(time of cycle),整个细胞周期可分为间期(interphase)和分裂期两个阶段。
间期是从一次细胞分裂结束到下一次分裂开始之间的间隔期。间期是细胞的生长阶段,其体积逐渐增大,细胞内进行着旺盛的生理生化活动,并作好下一次分裂的物质和能量准备,主要是DNA复制、RNA的合成与有关酶的合成以及ATP的生成。
细胞周期的四个时期
(gap1,pre-synthetic phase)。在这段时期中有各种复杂大分子包括mRNA、tRNA、rRNA和蛋白质的合成。
,故称S期(synthetic phase),这期间DNA的含量增加一倍。 (gap2,post-synthetic phase),此期的持续时间短,DNA的含量不再增加,仅合成少量蛋白质。
,也就是从染色体的凝缩、分离并平均分配到两个子细胞为止的时期。分裂后细胞内DNA减半,这个时期称M期(即有丝分裂,mitosis)或D期(division)。细胞分裂的意义在于S期中倍增的DNA以染色体形式平均分配到两个子细胞中,使每个子细胞都得到一整套和母细胞完全相同的遗传信息。
细胞死亡的两种形式
一种是坏死性或意外性死亡(necrosis,accidental death),即细胞受到外界刺激,被动结束生命;另一种死亡方式称为程序化死亡(programmed cell death,PCD),这是一种主动的,受细胞自身基因调控的过程。
PCD是生命活动中不可缺少的组成部分。在PCD发生过程中,一般伴随有特定的形态、生化特征出现,此类细胞死亡被称为凋亡(apoptosis)。当然,也有的细胞在PCD过程中并不表现凋亡的特征,这一类PCD被称为非凋亡的程序化细胞死亡(non-apoptotic programmed cell death) 。