第二章細胞工程的理論基礎(chǔ)演示文稿

第二章細胞工程的理論基礎(chǔ)演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有65頁\編輯于星期五優(yōu)選第二章細胞工程的理論基礎(chǔ)現(xiàn)在是2頁\一共有65頁\編輯于星期五細胞是生命活動的基本單位

細胞是生命的基本結(jié)構(gòu)單位，所有生物都是由細胞組成的；細胞是生命活動的功能單位，一切代謝活動均以細胞為基礎(chǔ)；細胞是生殖和遺傳的基礎(chǔ)與橋梁；具有相同的遺傳語言；細胞是生物體生長發(fā)育的基礎(chǔ)；細胞是生命起源的歸宿，是生物進化的起點；沒有細胞就沒有完整的生命（病毒的生命活動離不開細胞）

非細胞形態(tài)的生命體—病毒，病毒已發(fā)現(xiàn)3000種（含40000亞種）包括：真病毒（virus）：DNA或RNA與蛋白質(zhì)構(gòu)成的核酸-蛋白質(zhì)復(fù)合體。類病毒（viroid）：感染性的RNA構(gòu)成，發(fā)現(xiàn)約20余種。朊病毒（prion）：僅由有感染性的蛋白質(zhì)構(gòu)成。病毒核酸有不同類型，但只有DNA或RNA其中之一?，F(xiàn)在是3頁\一共有65頁\編輯于星期五細胞的大小和形態(tài)各類細胞大小的比較細胞類型直徑大?。╱m）支原體0.1-0.3細菌1-2動物植物10-100（多數(shù)20-30）原生動物>100例外，如卵細胞就特別大，鴕鳥卵細胞直徑為5cm，雞卵細胞為2～3cm，人卵細胞為200μm；有些神經(jīng)細胞的突起可長達1m，但細胞體的直徑不會超過100μm；小型白細胞的直徑只有3～4μm，人的紅細胞的直徑為7μm?，F(xiàn)在是4頁\一共有65頁\編輯于星期五細胞的形態(tài)酵母菌植物纖維細胞植物表皮細胞精子現(xiàn)在是5頁\一共有65頁\編輯于星期五細胞的分子組成無機物：無機鹽、水、碳酸鹽、一氧化碳、二氧化碳等有機物：蛋白質(zhì)-酶（聚合酶、解螺旋酶）和細胞骨架（糖蛋白、脂蛋白）核酸-遺傳物質(zhì)（DNA和RNA）糖類-遺傳物質(zhì)（五碳糖）、能量（六碳糖）、細胞骨架（淀粉、纖維素）和表面抗原（脂多糖）脂質(zhì)-能量（甘油酯）、表面抗原（糖脂）、細胞膜骨架（膽固醇）現(xiàn)在是6頁\一共有65頁\編輯于星期五細胞的結(jié)構(gòu)組成根據(jù)細胞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可將生物界的細胞分為兩大類，即原核細胞和真核細胞。細菌、藍藻和放線菌等由原核細胞構(gòu)成的有機體稱為原核生物，幾乎所有的原核生物都由單個原核細胞構(gòu)成。而由真核細胞構(gòu)成的有機體則稱為真核生物。

原核細胞（prokaryotic）的形態(tài)結(jié)構(gòu)基本特點：

A.主染色體為一個環(huán)狀裸露DNAB.無核膜

C.無膜系構(gòu)造細胞器

D.以無絲分裂繁殖纖毛細胞壁擬核鞭毛核糖體質(zhì)膜內(nèi)含物細菌結(jié)構(gòu)模式圖現(xiàn)在是7頁\一共有65頁\編輯于星期五真核細胞（eukaryotic）的形態(tài)結(jié)構(gòu)三大結(jié)構(gòu)體系：生物膜系統(tǒng)-質(zhì)膜、內(nèi)膜系統(tǒng)（細胞器）遺傳信息表達系統(tǒng)-染色質(zhì)(體)、核糖體、mRNA、tRNA等細胞骨架系統(tǒng)-胞質(zhì)骨架、核骨架微

絲葉綠體線粒體質(zhì)

膜液

泡細胞核內(nèi)質(zhì)網(wǎng)微

管細胞壁高爾基體植物細胞模式圖動物細胞模式圖微

絲微

管質(zhì)

膜線粒體中心體細胞核溶酶體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體真核細胞包括植物細胞和動物細胞兩大類現(xiàn)在是8頁\一共有65頁\編輯于星期五葉綠體溶酶體中心體液泡現(xiàn)在是9頁\一共有65頁\編輯于星期五一、細胞膜結(jié)構(gòu)模式現(xiàn)在是10頁\一共有65頁\編輯于星期五a：自由擴散（無需膜蛋白協(xié)助）b：通過通道的被動轉(zhuǎn)運c：載體協(xié)助的被動轉(zhuǎn)運（只能高→低）【通道不與被運輸?shù)奈镔|(zhì)結(jié)合】d：主動轉(zhuǎn)運（必須載體協(xié)助；能夠由低→高）被動轉(zhuǎn)運細胞膜的物質(zhì)運輸方式現(xiàn)在是11頁\一共有65頁\編輯于星期五細胞膜的滲透性細胞的水平衡：取決于水勢差和水通道的通透性。植物細胞由于細胞壁的保護，膨脹后不至于破裂?，F(xiàn)在是12頁\一共有65頁\編輯于星期五思考

：下圖為物質(zhì)出入細胞膜的示意圖，請據(jù)圖回答（1）A代表

分子；B代表

；D代表

。（2）細胞膜從功能上來說，是一層

膜。（3）動物細胞吸水膨脹時B的厚度變小，這說明B具有

。（4）在a－e的五種過程中，代表被動運輸?shù)氖?/p>

?，F(xiàn)在是13頁\一共有65頁\編輯于星期五細胞膜的功能1、界膜與區(qū)室化：細胞邊界，胞內(nèi)區(qū)室，如細胞核、線粒體、葉綠體2、調(diào)節(jié)運輸：物質(zhì)運輸?shù)倪x擇性，主動運輸或被動運輸3、功能定位與組織化：固定細胞內(nèi)胞器結(jié)構(gòu)并形成相互作用的系統(tǒng)，如線粒體內(nèi)膜具有進行氧呼吸電子傳遞功能；葉綠體類囊體膜能夠捕獲光子并傳遞電子。4、信號檢測與傳遞：細胞膜通過對外界環(huán)境的化學(xué)信號和電信號的捕獲，傳遞給內(nèi)部信號，同時細胞膜表面的各種蛋白質(zhì)（糖蛋白，脂蛋白等）能夠作為異源物的特異性配體進行信號傳遞。5、參與細胞間相互作用：細胞膜具有身份識別能力，表面大量的蛋白質(zhì)和多糖相當(dāng)于身份ID，細胞與細胞之間的識別靠這些ID進行。6、能量轉(zhuǎn)化：同3現(xiàn)在是14頁\一共有65頁\編輯于星期五二、細胞核的結(jié)構(gòu)細胞核核膜：大分子通過核孔進出核仁：與核糖體合成有關(guān)染色（質(zhì)）體：遺傳物質(zhì)的主要載體1．細胞核是遺傳物質(zhì)儲存和復(fù)制的場所；2．是細胞遺傳特性和細胞代謝活動的控制中心；細胞核的功能現(xiàn)在是15頁\一共有65頁\編輯于星期五原核細胞與真核細胞在細胞核結(jié)構(gòu)上的區(qū)別細胞類型細胞大小核膜核仁染色體線粒體原核細胞較小無無無無真核細胞較大有有有有細胞類型質(zhì)體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體高爾基體中心體原核細胞無無有無無真核細胞有有有有有原核細胞與真核細胞在細胞核周質(zhì)結(jié)構(gòu)上的區(qū)別現(xiàn)在是16頁\一共有65頁\編輯于星期五染色體結(jié)構(gòu)染色質(zhì)一級結(jié)構(gòu)：核小體連接而成，形似串念珠,外經(jīng)11nm.染色質(zhì)二級結(jié)構(gòu)：螺線管，外經(jīng)30nm,核小體串珠鏈螺旋盤繞，每圈6個核小體.染色質(zhì)三級結(jié)構(gòu)：超螺線管，圓筒狀結(jié)構(gòu)，直徑0.4μm。染色質(zhì)四級結(jié)構(gòu)：中期染色單體.現(xiàn)在是17頁\一共有65頁\編輯于星期五三、線粒體的結(jié)構(gòu)主要功能：線粒體是細胞進行氧化呼吸，產(chǎn)生能量的地方。在線粒體中進行的代謝途徑主要有：

1、三羧酸循環(huán)2、氧化磷酸化

3、參與脂肪酸代謝線粒體的半自主性1963年M.&S.Nass發(fā)現(xiàn)線粒體DNA。①環(huán)形DNA；②70S核糖體；③RNA聚合酶；④tRNA和氨?；?tRNA合成酶；⑤蛋白質(zhì)合成的起始氨?；?tRNA是N-甲酰甲硫氨酰tRNA；線粒體的增殖線粒體來源于已有的線粒體的分裂。1、間壁分離：分裂時先由內(nèi)膜向中心皺褶，將線粒體分為兩個，常見于鼠肝和植物分生組織中。2、收縮后分離：通過中部縊縮分裂為兩個。3、出芽：見于酵母和蘚類植物，線粒體出現(xiàn)小芽，脫落后長大，發(fā)育為線粒體?，F(xiàn)在是18頁\一共有65頁\編輯于星期五四、葉綠體的結(jié)構(gòu)綠色植物通過葉綠體（Chloroplast）完成能量轉(zhuǎn)換，利用光能同化二氧化碳和水，合成糖，同時產(chǎn)生氧。綠色植物年產(chǎn)干物質(zhì)達1014公斤。光合作用是地球上有機體生存和發(fā)展的根本源泉。葉綠體：外被（chloroplastenvelope）、類囊體（thylakoid）和基質(zhì)（stroma）3部分組成。含有3種不同的膜：外膜、內(nèi)膜、類囊體膜，3種彼此分開的腔：膜間隙、基質(zhì)和類囊體腔?，F(xiàn)在是19頁\一共有65頁\編輯于星期五外被（chloroplastenvelope）雙層膜結(jié)構(gòu)，由外膜和內(nèi)膜組成，膜間為10~20nm的空間，稱膜間隙。外膜的滲透性大。內(nèi)膜對通過物質(zhì)的選擇性很強，CO2、O2、Pi、H2O、等可以透過內(nèi)膜，ADP、ATP、NADP+、葡萄糖等及焦磷酸不能透過內(nèi)膜，需要特殊的轉(zhuǎn)運體（translator）才能通過內(nèi)膜。類囊體（thylakoid）膜圍成的扁平囊。主要成分是蛋白質(zhì)和脂類（60：40），不飽含脂肪酸含量高（約87%），膜流動性高。基粒：扁平小囊堆疊而成，每個葉綠體含40~60個?；|(zhì)類囊體：連接基粒的沒有堆疊的類囊體。基質(zhì)（stroma）是內(nèi)膜與類囊體之間的空間?，F(xiàn)在是20頁\一共有65頁\編輯于星期五葉綠體的半自主性具有自身的DNA及轉(zhuǎn)譯體系。因此綠色植物細胞內(nèi)存在3個遺傳系統(tǒng)。葉綠體的DNA不足以編碼葉綠體所需的全部蛋白質(zhì)，因此必須依靠于核基因來編碼其余的蛋白質(zhì)。通過定向轉(zhuǎn)運進入葉綠體的各部分。葉綠體的增殖在個體發(fā)育中葉綠體由原質(zhì)體發(fā)育而來。在有光條件下原質(zhì)體的小泡數(shù)目增加并融合形成片層，發(fā)育為基粒，形成葉綠體。在黑暗生長時，原質(zhì)體小泡融合速度減慢，并轉(zhuǎn)變?yōu)榕帕谐删W(wǎng)格的三維晶格結(jié)構(gòu)，稱為原片層，這種質(zhì)體稱為黃色體。在有光下仍可發(fā)育為葉綠體。幼小葉綠體能靠分裂而增殖。成熟葉綠體一般不再分裂或很少分裂?，F(xiàn)在是21頁\一共有65頁\編輯于星期五第二節(jié)細胞周期與細胞分裂細胞周期是指連續(xù)分裂的細胞，從一次細胞分裂結(jié)束開始到下一次細胞分裂結(jié)束為止所經(jīng)歷的整個生命過程稱為細胞周期。細胞周期所需要的時間稱為細胞周期時間，簡寫為TCC。細胞周期G1期分裂期（M期）G2期S

期間期后期中期前期末期現(xiàn)在是22頁\一共有65頁\編輯于星期五間期(interphase)：從新細胞產(chǎn)生到其開始分裂前的一段時間。G1期(gap1phase)：又叫合成前期，從分裂完成到DNA復(fù)制之前的間隙時間。主要合成rRNA、蛋白質(zhì)、脂類和糖類，在G1期后期，DNA聚合酶的活性大大增加。S期(synthesisphase)：指DNA復(fù)制的時期。DNA合成同時還會合成組蛋白、DNA復(fù)制所需的酶等。G2期(gap2phase)：DNA復(fù)制完成到有絲分裂開始之前的一段時間。大量合成ATP、RNA、蛋白質(zhì)，包括微管蛋白、組蛋白、促成熟因子（maturationpromotingfactor，MPF）等。M期又稱D期(mitosisordivision)：細胞分裂期?，F(xiàn)在是23頁\一共有65頁\編輯于星期五細胞類型TCCTG1TSTG2+M結(jié)腸上皮細胞259142直腸上皮細胞4833105胃上皮細胞249123骨髓細胞182124G1期時間細胞周期的長短因細胞種類而異.

變化最大，這個時期是調(diào)節(jié)細胞周期的關(guān)鍵時期哺乳動物不同細胞的細胞周期時間細胞暫時脫離細胞周期處于靜止?fàn)顟B(tài)。在一定條件下細胞又可重新進入G1期并進行細胞周期的運轉(zhuǎn)。G0期G1SCHECKPOINTG0現(xiàn)在是24頁\一共有65頁\編輯于星期五細胞周期的關(guān)卡(CellCycleCheckpoints)G1關(guān)卡(靠近G1末期)：主要是監(jiān)測細胞的大小和營養(yǎng)狀態(tài)；決定著細胞能否分裂。G2關(guān)卡(在G2期結(jié)束點)：負責(zé)檢查細胞的大小、細胞所處的狀態(tài)及細胞DNA是否復(fù)制完成。分裂中期關(guān)卡(在分裂中期末)：主要負責(zé)監(jiān)測染色體是否都與紡錘體相連，并已經(jīng)排列在赤道板上；同時監(jiān)測促成熟因子（MPF）是否失活，否則不能進入有絲分裂和胞質(zhì)分裂。在每一個關(guān)卡，由細胞所處的狀態(tài)和環(huán)境決定細胞能否通過此關(guān)卡進入下一階段。G0期現(xiàn)在是25頁\一共有65頁\編輯于星期五G1期關(guān)卡細胞的三種命運繼續(xù)增殖細胞暫不增殖細胞永不增殖細胞終端分化細胞（是指那些不可逆地脫離細胞周期，喪失分裂能力，保持生理機能活動的細胞，如神經(jīng)、肌肉細胞、多形核白細胞等）。周期中細胞（皮膚生發(fā)層細胞）；靜止期細胞或G0期細胞（為暫時脫離細胞周期，不進行增殖，但在適當(dāng)刺激下可重新進入細胞周期的細胞，如某些免疫淋巴細胞，肝、腎細胞等，）；現(xiàn)在是26頁\一共有65頁\編輯于星期五細胞分裂的方式有三種：無絲分裂、有絲分裂、減數(shù)分裂。無絲分裂(amitosis)：又稱直接分裂，1841發(fā)現(xiàn)于雞胚血細胞，不涉及紡錘體形成及染色體變化。有絲分裂(mitosis)：又稱為間接分裂，1880發(fā)現(xiàn)于植物，1882年發(fā)現(xiàn)于動物。涉及紡錘體形成及染色體變化。減數(shù)分裂(meiosis）：染色體復(fù)制一次，細胞連續(xù)分裂兩次。現(xiàn)在是27頁\一共有65頁\編輯于星期五有絲分裂（Mitosis)有絲分裂是指整個細胞分裂,包括核分裂和胞質(zhì)分裂兩個過程。核分裂主要是通過紡錘絲的形成和運動，以及染色體的形成，把在S期已經(jīng)復(fù)制好了的DNA平均分配到兩個子細胞，以保證遺傳的連續(xù)性和穩(wěn)定性。由于這一時期的主要特征出現(xiàn)紡錘絲，故稱為有絲分裂。當(dāng)細胞分裂時，胞內(nèi)紡錘絲的方向會受到胞外信號的影響，細胞分裂會沿著某一個方向進行，使新產(chǎn)生的細胞定位于某個區(qū)域，此現(xiàn)象稱定向分裂。不同部位的細胞以不同的速度進行分裂稱為差別生長。有絲分裂過程分為前期、中期、后期和末期?，F(xiàn)在是28頁\一共有65頁\編輯于星期五前期(prophase)染色質(zhì)逐漸凝聚成染色體；前期末，核膜逐漸破裂；核仁逐漸縮小，最后消失；2個中心體分開，向兩極移動(分裂極的確定）紡綞體形成現(xiàn)在是29頁\一共有65頁\編輯于星期五中期(metaphase)紡錘體呈現(xiàn)出紡錘樣；染色體以著絲粒排列在紡錘體中央的赤道板上；染色單體的著絲粒分別與動粒微管結(jié)合?，F(xiàn)在是30頁\一共有65頁\編輯于星期五后期(anaphase)著絲粒分開，子染色體形成，并分別向兩極運動?，F(xiàn)在是31頁\一共有65頁\編輯于星期五末期(telophase)染色單體平均分配到兩極，并開始去濃縮，形成細絲。核膜小泡重新包圍兩組染色體,相互融合形成完整的核膜,并在兩極重新形成細胞核。核仁重新出現(xiàn)形成二個子細胞核，開始胞質(zhì)分裂現(xiàn)在是32頁\一共有65頁\編輯于星期五現(xiàn)在是33頁\一共有65頁\編輯于星期五減數(shù)分裂（Meiosis)現(xiàn)在是34頁\一共有65頁\編輯于星期五細胞分裂的影響因素細胞分裂依賴于外界信號的刺激。刺激細胞分裂的信號分子主要有細胞因子、激素和細胞外基質(zhì)成份。細胞因子是一類能在細胞間傳遞信息，具有免疫調(diào)節(jié)和效應(yīng)功能的蛋白質(zhì)或小分子多肽。細胞因子具有調(diào)控細胞生成及修復(fù)損傷組織等多種功能。細胞因子可被分為白細胞介素、干擾素、腫瘤壞死因子超家族、集落刺激因子、趨化因子、生長因子等。眾多細胞因子在體內(nèi)通過旁分泌、自分泌或內(nèi)分泌等方式發(fā)揮作用，具有多效性、重疊性、拮抗性、協(xié)同性等多種生理特性，形成了十分復(fù)雜的細胞因子調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，參與生物體多種重要的生理功能。一、細胞因子自分泌：細胞因子作用于釋放它的細胞當(dāng)中；旁分泌：細胞因子作用于相鄰的細胞上；內(nèi)分泌：細胞因子擴散到遠處的區(qū)域(通過血液或血漿)來影響不同組織。現(xiàn)在是35頁\一共有65頁\編輯于星期五二、激素激素是細胞合成的高度分化的化學(xué)信息物質(zhì)，它通過內(nèi)分泌途徑進入血液遠程調(diào)節(jié)各種組織細胞的代謝活動來影響生物體的生理活動。激素在體內(nèi)作為信使傳遞信息，對機體生理過程起調(diào)節(jié)作用。激素的分泌均極微量，為毫微克（十億分之一克）水平，但其調(diào)節(jié)作用均極明顯。激素作用甚廣，但不參加具體的代謝過程，只對特定的代謝和生理過程起調(diào)節(jié)作用，調(diào)節(jié)代謝及生理過程的進行速度和方向，從而使機體的活動更適應(yīng)于內(nèi)外環(huán)境的變化。分類：第一類為類固醇，如腎上腺皮質(zhì)激素、性激素（雌激素、孕激素等）。第二類為氨基酸衍生物，有甲狀腺素、腎上腺髓質(zhì)激素、松果體激素等。第三類激素的結(jié)構(gòu)為肽與蛋白質(zhì)，如下丘腦激素、垂體激素、胃腸激素、胰島素等。第四類為脂肪酸衍生物，如前列腺素?，F(xiàn)在是36頁\一共有65頁\編輯于星期五三、細胞外基質(zhì)細胞外基質(zhì)(extracellularmatrixc,ECM)是由細胞合成并分泌到胞外、分布在細胞表面或細胞之間的大分子，主要是一些多糖和蛋白，或蛋白聚糖。細胞外基質(zhì)構(gòu)成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，連接組織結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)組織的發(fā)生和細胞的生理活動。細胞外基質(zhì)的作用：1．影響細胞的存活、生長與死亡正常真核細胞，大多須粘附于特定的細胞外基質(zhì)上才能抑制凋亡而存活，稱為定著依賴性。例如，上皮細胞及內(nèi)皮細胞一旦脫離了細胞外基質(zhì)則會發(fā)生程序性死亡。2．決定細胞的形狀各種細胞脫離了細胞外基質(zhì)呈單個游離狀態(tài)時多呈球形。同一種細胞在不同的細胞外基質(zhì)上粘附時可表現(xiàn)出完全不同的形狀。3．控制細胞的分化細胞通過與特定的細胞外基質(zhì)成分作用而發(fā)生分化。例如，成肌細胞在纖粘連蛋白上增殖并保持未分化的表型；而在層粘連蛋白上則停止增殖，進行分化，融合為肌管。4．參與細胞的遷移細胞外基質(zhì)可以控制細胞遷移的速度與方向，并為細胞遷移提供“腳手架”。例如，纖粘連蛋白可促進成纖維細胞及角膜上皮細胞的遷移；層粘連蛋白可促進多種腫瘤細胞的遷移?，F(xiàn)在是37頁\一共有65頁\編輯于星期五練習(xí)：1、在細胞周期的哪一個階段DNA能被H3標(biāo)記（）

A.G1期(gap1)B.S期(synthesisphase)C.G2期(gap2)D.M期(mitosis)2、細胞周期的長短主要差別在（）A.G1

B.G2

C.M

D.S3、G0、G1和G2三者之間關(guān)系？現(xiàn)在是38頁\一共有65頁\編輯于星期五細胞衰老及其形態(tài)特征②細胞內(nèi)水分減少，細胞萎縮，體積變小，新陳代謝減慢；④多種酶的活性降低；

③細胞內(nèi)色素隨著細胞衰老而積累；①細胞內(nèi)呼吸速率減慢，細胞核體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)固縮，染色加深；⑤細胞膜通透性改變，物質(zhì)運輸功能降低。一大一小兩低一多現(xiàn)在是39頁\一共有65頁\編輯于星期五細胞衰老的細胞結(jié)構(gòu)變化（一）衰老過程中細胞核的變化核膜內(nèi)折，細胞核形狀不規(guī)則、內(nèi)陷和斷裂，最后可能導(dǎo)致核膜崩解。染色體固縮化，細胞核固縮，還常常出現(xiàn)核內(nèi)容物，核質(zhì)染色加深，核的細致結(jié)構(gòu)逐漸消失，核仁裂解為核小體?，F(xiàn)在是40頁\一共有65頁\編輯于星期五（二）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的變化在衰老細胞中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)排列變得無序，膜腔膨脹擴大甚至崩解，膜面上核糖體數(shù)量減少。（三）衰老過程中線粒體的變化細胞中線粒體的數(shù)量隨著年齡的增大而減少，而其體積則隨著年齡的增長而增大。衰老的神經(jīng)元，肝臟細胞和肌細胞的線粒體數(shù)目減少，但體積增大。同時，線粒體的結(jié)構(gòu)也發(fā)生變化，腫脹空泡化，內(nèi)部嵴大大減少。線粒體崩解是細胞衰老變化的重要標(biāo)志。線粒體崩解線粒體增大內(nèi)質(zhì)網(wǎng)無規(guī)則現(xiàn)在是41頁\一共有65頁\編輯于星期五（四）致密體的生成致密體也稱脂褐質(zhì)、老年色素、血褐質(zhì)、脂色素等。（五）膜體系的變化膜相由液晶相轉(zhuǎn)向凝膠相，由柔韌轉(zhuǎn)向剛性；細胞的間隙連接明顯減少，組成間隙連接的膜內(nèi)顆粒聚集體變小，這種變化使細胞間代謝協(xié)作減少了。細胞膜上的微絨毛數(shù)目增加，補償了衰老時細胞間聯(lián)系的衰退，以利于保持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。脂褐質(zhì)細胞間隙連接減少現(xiàn)在是42頁\一共有65頁\編輯于星期五細胞凋亡與壞死細胞凋亡（Apoptosis）是多細胞生物在發(fā)育過程中，一種由基因控制的主動的細胞生理性自殺行為，是為更好地適應(yīng)生存環(huán)境而主動爭取的一種程序性死亡過程（PCD）。生長過程中尾巴消失細胞壞死（Necrosis）是指在種種不利因素影響下，由于細胞的正常代謝活動受損或中斷引起細胞的損傷和死亡，它是細胞的一種被動的、病理性的死亡?，F(xiàn)在是43頁\一共有65頁\編輯于星期五細胞凋亡的形態(tài)學(xué)特征細胞變圓，體積皺縮，失去微絨毛，胞漿濃縮；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴張呈泡狀并與細胞膜融合；細胞核內(nèi)染色質(zhì)濃縮形成密集顆粒呈帽狀〈或新月形)，位于核被膜下，與其鄰近的核孔消失，而在常染包質(zhì)區(qū)核孔數(shù)目增加；核被膜下核纖層的分解，隨后細胞核內(nèi)染色質(zhì)固縮為不均一點狀結(jié)構(gòu)；相鄰細胞間連接普遍消失，其他細胞膜特有結(jié)構(gòu)如微絨毛等亦隨之消失時；完整細胞器和核碎片等細胞內(nèi)容物以細胞質(zhì)膜包被成凋亡小體(apoptosisbodies）釋放到細胞外。凋亡小體很快被周圍鄰近間質(zhì)細胞或巨噬細胞吞噬；細胞膜結(jié)構(gòu)仍保持完整；線粒體保持完整呈正常狀態(tài)；溶酶體保持完整，內(nèi)容物不外泄?，F(xiàn)在是44頁\一共有65頁\編輯于星期五Apoptosis的生物化學(xué)標(biāo)志：核酸內(nèi)切酶（內(nèi)源性）在核小體連接處將DNA鏈切斷，從而最終產(chǎn)生寡聚核小體。這些寡聚核小體的大小均是DNA長度為180~200個堿基對(bp)的倍數(shù)，因此用瓊脂糖凝膠電泳測定細胞DNA時出現(xiàn)特征性的“梯狀”（ladder）帶紋?，F(xiàn)在是45頁\一共有65頁\編輯于星期五細胞壞死的形態(tài)學(xué)特征細胞體積增大腫脹；細胞膜很早就出現(xiàn)破裂、不完整的現(xiàn)象；染色質(zhì)稀疏成網(wǎng)狀；細胞器腫張破壞，尤其是線粒體腫大最為明顯；溶酶體破壞外溢；細胞最后破裂成碎片；現(xiàn)在是46頁\一共有65頁\編輯于星期五細胞凋亡（Apoptosis）和細胞壞死（Necrosis）現(xiàn)在是47頁\一共有65頁\編輯于星期五第三節(jié)細胞識別與細胞通訊細胞識別(cellrecognition)：是指細胞對同種或異種細胞、同源或異源細胞的認識。多細胞生物有機體中有三種識別系統(tǒng)：1、抗原-抗體的識別2、酶與底物的識別3、細胞間的識別細胞間的識別主要是通過細胞表面受體或配體與其他細胞表面配體或受體的選擇性相互作用，從而導(dǎo)致一系列的生理生化反應(yīng)的信號傳遞。無論是那一種識別系統(tǒng),都有一個共同的基本特性,就是具有選擇性,或是說具有特異性?，F(xiàn)在是48頁\一共有65頁\編輯于星期五同種類型細胞間的彼此黏著是許多組織結(jié)構(gòu)的基本特征。細胞與細胞間的粘著是由特定的細胞黏著分子所介導(dǎo)的，是在細胞識別基礎(chǔ)上的。細胞黏著分子:1、鈣粘素（Cadherins）2、選擇素（Selectin）3、免疫球蛋白超家族(IgSF)4、整聯(lián)蛋白（Integrins）細胞與細胞黏著主要成員Ca2+或Mg2+依賴性胞內(nèi)骨架成分與細胞連接的關(guān)系鈣粘素E-、N-、P-鈣黏蛋白等橋粒-鈣黏蛋白++肌動蛋白纖維中間絲黏合帶橋粒選擇素P-選擇素+肌動蛋白絲-免疫球蛋白類N-細胞黏著因子-肌動蛋白絲-整聯(lián)蛋白約20多種類型+中間絲錨定半橋粒差別黏附是指細胞通過表面糖蛋白與其他種類細胞表面糖蛋白或細胞外基質(zhì)作用，形成暫時或穩(wěn)定的細胞連接?，F(xiàn)在是49頁\一共有65頁\編輯于星期五細胞連接細胞連接是細胞質(zhì)膜局部特化區(qū)域，通過膜蛋白、細胞支架蛋白或胞外基質(zhì)形成的細胞與細胞之間、細胞與胞外基質(zhì)間的連接結(jié)構(gòu)。1、封閉連接(occludingjunctions)，也叫緊密連接，細胞連接處質(zhì)膜幾乎融合并緊密結(jié)合。需要封閉蛋白參與。2、錨定連接(anchoringjunctions)，亦稱斑塊連接，通過黏著分子、細胞骨架和胞外基質(zhì)相互作用連接在一起。3、通訊連接(communicatingjunctions)，一種特殊的連接方式，特化的細胞間的連接。動物細胞主要通過一種跨膜蛋白進行的間隙連接，植物細胞通過連絲微管進行的胞間連絲。現(xiàn)在是50頁\一共有65頁\編輯于星期五封閉連接現(xiàn)在是51頁\一共有65頁\編輯于星期五錨定連接現(xiàn)在是52頁\一共有65頁\編輯于星期五間隙連接現(xiàn)在是53頁\一共有65頁\編輯于星期五一個細胞發(fā)出信息通過介質(zhì)傳遞到另一個細胞并與靶細胞相應(yīng)的受體作用,然后通過細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)產(chǎn)生細胞內(nèi)一系列生理生化變化,最終表現(xiàn)為細胞整體的生物學(xué)效應(yīng)的過程。細胞通訊的方式（三種）1、細胞通過分泌化學(xué)信號進行細胞間相互通訊分泌化學(xué)信號是多細胞生物（包括動物和植物）最普遍采用的通訊方式。細胞分泌化學(xué)信號的作用方式（1）內(nèi)分泌：由內(nèi)分泌細胞分泌信號（激素）到血液中血液循環(huán)作用于靶細胞。細胞通訊（cellcommunication）現(xiàn)在是54頁\一共有65頁\編輯于星期五（2）旁分泌：細胞分泌局部化學(xué)介質(zhì)到細胞外液中，經(jīng)過局部擴散作用—作用于靶細胞。（3）自分泌：細胞對自身產(chǎn)生的分泌物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)。（4）通過化學(xué)突觸傳遞神經(jīng)信號：現(xiàn)在是55頁\一共有65頁\編輯于星期五2.細胞間接觸性依賴的通訊，細胞間直接接觸而無信號分子的釋放,通過與質(zhì)膜上的信號分子與靶細胞膜上受體分子作用來介導(dǎo)通訊。3.細胞間形成間隙連接使細胞質(zhì)相互溝通。NN信號細胞靶細胞受體膜結(jié)合信號分子現(xiàn)在是56頁\一共有65頁\編輯于星期五2023/4/3細胞通訊的反應(yīng)過程細胞通訊中有兩個基本概念:信號傳導(dǎo)(cellsignalling)：強調(diào)信號的產(chǎn)生與細胞間傳送。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)(signaltransduction)：強調(diào)信號的接收與接收后信號轉(zhuǎn)換的方式和結(jié)果。細胞通訊的六個基本步驟:第二步：化學(xué)信號分子轉(zhuǎn)運至靶細胞第一步：細胞內(nèi)化學(xué)信號分子的合成第三步：信號分子與靶細胞受體特異性結(jié)合并使受體激活第四步：活化受體啟動胞內(nèi)一種或多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑第五步：引發(fā)細胞功能、代謝或發(fā)育的改變

第六步：信號解除并導(dǎo)致細胞反應(yīng)終止現(xiàn)在是57頁\一共有65頁\編輯于星期五細胞的全能性第四節(jié)細胞分化細胞的全能性：是指已經(jīng)分化的細胞，仍然保留著全部的核基因組的遺傳信息，具有發(fā)育成完整生物個體的潛能。分裂分化細胞的分化功能賦予分化的對象：相同細胞分化的結(jié)果：產(chǎn)生形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細胞?，F(xiàn)在是58頁\一共有65頁\編輯于星期五2.黑色素細胞在體外培養(yǎng)30多代后仍能合成黑色素；離體培養(yǎng)的上皮細胞，始終保持為上皮細胞，而不會變成其他類型的細胞。以下事例可說明細胞分化具有什么特點?—穩(wěn)定性—不可逆性1.細胞分化發(fā)生在整個生命進程中。(動物）胚胎時期達到最大限度?！志眯?.造血干細胞原紅細胞早幼紅細胞中幼紅細胞晚幼紅細胞成熟紅細胞死亡4、人的所有細胞中都含有胰島素基因，但該基因只在胰島細胞中才表現(xiàn)出來，從而合成胰島素。—不變性當(dāng)尚未定向的細胞不可逆地轉(zhuǎn)變?yōu)槟撤N定向細胞時，其命運就被固定了，這種固定稱為決定?，F(xiàn)在是59頁\一共有65頁\編輯于星期五細胞分裂細胞分化不同點細胞數(shù)量增加不變形態(tài)結(jié)構(gòu)功能相同差異相同點遺傳信息都不變聯(lián)系共同完成生物個體發(fā)育過程細胞分化程度細胞全能性現(xiàn)在是60頁\一共有65頁\編輯于星期五細胞分化細胞特性不對稱分裂隨機狀態(tài)不對稱分裂：一種細胞分裂的方式，就是指分裂的方式是不對稱性質(zhì)的，母細胞產(chǎn)生的兩個子細胞的類型各不相同。分子信號細胞因子外部環(huán)境分裂生長遷移黏附凋亡管家基因（持家基因）：不可缺少的，所有類型細胞中都表達。組織特異性基因（奢侈基因）：不同組織中選擇性表達，差異性表達?，F(xiàn)在是61頁\一共有65頁\編輯于星期五細胞脫分化和再分化當(dāng)把一個已經(jīng)失去了分裂能力，處于分化成熟和分裂靜止?fàn)顟B(tài)的細胞置于特定的增殖培養(yǎng)基上時，它首先發(fā)生的變化是回復(fù)到分生性狀態(tài)，這一狀態(tài)包括由溶酶體的活動而將失去功能的細胞質(zhì)組分降解，并產(chǎn)生新的細胞質(zhì)組分（即細胞器的破壞與重建），同時細胞內(nèi)酶的種類與活性發(fā)生改變，蛋白質(zhì)合成和細胞代謝過程也發(fā)生改變，最后引起基因表達的改變，細胞的性質(zhì)和狀態(tài)發(fā)生了扭轉(zhuǎn)，可以說是返老還童。由失去分裂能力的細胞恢復(fù)到分生性狀態(tài)并進行分裂，形成無分化的細胞團即愈傷組織的現(xiàn)象（或者說是過程）稱為“脫分化”