高一生物細(xì)胞衰老與凋亡

細(xì)胞衰老與凋亡1．掌握細(xì)胞衰老和凋亡過(guò)程的基本概念，生物學(xué)特征和可能分子機(jī)制。2．掌握細(xì)胞衰老的認(rèn)識(shí)（Hayflick界限），細(xì)胞衰老的表征和細(xì)胞結(jié)構(gòu)變化，以及細(xì)胞衰老分子機(jī)制的多種理論。3．掌握細(xì)胞凋亡的生物學(xué)意義，凋亡過(guò)程中細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化和檢測(cè)細(xì)胞凋亡的方法。細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的區(qū)別。細(xì)胞衰老與凋亡的相互關(guān)系研究進(jìn)展。4．了解細(xì)胞凋亡在藥物開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用遠(yuǎn)景。本章知識(shí)要點(diǎn)衰老和死亡是生命的基本現(xiàn)象，衰老過(guò)程發(fā)生在生物界的整體水平、種群水平、個(gè)體水平、細(xì)胞水平以及分子水平等不同的層次。一、早期的細(xì)胞衰老研究20世紀(jì)魏斯曼學(xué)說(shuō)：種質(zhì)不死體質(zhì)會(huì)衰老和死亡通過(guò)觀察原生動(dòng)物細(xì)胞分裂，提出了原生動(dòng)物不死的說(shuō)法，后來(lái)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)性系的穩(wěn)定性的觀點(diǎn)。

20世紀(jì)40-50年代Carrel和Ebeling學(xué)說(shuō)：細(xì)胞不死

通過(guò)培養(yǎng)雞心臟細(xì)胞無(wú)限增殖，使得這會(huì)總觀點(diǎn)卷土重來(lái)。后來(lái)，L系小鼠細(xì)胞和HeLa細(xì)胞系的建立，更鞏固了這種觀點(diǎn)。第一節(jié)細(xì)胞細(xì)胞衰老衰老問(wèn)題的研究離不開(kāi)細(xì)胞細(xì)胞衰老和機(jī)體衰老是兩個(gè)概念細(xì)胞衰老的認(rèn)識(shí)過(guò)程衰老問(wèn)題的研究離不開(kāi)細(xì)胞細(xì)胞衰老和機(jī)體衰老是兩個(gè)概念細(xì)胞衰老的認(rèn)識(shí)過(guò)程二、Haflick界限細(xì)胞來(lái)源人胚胎成纖維細(xì)胞中年人成纖維細(xì)胞老年人成纖維細(xì)胞可增殖代數(shù)

40-60

20

2-4不同年齡來(lái)源的人成纖維細(xì)胞的增殖代數(shù)體外培養(yǎng)的確年輕的和老的人的成纖維細(xì)胞的纖維形態(tài)物種的壽命與體外培養(yǎng)時(shí)細(xì)胞傳代次數(shù)的關(guān)系早衰癥（兒童早老癥）屬遺傳病，LaminA基因的突變引起的確，身體衰老的過(guò)程較正?？?至10倍，患者樣貌像老人，器官亦很快衰退，造成生理機(jī)能下降。病征包括身材瘦小、脫發(fā)和較晚長(zhǎng)牙?；即撕币?jiàn)疾病的兒童，即使只有16歲，但看上去好像六七十歲的老人。患病兒童一般只能活到7至20歲，大部分都會(huì)死于衰老疾病，如心血管病，現(xiàn)時(shí)未有有效的治療方法，只靠藥物針對(duì)治療?；紜胗變涸缢グY（Hutchinson-Gilfordsyndrome，）的小孩在1歲時(shí)出現(xiàn)明顯的衰老，12-18歲即過(guò)早夭折。正常兒童（左）和嬰幼兒早衰癥患者（右）Werner'ssyndrome成人早衰癥（Werner'ssyndrome）病人平均39歲時(shí)出現(xiàn)衰老，47歲左右生命結(jié)束，老年男性細(xì)胞年輕女性細(xì)胞混合培養(yǎng)和單獨(dú)培養(yǎng)兩種細(xì)胞在兩種培養(yǎng)方式中細(xì)胞的倍增次數(shù)相同細(xì)胞內(nèi)部因素決定細(xì)胞的衰老胞質(zhì)體完整細(xì)胞細(xì)胞融合細(xì)胞分裂能力取決于完整細(xì)胞的年齡細(xì)胞核決定了細(xì)胞衰老的表達(dá)●在機(jī)體內(nèi)，細(xì)胞的衰老和死亡是常見(jiàn)的現(xiàn)象，甚至在個(gè)體發(fā)育的早期也會(huì)發(fā)生?！裾Ｇ闆r下終生保持分裂的細(xì)胞，其分裂能力是否隨著有機(jī)體年齡的增高而下降？它們會(huì)不會(huì)衰老？◆衰老動(dòng)物體內(nèi)，細(xì)胞分裂速度顯著減慢，其原因主要是G1期明顯延長(zhǎng)◆衰老個(gè)體內(nèi)的環(huán)境因素影響了細(xì)胞的增殖和衰老◆骨髓干細(xì)胞移植實(shí)驗(yàn)說(shuō)明隨著年齡的增加，干細(xì)胞增殖速度也趨緩慢三、細(xì)胞在體內(nèi)條件下的衰老四染色質(zhì)的固縮化和染色質(zhì)蛋白的二硫鍵有關(guān)。

核膜內(nèi)折是細(xì)胞核在衰老過(guò)程中最明顯的變化，神經(jīng)細(xì)胞尤其明顯。內(nèi)折隨年齡的增大而增大，最終的結(jié)果是導(dǎo)致核膜破裂。

請(qǐng)注意觀察老人的外部形態(tài)有哪些特征?衰老癥狀與原因分析衰老癥狀原因分析皮膚干燥、發(fā)皺頭發(fā)變白老人斑飲食減少細(xì)胞水分減少，體積減小細(xì)胞內(nèi)的酶活性降低細(xì)胞內(nèi)色素的累積細(xì)胞膜通透性功能改變1.

DNA：復(fù)制與轉(zhuǎn)錄受阻，端粒DNA、mtDNA缺失。DNA氧化、斷裂、缺失和交聯(lián)，甲基化程度降低。2.

RNA：含量降低。3.

蛋白質(zhì)：含成下降，發(fā)生修飾、交聯(lián)。4.酶分子：活性中心被氧化，金屬離子丟失，酶分子的二級(jí)結(jié)構(gòu)、溶解度、等電點(diǎn)發(fā)生改變，酶失活。5.

脂類：不飽和脂肪酸被氧化。分子水平的變化五細(xì)胞的衰老死亡與機(jī)體的衰老死亡是

。A．一個(gè)概念B．兩個(gè)概念

C．因果關(guān)系D．主次關(guān)系思考題第二節(jié)細(xì)胞凋亡（apoptosis

）死亡是生命的普遍現(xiàn)象，但細(xì)胞死亡并非與機(jī)體死亡同步。正常的組織中也發(fā)生細(xì)胞死亡，它是維持組織機(jī)能和形態(tài)所必需的。

一、細(xì)胞凋亡的概念及其生物學(xué)意義獎(jiǎng)賞Horvitz,和Sulston共享生理學(xué)或藥學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)（2002）“為了他們的發(fā)現(xiàn)關(guān)于遺傳的規(guī)則機(jī)關(guān)發(fā)展的和程序單元死”●概念：細(xì)胞凋亡是多細(xì)胞生物在發(fā)育過(guò)程中，一種由基因控制的主動(dòng)的細(xì)胞生理性自殺或謀殺行為。

凋亡細(xì)胞將被吞噬細(xì)胞吞噬。

蝌蚪尾的消失

脊椎動(dòng)物的神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育

發(fā)育過(guò)程中手和足的成形過(guò)程●.細(xì)胞凋亡的生物學(xué)意義(1)維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定.

通過(guò)細(xì)胞凋亡可以清除機(jī)體不再需要的細(xì)胞而不引起炎癥反應(yīng)。如:蝌蚪尾的消失；機(jī)體衰老細(xì)胞的清除.(2)確保正常的生長(zhǎng)發(fā)育如:胚胎手和腳的發(fā)育;神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育

(3)積極參與機(jī)體防御如:病毒感染細(xì)胞后,細(xì)胞通過(guò)DNA片段化阻止病毒DNA復(fù)制二、細(xì)胞凋亡的形態(tài)特征和生物化學(xué)特征（一）細(xì)胞凋亡與壞死1.細(xì)胞壞死（細(xì)胞被動(dòng)性死亡）細(xì)胞壞死是病理?xiàng)l件下細(xì)胞死亡的過(guò)程。早期表現(xiàn)為細(xì)胞膜破裂，線粒體腫脹。繼而溶酶體破裂,細(xì)胞內(nèi)容物流出,引起炎癥。

2.細(xì)胞凋亡（細(xì)胞主動(dòng)性死亡）細(xì)胞凋亡（細(xì)胞程序性死亡）：細(xì)胞為維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，由基因控制的細(xì)胞自主的有序性的自我消亡方式。表細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死的區(qū)別區(qū)別點(diǎn)細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死起因生理或病理性病理性變化或劇烈損傷范圍單個(gè)散在細(xì)胞大片組織或成群細(xì)胞細(xì)胞膜保持完整，一直到形成凋亡小體破損染色質(zhì)凝聚在核膜下呈半月?tīng)畛市鯛罴?xì)胞器無(wú)明顯變化腫脹、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)崩解細(xì)胞體積固縮變小腫脹變大凋亡小體有，被鄰近細(xì)胞或無(wú)，細(xì)胞自溶，殘余碎片巨噬細(xì)胞吞噬被巨噬細(xì)胞吞噬基因組DNA有控降解，電泳圖譜呈梯狀隨機(jī)降解，電泳圖譜呈涂抹狀蛋白質(zhì)合成有無(wú)調(diào)節(jié)過(guò)程受基因調(diào)控被動(dòng)進(jìn)行炎癥反應(yīng)無(wú)，不釋放細(xì)胞內(nèi)容物有，釋放內(nèi)容物。細(xì)胞腫脹、解體，釋放出內(nèi)容物，引起炎癥反應(yīng)。細(xì)胞壞死：細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)收縮,ＤＮＡ片段化。保持膜的完整性，自身吞噬．細(xì)胞凋亡：區(qū)分壞死細(xì)胞凋亡瓦解炎癥細(xì)胞內(nèi)容物釋放細(xì)胞皺縮染色質(zhì)凝集呈塊狀細(xì)胞質(zhì)濃縮染色質(zhì)呈絮狀細(xì)胞器腫脹線粒體呈空泡狀核破裂形成小泡凋亡小體形成吞噬作用壞死細(xì)胞凋亡細(xì)胞（二）、細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)特征1.細(xì)胞皺縮;2.染色質(zhì)凝集呈塊狀;3.細(xì)胞質(zhì)濃縮;4.凋亡小體形成；5.凋亡小體內(nèi)有結(jié)構(gòu)完整的細(xì)胞器。胸腺細(xì)胞正常凋亡胸腺細(xì)胞正常凋亡（三）細(xì)胞色素c誘導(dǎo)的凋亡細(xì)胞DNA電泳圖1．細(xì)胞色素c誘導(dǎo)0h2．細(xì)胞色素c誘導(dǎo)1h3．細(xì)胞色素c誘導(dǎo)2h4．細(xì)胞色素c誘導(dǎo)3h5．細(xì)胞色素c誘導(dǎo)4h6．陰性對(duì)照7．Marker

(四)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的因子◆物理性因子，包括射線（紫外線，

射線等），較溫和的溫度刺激（如熱激，冷激）等?！艋瘜W(xué)及生物因子：包括活性氧基團(tuán)和分子，DNA和蛋白質(zhì)合成的抑制劑，激素，細(xì)胞生長(zhǎng)因子，腫瘤壞死因子

（TNF

），抗Fas/Apo-1/CD95抗體等（五）三、細(xì)胞凋亡的基因控制1、促進(jìn)細(xì)胞增殖的基因：c-myc,c-abl,ras

2、促進(jìn)細(xì)胞存活的基因：bcl-2，EIB。3、細(xì)胞生長(zhǎng)抑制基因:p53，RB，WT-14、細(xì)胞死亡促進(jìn)基因：Bax，ICE；/seshu/10382/index.html點(diǎn)道為止hxh03kyd也算了，如何反幫她？幫她，為何還要偷偷的？可太便宜她了！”明秀笑道：“雖然不害她，實(shí)在卻是在幫你。”福珞訝聲道：“如何是幫了我？”明秀頗有些恨鐵不成鋼的樣子，問(wèn)道：“你說(shuō)她買這些花，是做什么呢？”“席上添香??！”福珞道，“一團(tuán)團(tuán)茉莉添香，多么雅致，從沒(méi)見(jiàn)人擺過(guò)，難得她怎么想得出來(lái)。”明秀眼神并不認(rèn)同，福珞聲音越說(shuō)越低，轉(zhuǎn)念一想，忽想通了：“哎呀！吃這頓飯，又是大魚、又是大肉的，各種大菜香味，跟清雅花香一沖混，南轅北轍，怎生尷尬？原來(lái)不是前人放著這好主意不想，卻是本不該用的！吃大菜，席上本不能近著人用茉莉、丁香、龍涎之屬。”“你總算知道！”明秀點(diǎn)頭道，“我等雖不害人，她要自往絕路上走，也犯不著攔著。珞兒，”暖融融拉她手道，“你心地太寬誠(chéng)，我總怕你會(huì)吃虧呢！”福珞一團(tuán)感動(dòng)：“表姊說(shuō)得是！”一發(fā)聽(tīng)信明秀。寶音屋里，傳出的命令漸漸多起來(lái)，一下子問(wèn)醬油、一下子問(wèn)水果、一會(huì)兒訂蒸籠、一忽兒又叫拿一摞椅褥子來(lái)。樂(lè)韻報(bào)說(shuō)，寶音只在簿子上亂涂，翻來(lái)翻去，咬著筆頭給命令。明秀便哂笑：這算什么呢？急昏頭了么！一個(gè)勁兒搗鼓這些有的沒(méi)有的，卻不去搶做大菜的好師傅、不挑塊錦上添花的好桌布！不由得不把寶音看得很輕。老太太壽宴那天，老太爺蘇小橫要來(lái)，太守家的幾位夫人也要來(lái)，明秀自己也要費(fèi)盡心思琢磨自己那天的打扮舉止，也就不把很多精力放在寶音那邊了。老太太壽辰是十二月十三，不是正十大壽，老太太吩咐了，不準(zhǔn)大作，十三號(hào)一早才準(zhǔn)拜壽，最多唱一天的戲，多了，她不依！十二號(hào)早晨，雞才叫，寶音已經(jīng)起來(lái)了，太陽(yáng)未升，已經(jīng)傳下好幾條命令去，拘了好幾個(gè)家人媳婦在崗，自個(gè)兒淺描眉、淡梳妝，毫無(wú)奢糜之嫌，卻額邊特拈了丹鶴鳴松的花鈿，露出喜慶意思，看曙色不遲不早透了紅，叫洛月捧好小盆，往老太太這邊來(lái)。老太太原未起，正在床沿挨磨，嘉顏擋寶音道：“姑娘請(qǐng)寬坐，老太太即刻便起來(lái)。”“煩嘉顏姐姐回老太太一聲，”寶音恭敬道，“笙兒捧來(lái)這東西，就是伺候老太太盥洗的?！崩?/p>