高一生物细胞衰老与凋亡解决方案.ppt

一、早期的细胞衰老研究 20世纪 魏斯曼 学说：种质不死体质会衰老和死亡 通过观察原生动物细胞分裂，提出了原生动物不死的说法，后来转变为无性系的稳定性的观点。 20世纪40-50年代Carrel和Ebeling 学说：细胞不死 通过培养鸡心脏细胞无限增殖，使得这会总观点卷土重来。后来，L系小鼠细胞和HeLa细胞系的建立，更巩固了这种观点。 二、Haflick界限 ●在机体内，细胞的衰老和死亡是常见的现象，甚至在个体发育的早期也会发生。 ●正常情况下终生保持分裂的细胞，其分裂能力是否随着有机体年龄的增高而下降？它们会不会衰老？ ◆衰老动物体内，细胞分裂速度显著减慢，其原因主要是G1期明显延长 ◆衰老个体内的环境因素影响了细胞的增殖和衰老 ◆骨髓干细胞移植实验说明随着年龄的增加，干细胞增殖速度也趋缓慢 分子水平的变化 1.?DNA：复制与转录受阻，端粒DNA、mtDNA缺失。DNA氧化、断裂、缺失和交联，甲基化程度降低。 2.? RNA：含量降低。 3.?蛋白质：含成下降，发生修饰、交联。 4. 酶分子：活性中心被氧化，金属离子丢失，酶分子的二级结构、溶解度、等电点发生改变，酶失活。 5.?脂类：不饱和脂肪酸被氧化。 第二节 细胞凋亡（apoptosis ） 死亡是生命的普遍现象，但细胞死亡并非与机体死亡同步。正常的组织中也发生细胞死亡，它是维持组织机能和形态所必需的。 一、细胞凋亡的概念及其生物学意义 ●概念： 细胞凋亡是多细胞生物在发育过程中，一种由基因控制的主动的细胞生理性自杀或谋杀行为。 凋亡细胞将被吞噬细胞吞噬。 蝌蚪尾的消失 　　 脊椎动物的神经系统的发育 发育过程中手和足的成形过程 ●.细胞凋亡的生物学意义 (1)维持内环境的稳定. 通过细胞凋亡可以清除机体不再需要的细胞而不引起炎症反应。 如:蝌蚪尾的消失； 机体衰老细胞的清除. (2)确保正常的生长发育 如:胚胎手和脚的发育; 神经系统的 发育 (3)积极参与机体防御 如:病毒感染细胞后,细胞通过DNA片段化阻止病毒DNA复制 2.细胞凋亡（细胞主动性死亡） 1.细胞坏死（细胞被动性死亡） 细胞坏死是病理条件下细胞死亡的过程。 早期表现为细胞膜破裂，线粒体肿胀。 继而溶酶体破裂,细胞内容物流出, 引起炎症。 （二）、细胞凋亡的形态学特征 1.细胞皱缩; 2.染色质凝集呈块状; 3.细胞质浓缩; 4.凋亡小体形成； 5.凋亡小体内有结构完整的细胞器。 胸腺细胞 胸腺细胞 (四)诱导细胞凋亡的因子 ◆物理性因子，包括射线（紫外线，? 射线等），较温和的温度刺激（如热激，冷激）等。 ◆化学及生物因子：包括活性氧基团和分子，DNA和蛋白质合成的抑制剂，激素，细胞生长因子，肿瘤坏死因子?（TNF?），抗Fas/Apo-1/CD95抗体等 二、细胞凋亡的形态特征和生物化学特征 （一）细胞凋亡与坏死 细胞凋亡（细胞程序性死亡）：细胞为维持 内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序 性的自我消亡方式。 表 细胞凋亡和细胞坏死的区别 区别点 细胞凋亡 细胞坏死 起因 生理或病理性 病理性变化或剧烈损伤 范围 单个散在细胞 大片组织或成群细胞 细胞膜 保持完整，一直到形成凋亡小体 破损 染色质 凝聚在核膜下呈半月状 呈絮状 细胞器 无明显变化 肿胀、内质网崩解 细胞体积 固缩变小 肿胀变大 凋亡小体 有，被邻近细胞或 无，细胞自溶，残余碎片 巨噬细胞吞噬 被巨噬细胞吞噬 基因组DNA 有控降解，电泳图谱呈梯状 随机降解，电泳图谱呈涂抹状 蛋白质合成 有 无 调节过程 受基因调控 被动进行 炎症反应 无，不释放细胞内容物 有，释放内容物。 细胞肿胀、解体，释放出内容物，引起炎症反应。 细胞坏死： 细胞核和细胞质收缩,ＤＮＡ 片段化。保持