细胞生物学第十三章教材分析.ppt

内容及要求： 程序性细胞死亡的概念及其特征 程序性细胞死亡的生物学意义 程序性细胞死亡与细胞坏死的区别 细胞衰老概念及其特征 Hayflick界限 细胞衰老的分子机制 第 一节 细胞程序性死亡 程序性细胞死亡（programmed cell death， PCD）: 是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序性的死亡，它涉及一系列基因的激活、表达以及调控作用。 (一) 概念： 细胞凋亡（apoptosis ）是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。 一个形态学的概念 ，凋亡和程序性死亡两个概念可以交互使用，具有同等意义。 1.细胞凋亡是生物个体正常发育过程中的重要细胞活动：细胞自然更新、清除不需要的细胞、肢体器官的发生、神经元体系的建立等发育过程，避免炎症发生。 2.细胞凋亡是生命体抵御外来逆境的重要途径。机体免疫体系的建立与细胞凋亡有关。 （二）细胞凋亡的特征 1.起始阶段：细胞表面及细胞内的变化 细胞表面特化结构、细胞间接触消失；线粒体大小完整，但游离核糖体增多，内质网解体；染色质固缩。 2.凋亡小体形成阶段 染色质片段化,与细胞器结合被细胞膜包裹，细胞表面形成突起。 3.凋亡小体被临近细胞吞食阶段 左，正常T细胞 右，凋亡T细胞（注意凋亡小体） 生化特征 1.DNA发生核小体间断裂，电泳时形成梯状条带(180-200bp整倍数)。 2.组织转谷氨酰酶含量升高。 （三）细胞凋亡的检测 1.形态学观察: 通过DAPI、Giemsa等染料对染色质进行染色.中性红使活细胞染红色，死细胞不着色，台酚蓝使死细胞染蓝色。丫啶橙，溴乙啶。 2.DNA电泳： 3.TUNEL测定法:末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记测定法。对DNA分子末端3`-OH断裂缺口进行原位标记再进行检测。 4.彗星电泳法： 5.流式细胞分析： 细胞坏死(病理性死亡)： 是由外部的化学、物理或生物因素的侵袭引起的细胞损伤和死亡； 是被动的死亡方式，也是病理性的死亡。 ①原因：凋亡通常是基因决定的生理性变化，而细胞坏死是外在因子引起的病理性变化。 ②发生过程：凋亡过程中细胞不膨胀、不破裂，而是收缩形成凋亡小体，可被吞噬消化；而细胞坏死过程中膜通透性增高，染色质不凝集、无序降解，细胞和细胞器变形肿胀，细胞破裂 。 ③症状：凋亡小体始终处于膜封闭状态，没有内容物释放，故不会引起炎症；细胞坏死产生炎症。 自噬性细胞死亡 吞噬细胞内原有的物质，清除细胞内受损伤的结构，消除无用的胞质物质和衰老的细胞器的作用方式。是通过溶酶体与自噬泡融合，消化降解的过程。 是细胞凋亡的补充途径。也被称之为“第二型细胞程序性死亡”，在两栖类和昆虫变态过程中普遍存在。 二 植物细胞凋亡 目前对植物细胞凋亡的研究进展不如动物细胞，但动植物细胞凋亡具有共同的机制。 细胞衰老（cell ageing,cell senescence）一般的含义是复制衰老，指体外培养的正常细胞经过有限次数的分裂后，停止分裂，细胞形态和生理代谢活动发生显著改变的现象。 早期的细胞“不死性”观点 长期保持分裂能力的原生动物 不均等细胞分裂，产生了新的无性系 连续培养34年的鸡心脏成纤维细胞细胞 血浆中混杂了新的细胞 Hela细胞系非正常细胞 二、Hayflick界限 2. 物种的寿命与培养细胞寿命有一定关系。 动物胚成纤维细胞最大分裂次数与其平均寿命成正比：龟为90-125次；人为40-60次；鸡为15-35次。小鼠为14-28次。 三、衰老细胞结构的变化 研究表明，衰老细胞的核、细胞质和细胞膜等各种结构均呈退化性变化。 1.?DNA：从总体上DNA复制与转录在细胞衰老时均受抑制，端粒DNA丢失，线粒体DNA特异性缺失，DNA氧化、断裂、缺失和交联，甲基化程度降低。 2.?RNA：mRNA和tRNA含量降低。 3.?蛋白质：合成下降，发生糖基化等修饰反应，自由基使蛋白质肽断裂，交联而变性，蛋白质稳定性下降。?酶活性中心被氧化，最终导致酶失活，与衰老相关的β-半乳糖甘酶活化（pH6.0）。 五 细胞衰老的分子机制 自由基是指那些在原子核外层轨道上具有不成对电子的分子或原子基团，普遍存在于生物系统。 P53