细胞生物学[第十三章程序性细胞死亡与细胞衰老]课程预习
细胞生物学第十三章 第十四章 习题
细胞生物学第十三章第十四章习题细胞生物学第十三章第十四章习题第十三章细胞衰老与凋亡本章要点：本章着重于阐释细胞生命的基本现象新陈代谢与丧生。
建议掌控细胞衰老的基本特征及基本原理，重点掌控细胞细胞分裂的生物学意义，细胞细胞分裂的研究进展，细胞细胞分裂的形态和生化特征、分子机制及检测方法。
一、名词解释1、细胞衰老2、hayflick界限3、球状体4、端粒5、细胞死亡6、细胞细胞分裂7、细胞分裂小体8、dnaladders9、细胞坏死10、caspase家族11、bcl-212、p53二、填空题1、体外培养的细胞的增殖能力与的年龄有关，也反映了细胞在体内的状况；细胞衰老的决定因素存有于内；同意了细胞衰老的抒发而不是细胞质。
2、衰老细胞的膜的减弱、能力降低；线粒体的数目，嵴呈状；核的体积、核膜、染色质。
3、端粒就是由直观的含有和的dna片段的序列共同组成；随着每次细胞分裂，端粒可以。
4、端粒酶以自身的一段为模板，通过出一段端粒片段连接在染色体的端粒末端，从而保持了细胞的生长；人类正常组织的体细胞端粒酶活性。
5、ros主要有三种类型即：、和。
6、2002年的生理学或医学诺贝尔奖授与了两位英国科学家和一位美国科学家，以表扬他们为研究器官发育和程序性细胞死亡过程中的所做出的重大贡献。
7、细胞细胞分裂的出现过程，在形态学上可以分成三个阶段，即为、和。
8、hiv步入人体后，引发cd4+t细胞数目的关键机制就是。
9、细胞凋亡最主要的生化特征是由于内源性的活化，被随机地在核小体的部位打断，结果产生含有不同数量的的片段，进行电泳时，产生了特征性的，其大小为的整倍数。
三、选择题1、以下不属于细胞衰老结构变化的就是（）。
a、细胞核随着分裂次数的增加而增大b、内质网呈弥散状c、线粒体的数目随其对立次数的减少而增加d、线粒体体积随其对立次数的减少而增大2、球状体属（）a、初级溶酶体b、次级溶酶体c、残体d、都不对3、端粒存在于（）。
第十三章 程序性细胞死亡与细胞衰老
第一节
程序性细胞死亡
一、动物细胞的程序性死亡
细胞的死亡有三种不同形式：一种是坏死（性）或意外（性） 死亡（necrosis），它是由某些外界因素比如局部贫血，高 热以及物理、化学损伤和生物侵袭等造成细胞急速死亡，是 一种被动性死亡。 另一种称之为程序性死亡（programmed cell death PCD） 是由基因控制的自杀程序引起的主动性死亡。主要发生在胚 胎发育过程中。 还有一种自噬，是与细胞凋亡不同的另一种程序性细胞死亡。
凋亡的基因转录，使细胞进入凋亡状态。当
P53基因发生缺失或异常时，P53失去对细胞的 监视作用，带着损伤的DNA进入S期，其结果 是细胞因遗传不稳定性而产生突变和染色体畸 变，最后导致细胞癌变。P53基因产物诱导细
胞凋亡，可提供一种防护机制，使DNA损伤的
细胞不能存活，而走向程序性死亡。
（二）细胞坏死：可能是细胞程序性死亡的另一种形式。
6）细胞凋亡的信号传导
NF-kB是细胞核内的基因转录的调控因子 它的靶基因是TRAF，IAPS等，这些基因的表达蛋白
能抑制Caspase8的活性从而抑制细胞Байду номын сангаас亡。
Ras活化NF-Kb，
NF-kB通过调控靶基因表达蛋白，
抑制Caspase8的活性，从而抑制细胞凋亡。
p53是肿瘤抑制基因，可以阻断细胞周期和诱导细胞凋
●衰老(senescing，aging)是机体在退化时期生理 功能下降和紊乱的综合表现,是不可逆的生命过程。 人的衰老与细胞的衰老相关联。
Hayflick界限
概念：关于细胞增殖能力和寿命是有限的观点。 细胞，至少是培养的二倍体细胞，不是不死的，而是 有一定的 寿命；它们的增殖能力不是无限的，而是有 一定的界限，这就是 Hayflick界限 ◆癌细胞或培养的细胞系是不正常细胞，其染色体数
细胞生物学第十三章 第十四章 习题
第十三章细胞衰老与凋亡本章要点：本章着重阐述细胞生命的基本现象衰老与死亡。
要求掌握细胞衰老的基本特征及基本原理，重点掌握细胞凋亡的生物学意义，细胞凋亡的研究进展，细胞凋亡的形态和生化特征、分子机制及检测方法。
一、名词解释1、细胞衰老2、Hayflick界限3、致密体4、端粒5、细胞死亡6、细胞凋亡7、凋亡小体8、DNA ladders9、细胞坏死 10、caspase 家族 11、bcl-212、P53二、填空题1、体外培养的细胞的增殖能力与的年龄有关，也反映了细胞在体内的状况；细胞衰老的决定因素存在于内；决定了细胞衰老的表达而不是细胞质。
2、衰老细胞的膜的减弱、能力降低；线粒体的数目，嵴呈状；核的体积、核膜、染色质。
3、端粒是由简单的富含和的DNA片段的序列组成；随着每次细胞分裂，端粒会。
4、端粒酶以自身的一段为模板，通过出一段端粒片段连接在染色体的端粒末端，从而保持了细胞的生长；人类正常组织的体细胞端粒酶活性。
5、ROS主要有三种类型即：、和。
6、2002年的生理学或医学诺贝尔奖颁给了两位英国科学家和一位美国科学家，以表彰他们为研究器官发育和程序性细胞死亡过程中的所作出的重大贡献。
7、细胞凋亡的发生过程，在形态学上可分为三个阶段，即、和。
8、HIV进入人体后，引起CD4+T细胞数目的重要机制就是。
9、细胞凋亡最主要的生化特征是由于内源性的活化，被随机地在核小体的部位打断，结果产生含有不同数量的的片段，进行电泳时，产生了特征性的，其大小为的整倍数。
三、选择题1、下列不属于细胞衰老结构变化的是（）。
A、细胞核随着分裂次数的增加而增大B、内质网呈弥散状C、线粒体的数目随分裂次数的增加而减少D、线粒体体积随分裂次数的增加而减小2、致密体属于（）A、初级溶酶体B、次级溶酶体C、残体D、都不对3、端粒存在于（）。
A、细胞质中B、中心体C、线粒体上D、染色体上4、细胞凋亡是指（）。
A、细胞因年龄增加而导致正常死亡B、细胞因损伤而导致死亡C、细胞程序性死亡D、细胞非程序性死亡5、在caspase家族中，起细胞凋亡执行者作用的是（）。
最新细胞生物学第13章细胞程序性死亡及细胞衰老-药学医学精品资料
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、动物细胞的程序性死亡 （一）动物细胞死亡的方式（Ways of Cell Death） 细胞死亡一般定义是：细胞生命现象不可逆的停 止。细胞死亡三种形式： （1）细胞凋亡（Apoptosis），又称细胞程序性死亡 （programmed cell death，PCD）：细胞在一定的生 理或病理条件下，主动的由基因决定的（按自身的 程序）自动结束生命活动的过程。 （2）细胞坏死（Necrosis）：由外部的化学、物理 或生物性因素的侵害而造成的细胞损伤和死亡。 （3）细胞自噬（autophagy）：细胞通过自噬小体 降解衰老的细胞结构和蛋白质等。
②凋亡小体（apoptotic bodies）的形成 核染色质断裂为大小不等的片段，与某 些细胞器（如线粒体）一起聚集，为反折的 细胞质膜所包围。细胞表面产生了许多泡状 或芽状突起，逐渐形成单个的凋亡小体。 ③凋亡小体逐渐为邻近的细胞所吞噬并消化 整个过程细胞质膜保持完整，细胞内容 物不会渗漏到细胞外环境，因而不会引起炎 症反应。
培养的年轻的和衰老的上皮样细胞形态
衰老（Aging /Senescence）和死亡(Death)是 生命的基本现象，衰老过程发生在生物界的 整体水平、种群水平、个体水平、细胞水平 以及分子水平等不同的层次。 至少从细胞水平来看，细胞衰老(Cellular aging)和细胞凋亡（Apoptosis）是新陈代谢 所必需的自然现象。 对细胞衰老和凋亡的探索有助于我们对于发 育过程的了解、疾病的防治（尤其是早衰症、 老年衰退性疾病、肿瘤、AIDS、AD型痴 呆）、细胞工程技术的改进。
细胞的两种死亡方式及比较
（二）细胞凋亡 1、细胞凋亡的概念和特征 A、细胞凋亡的概念 细胞凋亡（Apoptosis），又称细胞程序性死亡 （programmed cell death，PCD）：细胞在一 定的生理或病理条件下，主动的由基因决定 的（按自身的程序）自动结束生命活动的过 程。
细胞生物学[第十三章程序性细胞死亡与细胞衰老]课程预习
![细胞生物学[第十三章程序性细胞死亡与细胞衰老]课程预习](https://img.taocdn.com/s3/m/8604ee2e58fb770bf78a5551.png)
第十三章程序性细胞死亡与细胞衰老衰老(aging，senescence，senility)又称老化，通常指生物发育成熟后，在正常情况下随着年龄的增加，机能减退，内环境稳定性下降，结构中心组分退行性变化，趋向死亡的不可逆的现象。
一、程序性细胞死亡(一)动物细胞的程序性死亡动物细胞的死亡方式主要包括三种：凋亡、坏死和自噬。
1．细胞凋亡细胞凋亡是一个主动的由基因决定的自动结束生命的过程。
由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常常被称为细胞编程性死亡(programmed cell death，PCD)。
PCD最初是发育生物学中提出的概念，其含义是发育过程中(例如幼虫发育为成虫)发生的某类细胞(例如肌肉细胞)的大量死亡，而这种细胞死亡要求一定的基因表达。
(1)形态学特征。
1)凋亡起始。
该时期特征主要为：①骨架杂乱，细胞间接触消失，细胞间粘附力下降；②细胞质和核浓缩，显微镜下观察可发现细胞膜发泡，染色质凝集，一沿着核膜形成新月形帽状结构；③内质网腔膨胀，核糖体从内质网上脱落，伴随着这些变化凋亡小体逐渐形成。
2)凋亡小体形成。
随着细胞膜内折，染色质断裂成片断，染色质片断及线粒体等细胞器反折的细胞膜包围并逐渐分开，形成单个的凋亡小体。
3)凋亡小体消失。
凋亡小体被邻近的细胞或巨噬细胞识别吞食及消化。
该过程一般较快，从凋亡开始到凋亡小体形成不过几分钟的时间，整个凋亡过程大约持续几个小时。
(2)生化特征。
1)染色质DNA的降解：由于内源性核酸内切酶基因的活化和表达，激活核酸内切酶，使染色质DNA降解成片段大小有规律的(200bp的倍数)的寡核苷酸小体，在进行琼脂糖凝胶电泳时，可见特征性的梯状DNA条带(ladder)。
2)细胞内钙离子浓度的快速、持续的升高。
(3)细胞凋亡的生理意义。
细胞凋亡对于多细胞生物个体发育的正常进行，自稳平衡的保持以及抵御外界各种因素的干扰方面都起着非常关键的作用。
通过细胞凋亡，有机体得以清除不再需要的细胞，而不引起炎症反应。
13章 程序性细胞死亡和细胞衰老
调节因子（或者 抗凋亡蛋白）： 线虫：Ced-9 哺乳动物：Bcl-2 效应物为半胱氨酸蛋白酶，称为 caspases 1, 或 者 ICE (Ced-3) （线虫中） Apaf1(凋亡蛋白酶活化因子) or Ced-4, 促进 caspases 或者 Ced-3 活性
2、Bcl2 家族、线粒体与细胞凋亡
凋亡促进剂，亦可作抑制剂，可与 BCL-2，BCL-X 和 E1B19K 结合
凋亡抑制剂 凋亡促进剂，与 BCL-2 和 BCL-XL 结合 线虫中的凋亡抑制剂，BCL-2 同源物 腺病毒凋亡抑制剂，与 Bax 和 Bak 结合
2、细胞凋亡特征
（1）、形态学特征 ◆凋亡小体的形成： ◆凋亡的起始：细胞表面的特化
结构如微绒毛消失，细胞间接触的消 核染色质断裂为大小不等的片段，与某 失，但细胞膜依然完整；线粒体大体 ◆凋亡小体为邻近细胞吞噬并消化 些细胞器如线粒体一起聚集，为反折的 完整，但核糖体逐渐从内质网上脱 细胞质膜所包围。细胞表面产生了许多 离，内质网囊腔膨胀，并逐渐与质膜 泡状或芽状突起，逐渐形成单个的凋亡 融合；染色质固缩，形成新月形帽状 小体 结构等形态，沿着核膜分布 ◆凋亡细胞组织转谷氨酰胺酶tTG （tissue Transglutaminase）积累并达到较高水平 ◆凋亡小体逐渐为邻近的细胞吞噬并消化
括发生染色质凝缩并逐步分布在核膜周围；细胞质浓缩, 膜泡形成 凋亡小体，最后被吞噬细胞吞噬和降解等)
● 执行死亡的4个基因： ced-3、ced-4、ced-9和egl-1
基因。
ced-4是细胞杀手, ced3,ced4基因促进细胞凋亡;ced-9是 存活因子,抑制细胞凋亡
程序性死亡的细胞之所以能够被吞噬细胞 识别和吞噬，是因为这些细胞的表面具有“将我 吃掉”的信号，这种信号在正常细胞的表面是不 存在的。研究得最清楚的被吞噬信号是存在于 程序化死亡细胞质膜脂双层外叶的磷脂酰丝氨 酸(phosphatidylserine)分子。
最新细胞生物学第13章细胞程序性死亡及细胞衰老讲学课件
②天然的caspase抑制剂
细胞凋亡失机体用来清除病毒、防止其进一 步感染的一种机制，而病毒也发展出一种对 抗机制──抑制caspase的活性，来逃避或阻止 凋亡的发生。痘病毒蛋白CrmA和杆病毒蛋白 p35就是这样的天然的caspase抑制剂。
④彗星电泳法（comet assay）
将单个细胞悬浮于琼脂糖凝胶中，经裂解处 理后，在电场中短时间电泳，并用荧光染料 染色，凋亡细胞中有DNA降解片断，在电场 中泳动快，使细胞核呈彗星式图案；正常的 无DNA断裂的核在泳动时保持圆球形。
⑤流式细胞仪分析
根据凋亡细胞DNA断裂和丢失，采用碘化丙 啶使DNA 产生激发荧光，用流式细胞仪检出 凋亡的亚二倍体细胞，同时又能观察细胞的 周期状态。
毒物质）、物理因素（如热、辐射）和生物因素 （如病原体）等环境因素的伤害，引起细胞死亡的 现象。坏死细胞的形态改变主要是酶性消化和蛋白 变性。参与此过程的酶，如来源于死亡细胞本身的 溶酶体，则称为细胞自溶（autolysis）；若来源于 浸润坏死组织内白细胞溶酶体，则为异溶 （heterolysis）。
②DNA电泳
凋亡细胞中提取的DNA进行常规琼脂糖凝胶 电泳时，呈DNA ladder。这是目前鉴定细胞 凋亡的最可靠方法。
③TUNEL测定法
即DNA断裂的原位末端标记法，凋亡细胞的 核DNA产生3’-OH末端，可借助标记物进行原 位标记，观察。
可在组织切片上准确定位凋亡细胞，灵敏度 高；缺点是缺乏专一性，但可结合形态学观 察法予以判断。
（2）细胞凋亡的生化特征
第十三章 程序性细胞死亡与细胞衰老
（1）Cas引起凋亡的关键酶。特点：
胞质中
一组结构类似的蛋白酶，选择性切割某些蛋白质。
活性位点均包含半胱氨酸残基；
特异切割靶蛋白天冬氨酸残基后的肽键caspase
（cysteine aspartate-specific protease）。
哺乳动物caspase超家族15种P448表13-1
性氧等）， Caspase-8切割Bcl-2家族成员Bid将信号传递
到线粒体引发凋亡的内源途径，使凋亡信号进一步扩大。
含有1-4个Bcl-2同源结构域（BH）。分两类：抗凋亡基因， 如：Bcl-2；促凋亡基因，如：Bax。
促凋亡蛋白BH结构域受信号刺激后转移到线粒体外膜，能 引起线粒体外膜通透性改变，导致多种凋亡因子（关键因 子cyt c ）释放，引起凋亡。
Bcl-2 gene family（Zimmermann 2001）
BCL-2家族成员
基因产物 BCL-2 BCL-x BCL-w Bax Bak MCL-1 Bad Ced-9 E1B19K 功 能 凋亡抑制剂，可和 Bax 及 Bak 结合 其 L 型抑制凋亡，S 型促进凋亡，与 Bax 及 Bak 结合 凋亡抑制剂 凋亡促进剂，可与 BCL-2， BCL-XL ，EIB19K 结合
Apaf-1与cyt c结合后发生自身聚合， 通过CARD结 构域召集caspase-9酶原，形成一个很大的凋亡复 合体（apoptosome），激活caspase-3和caspase-9 。
作用：参与线粒体凋亡途径，该基因敲除后，小 鼠神经细胞过多，脑畸形发育。
从事的是细胞凋亡规律的 研究。
FADD N端通过DED区（death effector
程序性细胞死亡和细胞衰老
BclBcl-2家族部分成员
基因产物 Bcl-2 Bcl-x Bcl-w MCL-1 Ced9 Bax Bak Bad Bid 功能 凋亡抑制因子，可和Bax及Bak结合 L型抑制凋亡，S型促进凋亡，与Bax及Bak结合 凋亡抑制因子 凋亡抑制因子 线虫中凋亡抑制因子 凋亡促进因子，可与Bcl-2和Bcl-xL结合 凋亡促进因子，可与Bcl-2和Bcl-x结合 凋亡促进因子，与Bcl-2和Bcl-xL结合 凋亡促进因子
程序性细胞死亡与 细胞衰老
凋亡的起始：细胞表面的特化 结构如微绒毛消失，细胞间接 触消失，但细胞膜依然完整， 未失去选择通透性；线粒体大 体完整，但核糖体逐渐与内质 网脱离，内质网囊腔膨胀，并 逐渐与质膜融合；细胞核内染 色质固缩，形成新月形帽状结 构，沿着核膜分布。 凋亡小体的形成：核染色质断 裂为大小不等的片段，与某些 细胞器如线粒体聚集在一起， 被反折的细胞质膜所包围形成 凋亡小体，细胞表面产生了许 多泡状或芽状突起。 凋亡小体逐渐被邻近的细胞或 体内吞噬细胞所吞噬，凋亡细 胞的残余物质被消化消化后重 新利用。
细胞凋亡研究的模式动物：线虫
早在２０世纪６０年代初期，科学家就开始探索 “程序性死亡”的奥秘。要揭开这一奥秘，需要选择一 个合适的研究对象，像细菌这样的单细胞生物太简单， 而像哺乳动物这样由大量细胞组成的生物又太复杂，科 学家最终选择了线虫。 线虫身长只有1毫米，有959个 细胞，基因相对不多（只有1000多个），构造简单，生 命周期也短暂，而最关键的是它身体透明，便于用显微 镜观察，最适合作为实验室研究对象。
长期以来细胞坏死被认为是一种被动的死亡方 式，当细胞受到意外损伤，如极端的物理、化 学因素或严重的病理性刺激的情况下细胞坏死 才会发生。此时细胞内ATP浓度已下降到无法 维持细胞存活的水平。 在细胞坏死时，细胞质出现空泡，细胞质膜破 损，细胞内容物，包括膨大和破碎的细胞器以 及染色质片段释放到胞外，引起周围组织的炎 症反应。 细胞坏死过程中染色质不发生凝集，也不产生 有规律的200bp的DNA降解片段，而是被随机 降解，琼脂糖凝胶电泳时呈现弥散性分布。
程序性细胞死亡与细胞衰老
第十三章程序性细胞死亡与细胞衰老一、填空题1．诱导细胞凋亡的因子大致可以分为和两大类。
2．细胞凋亡检测的方法有、、、和。
3．通常年轻的功能健全的细胞膜相是，衰老的或有缺陷细胞膜相是。
4．凋亡细胞DNA链的断裂主要发生在，从而产生bp整数倍的DNA片段。
5．bcl2是一种(原癌／抑癌)基因，p53是基因。
6．细胞凋亡的过程，在形态学上可分为、和3个阶段。
7．细胞的死亡一般定义为，通常用鉴别细胞的死活，活细胞容易被染色，死细胞容易被染色。
8．细胞死亡有两种形式：一种为死亡，另一种为死亡。
9．脂褐质小体来源于。
10．人随着年龄的增大，细胞质膜中的磷脂含量逐渐下降，使质膜中胆固醇与磷脂的比值升高，最终导致细胞质膜的增加，降低。
11．细胞衰老端粒假说认为：随着细胞分裂次数的增加，端粒不断缩短。
当端粒缩短到一定程度(临界长度)时引发了极限，细胞不再分裂。
二、选择题1．对于体外培养的人二倍体细胞，决定其衰老的主要因素是：A．细胞培养的外环境B．细胞核C．细胞质D．以上都不是2．细胞核结构的衰老变化中最明显的变化是：A．核膜的内折染色质固缩化B细胞核体积增大C．大量的核仁裂解D．凋亡小体出现3．下列哪个选项不是衰老细胞结构的变化：A. 有序排列的内质网不复存在，内质网成分弥散性的分布于核周胞质中B．线粒体的数量减少而体积增大，内容物呈现网状化并形成多囊体C．致密体数量大大减少，几近消失D．质膜处于凝胶相或固相；细胞间间隙连接减少4．凋亡细胞特征性的形态学改变是：A．溶酶体膜和细胞膜破裂 B. 染色质边集，沿核膜分布C．线粒体嵴消失 D. 形成凋亡小体5．下列选项中，关于凋亡小体说法正确的是：A. 凋亡小体只有在电子显微镜下才能观察到，B. 凋亡小体完全由固缩的核染色质组成C. 凋亡小体完全由胞浆组成D．凋亡小体最终被邻近的细胞所吞噬6．细胞凋亡的一个重要特点是：A. DNA随机断裂B．DNA发生核小体间的断裂C. 70S核糖体中的rRNA断裂D．80S核糖体中rRNA断裂7．下列哪项不属于细胞凋亡的形态学变化：A．细胞固缩B．细胞肿胀C核固缩D．染色质边集8．细胞凋亡DNA双链断裂的主要部位是：A. 富含AT的区域B. 富含GC的区域C．核小体之间的连接区D．已经发生DNA损伤的部位9．细胞凋亡最主要的生物化学特征是：A．DNA发生核小体间的断裂，产生含有不同数量核小体单位的片段B．细胞质Ca离子浓度增加C．tTG积累并达到较高水平D．磷脂酰丝氨酸重分布10．到目前为止，鉴定细胞凋亡的最可靠的方法是：A．DNA断裂的原位末端标记法B．DNA电泳形成的“梯形条带”C．测定组织转谷氨酰胺酶的水平D．彗星电泳11．促进细胞凋亡的基因是：A．p53 B．bcl2 C . ced9 D．mcl112．通常情况下或实验条件下，下列哪种因素并不能导致细胞凋亡的发生：A. TNFαB．紫外线和γ射线的照射C. 半胱氨酸蛋白酶抑制剂D．抗Fas／Apo-1／CD9513．编码P53蛋白的基因发生突变，会导致：A．失去一个抑制蛋白，P21 B．失去一个转录因子C．细胞生长失控及产生肿瘤D．以上都对14．癌细胞的非整倍性涉及下列哪种蛋白质?A. P53 B．RB C．Myc D．bcl-215. 染色体易位导致癌变发生的原因是：A．将一个癌基因易位到活性表达的基因座旁，如Ig基因座B．改变癌基因的结构C．将一个癌基因易位到组成型异染色质区D．通过两段编码区的融合产生一种杂种基因，如bcr-abl16. 以下哪一项不是导致癌细胞过度生长的原因?A．癌细胞丧失了程序化死亡机制B．某些癌细胞能够分泌刺激自身增殖的生长因子促进自身分裂C. 癌细胞由于对密度依赖性生长抑制失去敏感性D．癌细胞中的细胞骨架不仅少而且杂乱无章17. 下列哪类基因还没被确认为癌基因：A．编码生长因子受体的基因B．编码膜结合离子通道的基因C. 编码细胞质蛋白激酶的基因D．编码与不匹配修复有关的蛋白质的基因18．下列哪一种不是程序性死亡的特征?A．核DNA在核小体连接处断裂成核小体片段B．核纤层断裂消失C．细胞通过发芽、起泡等方式形成一些球形的突起D．细胞破裂，释放出内容物19．在RNA和DNA肿瘤病毒中引发癌变的基因是：A．仅仅在病毒基因组中发现的特异序列，B．可在宿主细胞内发现，但仅在细胞被转化后C．可在宿主细胞内发现，甚至在正常细胞内也可以发现D．也可在很多病原菌中发现20．迅速判断细胞是否死亡的方法是：A．形态学改变B．功能状态检测C．繁殖能力测定D．活性染色法E．内部结构观察21．到目前为止所有被确定的致癌物有哪些共同点?A．都是在香烟的烟中发现的B．都具有诱变性C．都是化学物质D．没有任何共同点22．对引起家族性乳癌的基因测序时发现，这些基因编码的多肽含有锌指蛋白基序，根据这一结果，可推测此类基因产物的正常功能是：A．属于激素B．属于生长因子C．属于生长因子受体D．属于转录因子23. 一个癌基因编码一种生长因子受体，且是组成型表达的。
第十三章 程序性细胞死亡与细胞衰老——翟中和细胞生物学
酵母细胞的程序性死亡
1.
酵母程序性死亡形态学特征及机制与动物细胞 凋亡类似。 还未发现类似动物细胞Caspase的关键执行因 子：
对拟南芥和酵母全基因组进行检索，未发现动物细胞 Caspase的同源分子——执行及调节因子与动物细胞发 生了结构上的区别。 动物细胞BcL-2家族成员在植物细胞中表达后，对植 物细胞的程序性死亡产生效应——存在结构不同而功 能类似的调节因子。
死亡细胞出的残余物被细胞壁固定在原位、不 是被周围细胞吞噬，而是被自身液泡中的水解酶 消化。
形态方面：
1、过敏反应 2、管状细胞分化程序性死亡
1、过敏反应(A)：染色质凝聚，DNA降解为50kb片段，细胞 质膜及液泡膜皱缩破裂，质壁分离，末期细胞内含物泄漏到 质体外。 2、管状细胞分化程序性死亡(B) ：细胞壁增厚，随着液泡膜的 破裂，核DNA被迅速降解，细胞内含物被水解消化，最后 仅剩下细胞壁。
3 细胞凋亡的形态学特征
◆凋亡的起始：细胞表面的特化结构如微绒毛消失， 细胞间接触的消失，但细胞膜依然完整；线粒体大体 完整，但核糖体逐渐从内质网上脱离，内质网囊腔膨 胀，并逐渐与质膜融合；染色质固缩，形成新月形帽
状结构等形态，沿着核膜分布。
◆凋亡小体的形成：核染色质断裂为大小不等的片段， 与某些细胞器如线粒体一起聚集，为反折的细胞质膜 所包围。细胞表面产生了许多泡状或芽状突起，逐渐 形成单个的凋亡小体 ◆凋亡小体逐渐为邻近的细胞吞噬并消化
二、植物细胞与酵母细胞 的程序性死亡
●植物细胞的程序性死亡 ●酵母细胞的程序性死亡
植物细胞的程序性死亡
植物细胞程序性死亡概述
植物细胞与动物细胞程序性死亡的差异
诱导植物细胞程序性死亡的因素
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第十三章程序性细胞死亡与细胞衰老衰老(aging，senescence，senility)又称老化，通常指生物发育成熟后，在正常情况下随着年龄的增加，机能减退，内环境稳定性下降，结构中心组分退行性变化，趋向死亡的不可逆的现象。
一、程序性细胞死亡
(一)动物细胞的程序性死亡
动物细胞的死亡方式主要包括三种：凋亡、坏死和自噬。
1．细胞凋亡
细胞凋亡是一个主动的由基因决定的自动结束生命的过程。
由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常常被称为细胞编程性死亡(programmed cell death，PCD)。
PCD最初是发育生物学中提出的概念，其含义是发育过程中(例如幼虫发育为成虫)发生的某类细胞(例如肌肉细胞)的大量死亡，而这种细胞死亡要求一定的基因表达。
(1)形态学特征。
1)凋亡起始。
该时期特征主要为：①骨架杂乱，细胞间接触消失，细胞间粘附力下降；②细胞质和核浓缩，显微镜下观察可发现细胞膜发泡，染色质凝集，一沿着核膜形成新月形帽状结构；③内质网腔膨胀，核糖体从内质网上脱落，伴随着这些变化凋亡小体逐渐形成。
2)凋亡小体形成。
随着细胞膜内折，染色质断裂成片断，染色质片断及线粒体等细胞器反折的细胞膜包围并逐渐分开，形成单个的凋亡小体。
3)凋亡小体消失。
凋亡小体被邻近的细胞或巨噬细胞识别吞食及消化。
该过程一般较快，从凋亡开始到凋亡小体形成不过几分钟的时间，整个凋亡过程大约持续几个小时。
(2)生化特征。
1)染色质DNA的降解：由于内源性核酸内切酶基因的活化和表达，激活核酸内切酶，使染色质DNA降解成片段大小有规律的(200bp的倍数)的寡核苷酸小体，在进行琼脂糖凝胶电泳时，可见特征性的梯状DNA条带(ladder)。
2)细胞内钙离子浓度的快速、持续的升高。
(3)细胞凋亡的生理意义。
细胞凋亡对于多细胞生物个体发育的正常进行，自稳平衡的保持以及抵御外界各种因素的干扰方面都起着非常关键的作用。
通过细胞凋亡，有机体得以清除不再需要的细胞，而不引起炎症反应。
另一方面，细胞凋亡的失调包括不恰当的激活或抑制会导致疾病，例如Alzheimer氏病、各种肿瘤、艾滋病以及自身免疫病等。
(4)细胞凋亡的检测方法。
1)形态学观察。
有的染料如台盼蓝为活细胞排斥，但是可以使死细胞着色。
或者DAPI或Giemsa染色在显微镜下观察细胞核的形态。
2)DNA电泳。
细胞凋亡时，细胞内特异性核酸内切酶活化，染色质DNA在核小体间被特异性切割，DNA降解成180～200bp或其整数倍片段，电泳时呈现梯度条带。
3)TUNEL测定法。
借助一种可观测的标记物，对DNA中产生的3’-0H末端进行原位标记，用荧光显微镜即可进行观察。
4)彗星电泳法。
将单个细胞悬浮于琼脂糖凝胶中，经裂解处理后，再在电场中进行短时间的电泳，并用染料染色。
凋亡细胞中的DNA片段在电场中泳动速度较快，呈现出彗星式图案，而正常细胞的无DNA端粒的核在泳动时保持圆球形。
5)流式细胞仪分析。
与正常完整的二倍体细胞相比，凋亡细胞DNA发生断裂和丢失，呈亚二倍体状态。
采用碘化丙锭染色使。
DNA产生激发荧光，流式细胞仪能够检测出凋亡的亚二倍体细胞。
(5)细胞凋亡的分子机制。
Caspase是近年来发现的一组存在于胞质溶胶中的结构上相关的蛋白酶，其一个重要共同点是特异性断开Asp残基后的肽键，切割通常只发生在少数位点(一般只有一个)。
主要是在结构域间的位点上，切割的结果是活化某些蛋白或使某些蛋白失活，但从不完全降解一种蛋白质，是细胞凋亡中一组重要的酶类。
Casoases活化途径有两条：一是经细胞表面受体活化caspase2、8、10，通过这几个再活化caspase3、7等凋亡执行因子，启动凋亡过程；二是经线粒体中的细胞色素c激活caspase9，再由caspase9激活下游凋亡执行因子，启动细胞凋亡。
此外，还存在非caspase依赖性的细胞凋亡途径。
2．细胞坏死
细胞坏死是细胞受到化学因素(如强酸、强碱、有毒物质)、物理因素(如热、辐射)和生物因素(如病原体)等环境因素的伤害，引起细胞死亡的现象。
坏死细胞的形态改变主要是由下列2种病理过程引起的，即酶性消化和蛋白变性。
细胞坏死初期，胞质内线粒体和内质网肿胀、崩解，结构脂滴游离、空泡化，蛋白质颗粒增多，核发生固缩或断裂。
随着胞质内蛋白变性、凝固或碎裂，以及嗜碱性核蛋白的降解，细胞质呈现强嗜酸性，故坏死组织或细胞在苏木精／伊红染色切片中，胞质呈均一的深伊红色，原有的微细结构消失。
在含水量高的细胞，可因胞质内水泡不断增大，并发生溶解，导致细胞结构完全消失，最后细胞膜和细胞器破裂，DNA降解，细胞内容物流出，引起周围组织炎症反应。
细胞凋亡与细胞坏死的比较：
(1)细胞凋亡中细胞变圆、微绒毛消失、膜皱缩胞质浓缩，ER扩张与质膜融合核浓缩，染色质边集形成凋亡小体，无炎症反应。
而细胞坏死中，细胞膨胀、ER、Mi、核肿胀溶酶体膜破坏细胞溶解，有炎症反应。
(2)细胞凋亡中出现DNA梯状带(DNA ladders)。
而细胞坏死中无DNA梯状带。
3．细胞自噬
正常的动物细胞为了维持细胞内环境的动态平衡，需要不断降解功能失常或不需要的细胞结构，如各种蛋白质、细胞器以及各种胞质成分。
通常，寿命较短的蛋白质如调控蛋白通过泛素一蛋白酶体系统进行降解。
而寿命较长的细胞结构或蛋白质则通过细胞自噬途径，由溶酶体进行降解。
(二)植物细胞和酵母细胞的程序性死亡
植物细胞凋亡的研究开始较晚，最早提出植物中存在细胞凋亡的是1994年发表的关于拟南芥的过敏反应中出现细胞程序性死亡的报道。
与动物中一样，细胞凋亡存在于正常的植物发育、对环境胁迫的反应和病原体入侵引发的过敏反应中。
酵母是单细胞生物，细胞的“自杀”就相当于结束了个体的生命，长期以来认为酵母的这样的单细胞生物的程序性死亡是对个体不利的，但是近年来有实验证据表明在酵母中同样存在程序性死亡，此项研究仍在初期阶段。
二、细胞衰老
(一)细胞衰老的概念与特征
细胞衰老(cellular aging)即原来具有分裂能力的细胞随着整体年龄增长而减缓或停止分裂的现象。
Hayflick界限：Hayflick通过观察人的正常二倍体成纤维细胞在体外连续培养的状况，发现无论怎样完善培养条件，正常细胞的分裂增殖能力都是有限的，不能无限分裂。
正常细胞体外培养只能分裂有限的次数，这一现象称为Hayflick 界限。
另外，细胞的分裂代数与细胞供体本身的年龄呈反比，取正常人胚胎的成纤维细胞传代培养，能分裂繁殖40～60代，如果取自青年人或老年人的成纤维细胞进行培养，细胞的分裂代数明显减少。
细胞衰老的特征：
(1)细胞内水分减少，致使细胞脱水收缩，体积变小。
(2)细胞色素颗粒沉积增多，如脂褐素在胞浆中沉积随老年化过程而增加，如肝细胞、肌细胞和神经细胞中的积聚更为明显。
(3)细胞器的衰老变化：①细胞膜的流动性降低：衰老的细胞膜发生脂质过氧化反应，流动性明显减弱，因而细胞的兴奋性降低；②线粒体的数量随着年龄的增大而减少，而其体积则随着年龄的增大而增大；③高尔基复合体的分泌功能与囊泡运输功能下降；溶酶体酶活性降低；内质网数量减少。
(4)细胞核的变化：染色质固化，核膜内折。
(5)化学组成与生化反应的改变：①蛋白质合成的速度下降；②细胞内酶的活性与含量改变等。
(二)细胞衰老的分子机制
有关细胞衰老的假说有很多，例如自由基理论、神经免疫网络论、端粒缩短论等等。
这些假说的正确性有待检验。