細(xì)胞生物學(xué)：第11章細(xì)胞生長與增殖

1、第一節(jié)第一節(jié) 細(xì)胞周期與細(xì)胞增殖細(xì)胞周期與細(xì)胞增殖一一. .細(xì)胞周期概述細(xì)胞周期概述細(xì)胞周期細(xì)胞周期間期間期有絲分裂期有絲分裂期（M期期）G1期（期（DNA合成前期）合成前期）S 期（期（DNA合成期）合成期）G2期（期（DNA合成合成后期）后期）前期前期前中期前中期中期中期后期后期末期末期G1SG2MTc=TG1+TS+TG2+TM二二. . 細(xì)胞周期各時相的特點細(xì)胞周期各時相的特點（1 1）G G1 1期是細(xì)胞周期中最長的一段時間期是細(xì)胞周期中最長的一段時間G G1 1期期時長在不同細(xì)胞中相差很大，決定細(xì)胞時長在不同細(xì)胞中相差很大，決定細(xì)胞周期的時間周期的時間1 G11 G1期（期（DNA

2、DNA合成前期）合成前期）（2 2）G G1 1期可分為期可分為G G1 1早期和早期和G G1 1晚期晚期有非?；钴S的生化變化有非常活躍的生化變化 早期：早期：合成合成三種三種RNA（必要條件），（必要條件），組裝核組裝核糖體，合成糖體，合成結(jié)構(gòu)蛋白結(jié)構(gòu)蛋白、酶蛋白酶蛋白等等細(xì)胞體積細(xì)胞體積增加增加。 晚期晚期：為為DNA復(fù)制做好物質(zhì)準(zhǔn)備，合成各種復(fù)制做好物質(zhì)準(zhǔn)備，合成各種RNA和蛋白質(zhì)（和蛋白質(zhì)（DNADNA聚合酶、鈣調(diào)蛋白和細(xì)胞聚合酶、鈣調(diào)蛋白和細(xì)胞周期蛋白等）。周期蛋白等）。G G1 1期細(xì)胞的生化變化期細(xì)胞的生化變化（3 3）G G1 1期內(nèi)有一重要的期內(nèi)有一重要的（R R點），點）

3、，可決定可決定G G1 1期細(xì)胞走向期細(xì)胞走向細(xì)胞分化細(xì)胞分化G1早期早期: : 染色質(zhì)螺旋化程度較高，染色質(zhì)螺旋化程度較高，RNARNA和蛋白質(zhì)含量較少和蛋白質(zhì)含量較少G1晚期晚期: : 染色質(zhì)螺旋化程度較低，染色質(zhì)螺旋化程度較低，RNARNA和蛋白質(zhì)含量較多和蛋白質(zhì)含量較多G1SG2MG0(靜止?fàn)顟B(tài)靜止?fàn)顟B(tài))G1早期早期G1晚期晚期G0G1早期早期G1晚期晚期 當(dāng)當(dāng)RNA與蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)含量含量達(dá)到達(dá)到一定閾值時一定閾值時 當(dāng)當(dāng)RNA與蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)含量含量未達(dá)到未達(dá)到一定閾值時一定閾值時如如細(xì)胞合成一些特異性的細(xì)胞合成一些特異性的RNA和蛋和蛋 白質(zhì)，進(jìn)入分化狀態(tài)白質(zhì)，進(jìn)入分化狀態(tài)G1早

4、期早期細(xì)胞走向細(xì)胞走向: :G2 M細(xì)胞分化細(xì)胞分化G0期期S繼續(xù)增殖細(xì)胞：繼續(xù)增殖細(xì)胞： 始終保持活躍的增殖能力的細(xì)胞。如始終保持活躍的增殖能力的細(xì)胞。如表皮生發(fā)層表皮生發(fā)層細(xì)胞細(xì)胞、部分骨髓細(xì)胞部分骨髓細(xì)胞。暫不增殖細(xì)胞：暫不增殖細(xì)胞：保持著增殖能力但處于暫不增殖狀態(tài)的細(xì)胞保持著增殖能力但處于暫不增殖狀態(tài)的細(xì)胞( (G G0 0期細(xì)胞期細(xì)胞),),適宜條件下可重返細(xì)胞周期。適宜條件下可重返細(xì)胞周期。淋巴細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、肝、腎細(xì)胞肝、腎細(xì)胞。G G1 1期細(xì)胞的類型期細(xì)胞的類型永不增殖細(xì)胞：永不增殖細(xì)胞：這類細(xì)胞喪失增殖能力，永遠(yuǎn)停留在這類細(xì)胞喪失增殖能力，永遠(yuǎn)停留在G G1 1期，形態(tài)結(jié)期

5、，形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能高度分化的細(xì)胞，如構(gòu)和功能高度分化的細(xì)胞，如紅細(xì)胞、神經(jīng)、肌肉、紅細(xì)胞、神經(jīng)、肌肉、多形核多形核細(xì)胞等。細(xì)胞等。 腫瘤細(xì)胞群體與腫瘤治療腫瘤細(xì)胞群體與腫瘤治療 增殖細(xì)胞群：增殖細(xì)胞群： 始終保持著活躍的增殖能力的細(xì)胞群，對藥始終保持著活躍的增殖能力的細(xì)胞群，對藥物敏感，物敏感，化療效果好化療效果好。暫不增殖細(xì)胞群暫不增殖細(xì)胞群（G0期細(xì)胞）：期細(xì)胞）： 保持著增殖能力但處于休止?fàn)顟B(tài)的細(xì)胞群，保持著增殖能力但處于休止?fàn)顟B(tài)的細(xì)胞群，在適宜條件下又可重返細(xì)胞周期在適宜條件下又可重返細(xì)胞周期 癌細(xì)胞處于靜止期，癌細(xì)胞處于靜止期， 對藥物不敏感，是腫瘤對藥物不敏感，是腫瘤復(fù)發(fā)的根源。復(fù)發(fā)

6、的根源。永不增殖細(xì)胞群：永不增殖細(xì)胞群： 喪失增殖能力，喪失增殖能力，其比例越大，腫瘤的危險性其比例越大，腫瘤的危險性越低。越低。3 3 G2期（期（DNADNA合成后期）合成后期） 為為M期的細(xì)胞分裂作好物質(zhì)和能量貯備期的細(xì)胞分裂作好物質(zhì)和能量貯備加速合成加速合成RNARNA和和有絲分裂相關(guān)的蛋白質(zhì)（微管蛋有絲分裂相關(guān)的蛋白質(zhì)（微管蛋白、成熟促進(jìn)因子等）白、成熟促進(jìn)因子等）4 4 M期期( (分裂期）分裂期） 把復(fù)制好的染色體平均地分到兩個子細(xì)胞中去把復(fù)制好的染色體平均地分到兩個子細(xì)胞中去2 2 S 期（期（DNADNA合成期）合成期）1、 DNA復(fù)制復(fù)制為細(xì)胞分裂的先決條件為細(xì)胞分裂的先決

7、條件2、組蛋白組蛋白與與非組蛋白非組蛋白大量合成大量合成3、中心粒中心粒的復(fù)制時期的復(fù)制時期三、細(xì)胞增殖的方式三、細(xì)胞增殖的方式（二）有絲分裂（二）有絲分裂 (mitosis，M 期期)細(xì)胞通過細(xì)胞通過核分裂和胞質(zhì)分裂核分裂和胞質(zhì)分裂，產(chǎn)生，產(chǎn)生兩個與親代兩個與親代相同相同的的子細(xì)胞核子細(xì)胞核的過程。的過程。1 1、細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生巨大變化：、細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生巨大變化：（1 1）染色質(zhì)）染色質(zhì)染色體染色體（2 2）出現(xiàn)）出現(xiàn)有絲分裂器有絲分裂器和和收縮環(huán)收縮環(huán)（3 3）核膜、核仁的消失和重建）核膜、核仁的消失和重建3 3、是真核細(xì)胞的主要的增殖方式。、是真核細(xì)胞的主要的增殖方式。2、復(fù)制的染色

8、體能平均地分給兩個子細(xì)胞，、復(fù)制的染色體能平均地分給兩個子細(xì)胞， 子細(xì)胞染色體數(shù)與母細(xì)胞相同。子細(xì)胞染色體數(shù)與母細(xì)胞相同。2n前、前中、中、后、末期前、前中、中、后、末期間期：間期：DNA復(fù)制復(fù)制2n2n（三）減數(shù)分裂（三）減數(shù)分裂 (meiosis) 在在生殖細(xì)胞生殖細(xì)胞形成過程中，使形成過程中，使子細(xì)子細(xì)胞染色體數(shù)目減半胞染色體數(shù)目減半的細(xì)胞分裂。的細(xì)胞分裂。 2n性母細(xì)胞性母細(xì)胞間期間期: DNA復(fù)制復(fù)制減數(shù)分裂減數(shù)分裂前、中、后、末期前、中、后、末期前、中、后、末期前、中、后、末期nnnn減數(shù)分裂減數(shù)分裂終變期終變期雙線期雙線期粗線期粗線期偶線期偶線期細(xì)線期細(xì)線期DNA復(fù)制一次復(fù)制一次

9、，細(xì)胞，細(xì)胞分裂兩次分裂兩次，子，子細(xì)胞染色體數(shù)目細(xì)胞染色體數(shù)目減半減半?？偺攸c總特點n nn n（一）減數(shù)分裂的過程（一）減數(shù)分裂的過程前間期：前間期：原始生殖細(xì)胞原始生殖細(xì)胞分化形成分化形成初級生殖母細(xì)胞初級生殖母細(xì)胞 DNA DNA復(fù)制（復(fù)制（S S期很長），中心體和期很長），中心體和單側(cè)單側(cè)動粒組裝動粒組裝 著絲粒著絲粒單側(cè)動粒單側(cè)動粒姐妹染色單體姐妹染色單體 一條染色單體沒有動粒一條染色單體沒有動粒減數(shù)分裂的前期減數(shù)分裂的前期 I (prophase )：細(xì)線期偶線期粗線期終變期雙線期細(xì)線期：細(xì)線期：染色質(zhì)螺旋成細(xì)線狀的染色體染色質(zhì)螺旋成細(xì)線狀的染色體 偶線期：偶線期：同源染色體同源

10、染色體聯(lián)會聯(lián)會，形成，形成二價體二價體。 聯(lián)會：聯(lián)會：同源染色體同源染色體配對，互相靠攏的現(xiàn)象配對，互相靠攏的現(xiàn)象間期間期細(xì)線期細(xì)線期偶線期偶線期 兩條形態(tài)、大小和遺傳功能相似的染色兩條形態(tài)、大小和遺傳功能相似的染色體，其中一條來自父方，一條來自母方。體，其中一條來自父方，一條來自母方。 姐妹染色單體姐妹染色單體非姐妹染色單體非姐妹染色單體非非同源染色體同源染色體同源染色體：同源染色體：同源染色體（同源染色體（四分體四分體） 聯(lián)會復(fù)合體聯(lián)會復(fù)合體：由一長梯形的：由一長梯形的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)核心核心組成。組成。 側(cè)生組分側(cè)生組分 中央組分中央組分 橫向排列的纖維橫向排列的纖維 二價體二價體：聯(lián)會的結(jié)

11、果形成二價體，每個：聯(lián)會的結(jié)果形成二價體，每個二價體中含一對同源染色體。二價體中含一對同源染色體。3 3、粗線期（重組、粗線期（重組期）期）： 出現(xiàn)明顯的出現(xiàn)明顯的四分體四分體 同源染色體的非姐同源染色體的非姐妹染色單體的相對妹染色單體的相對應(yīng)的片段發(fā)生應(yīng)的片段發(fā)生交叉、交叉、互換互換-聯(lián)會復(fù)合體聯(lián)會復(fù)合體中形成的中形成的重組節(jié)重組節(jié)部部位，出現(xiàn)位，出現(xiàn)基因重組基因重組 交叉交叉雙線期：雙線期：同源染色體互相排斥分開同源染色體互相排斥分開 ，出現(xiàn)，出現(xiàn) 交叉的端化交叉的端化終變期終變期:染色體濃縮得更粗短，核膜、核仁消失染色體濃縮得更粗短，核膜、核仁消失雙線期雙線期終變期終變期中期中期(met

12、aphase )：同源染色體（同源染色體（四四 分體分體）排列在細(xì)胞中央）排列在細(xì)胞中央的赤道面上的赤道面上后期后期(anaphase )：同源染色體分離同源染色體分離 非同源染色體自由組合非同源染色體自由組合末期末期(telophase )：形成兩個子形成兩個子 細(xì)胞細(xì)胞末期末期I I后期后期I I中期中期I I中期中期：姐妹染色姐妹染色單單體（體（二分體二分體）排列）排列 在細(xì)在細(xì)胞的赤道面上胞的赤道面上前期前期：染色質(zhì)逐漸螺旋形成染色體染色質(zhì)逐漸螺旋形成染色體前期前期 II中期中期 II減數(shù)分裂減數(shù)分裂間期：間期：中心體中心體組裝組裝，雙側(cè)雙側(cè) 動粒組裝動粒組裝末期末期：形成形成4 4個

13、子細(xì)胞，子細(xì)胞染色體個子細(xì)胞，子細(xì)胞染色體數(shù)目減半。數(shù)目減半。 后期后期：姐妹染色單體分別向兩極移動姐妹染色單體分別向兩極移動后期后期 II末期末期 II 保持親代與子代之間遺傳物質(zhì)的恒定性保持親代與子代之間遺傳物質(zhì)的恒定性 增加后代遺傳性狀的多樣性增加后代遺傳性狀的多樣性同源染色體的非姐妹染色單體互換同源染色體的非姐妹染色單體互換非同源染色體自由組合非同源染色體自由組合2n父親父親母親母親2n n減數(shù)分裂減數(shù)分裂 n精子精子卵子卵子2n受受 精精（二）減數(shù)分裂的特征和意義1、DNA復(fù)制一次細(xì)胞分裂兩次復(fù)制一次細(xì)胞分裂兩次2、同源染色體的配對和分離、同源染色體的配對和分離 （1）配對有利于兩條

14、非姐妹染色單體進(jìn)行某）配對有利于兩條非姐妹染色單體進(jìn)行某一片段的相互交換，造成一片段的相互交換，造成基因重組（遺傳基因重組（遺傳重組）重組）。（2）配對后的交叉互換對于同源染色體的正）配對后的交叉互換對于同源染色體的正確分離具有重要作用。確分離具有重要作用。3、性染色體的配對、性染色體的配對 性染色體同源區(qū)域的配對和交叉互換，性染色體同源區(qū)域的配對和交叉互換，保證紡錘體連接在性染色體上，便于染色保證紡錘體連接在性染色體上，便于染色體分離。體分離。（三）有絲分裂與減數(shù)分裂的異同三）有絲分裂與減數(shù)分裂的異同有絲分裂有絲分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂細(xì)胞類型細(xì)胞類型體細(xì)胞和生殖母細(xì)胞體細(xì)胞和生殖母細(xì)胞生殖母細(xì)

15、胞生殖母細(xì)胞DNA復(fù)制次數(shù)復(fù)制次數(shù)一次一次一次一次細(xì)胞分裂次數(shù)細(xì)胞分裂次數(shù)一次一次二次二次子細(xì)胞的數(shù)目子細(xì)胞的數(shù)目二個二個四個四個染色體數(shù)目染色體數(shù)目不變不變減半減半是否發(fā)生聯(lián)會、是否發(fā)生聯(lián)會、交叉互換交叉互換否否是是意義意義發(fā)育、生長和組織修復(fù)發(fā)育、生長和組織修復(fù)產(chǎn)生遺傳變異，保產(chǎn)生遺傳變異，保持遺傳性狀穩(wěn)定持遺傳性狀穩(wěn)定問答題問答題 1、何謂細(xì)胞增殖，細(xì)胞增殖有哪些方式？、何謂細(xì)胞增殖，細(xì)胞增殖有哪些方式？ 2、試述有絲分裂各個時期的特點。、試述有絲分裂各個時期的特點。 3、簡述減數(shù)分裂前期、簡述減數(shù)分裂前期各時期的特點。各時期的特點。 4、簡述減數(shù)分裂的特點和意義、簡述減數(shù)分裂的特點和意

16、義 5、比較有絲分裂與減數(shù)分裂的異同。、比較有絲分裂與減數(shù)分裂的異同。 6、無絲分裂、有絲分裂、減數(shù)分裂各有何特、無絲分裂、有絲分裂、減數(shù)分裂各有何特點，基本過程和意義如何？點，基本過程和意義如何？ 思考題思考題 1、簡述細(xì)胞周期的概念和階段、簡述細(xì)胞周期的概念和階段 2、試述細(xì)胞周期各階段的主要變化和特點、試述細(xì)胞周期各階段的主要變化和特點 3、從細(xì)胞增殖角度看，細(xì)胞可分為幾類，、從細(xì)胞增殖角度看，細(xì)胞可分為幾類，各類細(xì)胞有何特點？各類細(xì)胞有何特點？ 4、簡述、簡述G1早期細(xì)胞的三種走向。早期細(xì)胞的三種走向。第第1414章章 細(xì)胞的衰老與死亡細(xì)胞的衰老與死亡第一節(jié)第一節(jié) 細(xì)胞衰老細(xì)胞衰老（c

17、ell senescence）Young cell（分裂幾次） senescent cell（分裂50次）一、細(xì)胞衰老的早期研究一、細(xì)胞衰老的早期研究 100年前年前普遍認(rèn)為生物體會發(fā)生衰老和普遍認(rèn)為生物體會發(fā)生衰老和死亡（原生動物除外）。死亡（原生動物除外）。 20世紀(jì)世紀(jì)40至至50年代年代建立建立“不死不死”的的L系系小鼠細(xì)胞和小鼠細(xì)胞和Hela細(xì)胞系。細(xì)胞系。 20世紀(jì)世紀(jì)60年代年代Hayflick限制：正常的細(xì)限制：正常的細(xì)胞是有一定的壽命，它們的增殖能力有胞是有一定的壽命，它們的增殖能力有一定的界限。一定的界限。二、細(xì)胞的壽命二、細(xì)胞的壽命 種類的差異（成年小鼠）種類的差異（成年

18、小鼠）細(xì)胞的類型細(xì)胞的類型細(xì)胞的壽命細(xì)胞的壽命神經(jīng)元、骨髓質(zhì)細(xì)胞等神經(jīng)元、骨髓質(zhì)細(xì)胞等接近動物的壽命接近動物的壽命肝細(xì)胞、腎皮質(zhì)細(xì)胞等肝細(xì)胞、腎皮質(zhì)細(xì)胞等30天天表皮細(xì)胞、紅細(xì)胞、角表皮細(xì)胞、紅細(xì)胞、角膜上皮等膜上皮等30天天物種的壽命與體外培養(yǎng)時細(xì)胞傳代次數(shù)的關(guān)系物種的壽命與體外培養(yǎng)時細(xì)胞傳代次數(shù)的關(guān)系三、細(xì)胞衰老的表現(xiàn)三、細(xì)胞衰老的表現(xiàn) （一）細(xì)胞衰老的形態(tài)改變（一）細(xì)胞衰老的形態(tài)改變（1）細(xì)胞核的變化：細(xì)胞核的變化：增大、染色深、核內(nèi)有包含物增大、染色深、核內(nèi)有包含物 染色質(zhì)發(fā)生固縮化，核膜內(nèi)陷。染色質(zhì)發(fā)生固縮化，核膜內(nèi)陷。（2）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體的變化內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體的變化 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：總量減少

19、，彌散分布。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：總量減少，彌散分布。 線粒體：數(shù)量減少，體積增大，線粒體：數(shù)量減少，體積增大，mtDNA突變或丟失。突變或丟失。（3）細(xì)胞內(nèi)色素或蠟樣物質(zhì)沉積、空泡形成。細(xì)胞內(nèi)色素或蠟樣物質(zhì)沉積、空泡形成。（4）膜系統(tǒng)的變化膜系統(tǒng)的變化：黏度增加、流動性降低。：黏度增加、流動性降低。（二）細(xì)胞衰老的分子水平改變（二）細(xì)胞衰老的分子水平改變 DNA:復(fù)制與轉(zhuǎn)錄受到抑制，端粒復(fù)制與轉(zhuǎn)錄受到抑制，端粒DNA丟丟失，線粒體失，線粒體DNA特異性缺失等特異性缺失等 RNA:mRNA和和tRNA含量降低含量降低 蛋白質(zhì)：含量下降，細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生糖蛋白質(zhì)：含量下降，細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生糖基化等修飾反應(yīng)，氨

20、基酸由左旋變?yōu)橛倚??；刃揎椃磻?yīng)，氨基酸由左旋變?yōu)橛倚?酶分子：酶失活酶分子：酶失活 異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶大鼠的周齡大鼠的周齡，活性，活性 脂類：不飽和脂肪酸被氧化，膜的流動性脂類：不飽和脂肪酸被氧化，膜的流動性降低。降低。 四、細(xì)胞衰老的發(fā)生機制四、細(xì)胞衰老的發(fā)生機制 （一）遺傳決定學(xué)說（一）遺傳決定學(xué)說 認(rèn)為衰老是遺傳的程序化過程，由基因認(rèn)為衰老是遺傳的程序化過程，由基因決定。決定。 人衰老成纖維細(xì)胞：人衰老成纖維細(xì)胞：DNA合成抑制蛋白的合成抑制蛋白的 基因（衰老基因）高表達(dá)基因（衰老基因）高表達(dá)（二）端粒鐘學(xué)說及其進(jìn)展（二）端粒鐘學(xué)說及其進(jìn)展 端粒鐘學(xué)說：端粒鐘學(xué)說： 端粒

21、隨細(xì)胞的分裂不斷縮短；當(dāng)端粒端粒隨細(xì)胞的分裂不斷縮短；當(dāng)端粒長度縮短到一定閾值時，細(xì)胞就進(jìn)入衰長度縮短到一定閾值時，細(xì)胞就進(jìn)入衰老過程。老過程。相反證據(jù)：倉鼠胚細(xì)胞自學(xué)自學(xué) （三）自由基學(xué)說（三）自由基學(xué)說 （四）基因轉(zhuǎn)錄或翻譯差錯學(xué)說與代謝（四）基因轉(zhuǎn)錄或翻譯差錯學(xué)說與代謝 廢物累積學(xué)說廢物累積學(xué)說 （五）線粒體（五）線粒體 DNA 損傷學(xué)說損傷學(xué)說 （六）其他可能的分子機制（六）其他可能的分子機制第二節(jié)第二節(jié) 細(xì)胞的死亡細(xì)胞的死亡1、概念：細(xì)胞生命現(xiàn)象的終結(jié)、概念：細(xì)胞生命現(xiàn)象的終結(jié)2、類型：、類型：（1）細(xì)胞程序性死亡或凋亡）細(xì)胞程序性死亡或凋亡 (programmed cell dea

22、th，PCD或或apoptosis ）概念：概念：多細(xì)胞有機體為調(diào)控機體發(fā)育，維護(hù)內(nèi)環(huán)多細(xì)胞有機體為調(diào)控機體發(fā)育，維護(hù)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，由境穩(wěn)定，由基因控制基因控制的細(xì)胞的細(xì)胞主動死亡主動死亡過程。過程。特征：特征：細(xì)胞膜向外突起、起泡，細(xì)胞體積縮小，細(xì)胞膜向外突起、起泡，細(xì)胞體積縮小，染色質(zhì)濃縮染色質(zhì)濃縮，然后斷裂成碎片，變成數(shù)個大小，然后斷裂成碎片，變成數(shù)個大小不等的由膜包裹的不等的由膜包裹的凋亡小體凋亡小體，最后凋亡小體被，最后凋亡小體被鄰近細(xì)胞吞噬，鄰近細(xì)胞吞噬，無炎癥現(xiàn)象無炎癥現(xiàn)象。（2）細(xì)胞壞死（）細(xì)胞壞死（necrosis） 概念：細(xì)胞受到激烈的物理、化學(xué)刺激或概念：細(xì)胞受到激烈的物理

23、、化學(xué)刺激或嚴(yán)重的病理性刺激后，引起的細(xì)胞損傷和嚴(yán)重的病理性刺激后，引起的細(xì)胞損傷和死亡。死亡。 特征：胞膜通透性增高，使細(xì)胞腫脹，細(xì)特征：胞膜通透性增高，使細(xì)胞腫脹，細(xì)胞器變形或腫大，胞器變形或腫大，細(xì)胞核破碎細(xì)胞核破碎，最后細(xì)胞，最后細(xì)胞溶解破裂，溶解破裂，溶酶體泄漏，引起炎癥反應(yīng)溶酶體泄漏，引起炎癥反應(yīng)。一、細(xì)胞凋亡的概念與特征一、細(xì)胞凋亡的概念與特征（一）細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)改變（一）細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)改變 細(xì)胞皺縮、染色質(zhì)凝集細(xì)胞皺縮、染色質(zhì)凝集和和細(xì)胞骨架解體細(xì)胞骨架解體。1、細(xì)胞核的變化：、細(xì)胞核的變化：染色質(zhì)濃縮，呈現(xiàn)多種形染色質(zhì)濃縮，呈現(xiàn)多種形 態(tài)；核膜在核孔處斷裂，形成核碎片。態(tài)

24、；核膜在核孔處斷裂，形成核碎片。2、細(xì)胞質(zhì)的變化：、細(xì)胞質(zhì)的變化：發(fā)生濃縮發(fā)生濃縮 線粒體：增大，嵴增多，然后空泡化。線粒體：增大，嵴增多，然后空泡化。第三節(jié)第三節(jié) 細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔增殖膨大，為自噬體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔增殖膨大，為自噬體 結(jié)構(gòu)提供包裹膜結(jié)構(gòu)提供包裹膜 細(xì)胞骨架：致密和紊亂細(xì)胞骨架：致密和紊亂3、細(xì)胞膜的變化：、細(xì)胞膜的變化：細(xì)胞表面原有的特化結(jié)構(gòu)細(xì)胞表面原有的特化結(jié)構(gòu) 逐漸消失，但仍保持完整。逐漸消失，但仍保持完整。4、凋亡小體的形成、凋亡小體的形成凋亡的凋亡的肝癌細(xì)胞肝癌細(xì)胞微絨毛消失微絨毛消失正常的肝癌細(xì)胞正常的肝癌細(xì)胞（二）細(xì)胞凋亡的生物化學(xué)特征（二）細(xì)胞

25、凋亡的生物化學(xué)特征 1、DNA片段化：片段化： 內(nèi)源性核酸內(nèi)切酶在核小體與核小體內(nèi)源性核酸內(nèi)切酶在核小體與核小體之間的連接之間的連接DNA部位進(jìn)行切割，形成長部位進(jìn)行切割，形成長度為度為180-200bp整數(shù)倍的寡聚核苷酸片整數(shù)倍的寡聚核苷酸片段段DNA梯狀帶梯狀帶2、蛋白酶、蛋白酶：caspase家族家族 caspase7、 caspase12：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)途徑：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)途徑 caspase9：線粒體途徑：線粒體途徑 caspase8：死亡受體途徑：死亡受體途徑 3、胞質(zhì)、胞質(zhì)Ca2+濃度和濃度和pH變化變化 Ca2+濃度：濃度：胞內(nèi)鈣庫釋放胞內(nèi)鈣庫釋放和和胞外胞外Ca2+內(nèi)流內(nèi)流 使胞質(zhì)內(nèi)使胞質(zhì)內(nèi)

26、Ca2+持續(xù)升高持續(xù)升高。 pH ：先急速升高，之后緩慢降低，胞：先急速升高，之后緩慢降低，胞 質(zhì)逐漸堿化。質(zhì)逐漸堿化。 4、線粒體變化：、線粒體變化： 細(xì)胞凋亡使線粒體膜的滲透孔開放細(xì)胞凋亡使線粒體膜的滲透孔開放 細(xì)細(xì)胞色素胞色素C從外室轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)從外室轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 細(xì)胞色細(xì)胞色素素C和一些蛋白形成復(fù)合物和一些蛋白形成復(fù)合物 激活激活caspase9 激活激活caspase3細(xì)胞凋亡與壞死的區(qū)別細(xì)胞凋亡與壞死的區(qū)別特征特征細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死細(xì)胞壞死細(xì)胞形狀細(xì)胞形狀細(xì)胞皺縮細(xì)胞皺縮細(xì)胞腫脹、溶解細(xì)胞腫脹、溶解膜的膜的完整性完整性 能保持能保持不能保持不能保持細(xì)胞器細(xì)胞器結(jié)構(gòu)完整

27、結(jié)構(gòu)完整腫脹、破裂腫脹、破裂染色質(zhì)染色質(zhì)濃縮濃縮分解分解細(xì)胞核生化細(xì)胞核生化改變改變DNA片段化片段化 彌漫性降解彌漫性降解五、細(xì)胞凋亡的生物學(xué)意義五、細(xì)胞凋亡的生物學(xué)意義 1、在發(fā)育過程中清除多余的細(xì)胞、在發(fā)育過程中清除多余的細(xì)胞 2、清除已經(jīng)完成功能的細(xì)胞、清除已經(jīng)完成功能的細(xì)胞 3、清除發(fā)育不正常的細(xì)胞、清除發(fā)育不正常的細(xì)胞 4、清除生理活動過程中無用的細(xì)胞、清除生理活動過程中無用的細(xì)胞 5、清除病理活動中有潛在危險的細(xì)胞、清除病理活動中有潛在危險的細(xì)胞六、細(xì)胞凋亡與疾病六、細(xì)胞凋亡與疾?。ㄒ唬┘?xì)胞凋亡過低導(dǎo)致相關(guān)疾病的發(fā)生（一）細(xì)胞凋亡過低導(dǎo)致相關(guān)疾病的發(fā)生1.細(xì)胞凋亡與腫瘤細(xì)胞凋亡與

28、腫瘤2.細(xì)胞凋亡與系統(tǒng)性紅斑狼瘡細(xì)胞凋亡與系統(tǒng)性紅斑狼瘡（二）細(xì)胞凋亡過度導(dǎo)致相關(guān)的疾病發(fā)生（二）細(xì)胞凋亡過度導(dǎo)致相關(guān)的疾病發(fā)生1.細(xì)胞凋亡與神經(jīng)退行性疾病細(xì)胞凋亡與神經(jīng)退行性疾病2.細(xì)胞凋亡與細(xì)胞凋亡與AIDS病病3.細(xì)胞凋亡與心血管疾病細(xì)胞凋亡與心血管疾病 1、什么是細(xì)胞衰老？簡述細(xì)胞衰老的形態(tài)、什么是細(xì)胞衰老？簡述細(xì)胞衰老的形態(tài)和生化改變？和生化改變？ 2、什么是細(xì)胞凋亡？簡述細(xì)胞凋亡的形態(tài)、什么是細(xì)胞凋亡？簡述細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)特征和生化特征。有何生理學(xué)意義？學(xué)特征和生化特征。有何生理學(xué)意義？ 3、比較細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的異同。、比較細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的異同。思考題思考題 第一章第一章

29、1、簡述細(xì)胞學(xué)說的內(nèi)容及意義。、簡述細(xì)胞學(xué)說的內(nèi)容及意義。 第二章第二章 1、簡述原核細(xì)胞與真核細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上整體功能上的、簡述原核細(xì)胞與真核細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上整體功能上的異同。異同。 第三章第三章 1、簡述核酸的結(jié)構(gòu)、組成及意義。、簡述核酸的結(jié)構(gòu)、組成及意義。 2、簡述蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、組成及意義。、簡述蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、組成及意義。 第五章第五章 1、簡述膜的化學(xué)組成、分子結(jié)構(gòu)、特性。、簡述膜的化學(xué)組成、分子結(jié)構(gòu)、特性。 2、影響膜流動性的因素有哪些？、影響膜流動性的因素有哪些？ 3、詳述膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運包括哪些類型？它們的特點各、詳述膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運包括哪些類型？它們的特點各是什么？是什么？ 第六章第六章 1、

30、簡述內(nèi)膜系統(tǒng)的定義、組成及功能，為什么說內(nèi)、簡述內(nèi)膜系統(tǒng)的定義、組成及功能，為什么說內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在內(nèi)膜系統(tǒng)中處于中心地位？質(zhì)網(wǎng)在內(nèi)膜系統(tǒng)中處于中心地位？ 2、簡述核糖體的結(jié)構(gòu)、功能部件。、簡述核糖體的結(jié)構(gòu)、功能部件。 3、簡述內(nèi)膜系統(tǒng)各個組成結(jié)構(gòu)（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)、簡述內(nèi)膜系統(tǒng)各個組成結(jié)構(gòu)（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體、溶酶體等）的基本結(jié)構(gòu)和主要功能。合體、溶酶體等）的基本結(jié)構(gòu)和主要功能。 4、簡述信號學(xué)說。、簡述信號學(xué)說。 5、簡述高爾基復(fù)合體在細(xì)胞分泌中的作用，為什么、簡述高爾基復(fù)合體在細(xì)胞分泌中的作用，為什么說高爾基復(fù)合體在細(xì)胞分泌中處于中心地位？說高爾基復(fù)合體在細(xì)胞分泌中處于中心地位？ 6、簡述溶酶

31、體的結(jié)構(gòu)組成特性和細(xì)胞內(nèi)消化功能、簡述溶酶體的結(jié)構(gòu)組成特性和細(xì)胞內(nèi)消化功能（包括異噬作用、自噬作用）。（包括異噬作用、自噬作用）。 7、簡述過氧化物酶體的功能、簡述過氧化物酶體的功能 8、簡述線粒體的結(jié)構(gòu)和功能，解釋細(xì)胞呼吸的詳細(xì)、簡述線粒體的結(jié)構(gòu)和功能，解釋細(xì)胞呼吸的詳細(xì)過程（包括每個步驟發(fā)生的部位，特征反應(yīng)物和產(chǎn)過程（包括每個步驟發(fā)生的部位，特征反應(yīng)物和產(chǎn)物，能量轉(zhuǎn)化等），解釋氧化磷酸化的過程（化學(xué)物，能量轉(zhuǎn)化等），解釋氧化磷酸化的過程（化學(xué)滲透假說）。滲透假說）。 9、簡述微管、微絲的結(jié)構(gòu)組成。、簡述微管、微絲的結(jié)構(gòu)組成。 第七章第七章 1、簡述間期細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能。、簡述間期細(xì)胞核的

32、結(jié)構(gòu)與功能。 2、簡述常染色質(zhì)與異染色質(zhì)的異同、簡述常染色質(zhì)與異染色質(zhì)的異同 3、簡述染色體的結(jié)構(gòu)組成（四級結(jié)、簡述染色體的結(jié)構(gòu)組成（四級結(jié)構(gòu)模型）構(gòu)模型） 4、簡述核仁的結(jié)構(gòu)組成，核仁是怎、簡述核仁的結(jié)構(gòu)組成，核仁是怎樣形成的？樣形成的？THE END 染色質(zhì)組染色質(zhì)組裝成染色體裝成染色體無絲分裂過程無絲分裂過程四分體四分體聯(lián)會復(fù)合體和聯(lián)會復(fù)合體和重組節(jié)重組節(jié)重組節(jié)重組節(jié)三三 末末 期期 染色單體染色單體核纖層蛋白核纖層蛋白核纖層蛋白核纖層蛋白去磷酸化去磷酸化核纖層蛋白核纖層蛋白磷酸化磷酸化 核膜泡融合核膜泡融合間期間期間期間期中心體組裝中心體組裝中心體分離中心體分離染色質(zhì)凝集染色質(zhì)凝集前前

33、 期期中心體通過驅(qū)動蛋白中心體通過驅(qū)動蛋白利用利用ATP水解的能量水解的能量沿著微管而移動沿著微管而移動動粒微管動粒微管中心粒中心粒紡錘體的組裝和兩極的形成由于微管上的動力蛋白向微管負(fù)極運動，從而使微管的負(fù)端聚集，形成紡錘體兩極。紡錘體兩極紡錘體兩極的分離：極的分離：極微管重疊部微管重疊部分中的分中的驅(qū)動驅(qū)動蛋白蛋白向微管向微管正極正極移動，移動，使反向平行使反向平行的微管作相的微管作相對滑動對滑動添加新的微管蛋白早期的有絲分裂紡錘體早期的有絲分裂紡錘體染色體染色體裂解的裂解的核膜泡核膜泡動粒微管動粒微管紡綞體極紡綞體極 染色體的移動和動粒微管的組裝染色體的移動和動粒微管的組裝無絲分裂無絲分裂

34、中心體中心體紡錘體紡錘體 中心粒周中心粒周圍物質(zhì)圍物質(zhì)中心粒中心粒星體微管星體微管極微管極微管（重疊微管）（重疊微管）動粒微管動粒微管染色體著絲點染色體著絲點（動粒）（動粒）驅(qū)動蛋白驅(qū)動蛋白紡綞體結(jié)構(gòu)：紡綞體結(jié)構(gòu)：前中期前中期 紡錘體微管長入細(xì)胞中央?yún)^(qū)域紡錘體微管長入細(xì)胞中央?yún)^(qū)域, ,捕獲染色體捕獲染色體, ,形成完整紡錘體形成完整紡錘體( () ) 動粒微管的末端附著動粒微管的末端附著于染色體的動粒上于染色體的動粒上 動粒微管的收縮和牽拉動粒微管的收縮和牽拉,使兩側(cè)相反方向的力量達(dá)到使兩側(cè)相反方向的力量達(dá)到平衡，使染色體排列在中央平衡，使染色體排列在中央紡錘體紡錘體染色體染色體中心體中心體有

35、絲分裂器的結(jié)構(gòu)：有絲分裂器的結(jié)構(gòu)：動粒微管縮短使子動粒微管縮短使子染色體被拉向兩極染色體被拉向兩極“”“”“”“”“”后期后期A:A:微管去聚合假說微管去聚合假說極微管伸長使極微管伸長使紡錘體被拉長紡錘體被拉長兩極微管的兩極微管的滑動力滑動力(1)兩極產(chǎn)生的兩極產(chǎn)生的拉力拉力(2)極微管不斷組裝極微管不斷組裝 核膜泡圍繞著核膜泡圍繞著染色體重新出現(xiàn)染色體重新出現(xiàn)收縮環(huán)開始形成收縮環(huán)開始形成一組姐妹染色單體一組姐妹染色單體移到紡綞體的一極移到紡綞體的一極A.收縮環(huán)導(dǎo)致收縮環(huán)導(dǎo)致 胞質(zhì)分裂胞質(zhì)分裂核膜重新形成核膜重新形成B.核仁重新出現(xiàn)核仁重新出現(xiàn)收縮環(huán)收縮環(huán)分裂溝分裂溝肌動蛋白微絲肌動蛋白微絲肌

36、球蛋肌球蛋白微絲白微絲子細(xì)胞子細(xì)胞形成收縮環(huán)形成收縮環(huán)間間 期期核核 膜膜核核 仁仁染色質(zhì)染色質(zhì)中心粒中心粒前前 期期后后 期期末末 期期赤道板赤道板收縮環(huán)造成的分裂溝收縮環(huán)造成的分裂溝動物細(xì)胞的有絲分裂動物細(xì)胞的有絲分裂中中 期期子細(xì)胞子細(xì)胞細(xì)胞分化G1早期G1晚期G0SG2MG1R點點R R點點細(xì)細(xì)胞胞周周期期控控制制點點減數(shù)分裂減數(shù)分裂細(xì)胞分裂細(xì)胞分裂細(xì)胞分裂細(xì)胞分裂細(xì)胞分裂細(xì)胞分裂有絲分裂有絲分裂有絲分裂與減數(shù)分裂的異同有絲分裂與減數(shù)分裂的異同 G G1 1A A態(tài)態(tài)：早期：早期G G1 1細(xì)胞狀態(tài)，由于染色質(zhì)螺旋細(xì)胞狀態(tài)，由于染色質(zhì)螺旋化程度高，化程度高，RNARNA、蛋白質(zhì)（酶）含

37、量較少，蛋白質(zhì)（酶）含量較少，因此不能進(jìn)入因此不能進(jìn)入S S期。期。 G G1 1B B態(tài)態(tài)：G G1 1A A態(tài)細(xì)胞經(jīng)一定時間生長后，染色態(tài)細(xì)胞經(jīng)一定時間生長后，染色質(zhì)發(fā)生解螺旋，質(zhì)發(fā)生解螺旋，RNARNA、蛋白質(zhì)（酶）含量增蛋白質(zhì)（酶）含量增多至達(dá)到一定閾值的多至達(dá)到一定閾值的G G1 1期晚期細(xì)胞狀態(tài)，期晚期細(xì)胞狀態(tài)，。 G G1 1A A態(tài)細(xì)胞沒有必需的態(tài)細(xì)胞沒有必需的RNARNA積累就會處于細(xì)胞積累就會處于細(xì)胞增殖的靜止?fàn)顟B(tài)增殖的靜止?fàn)顟B(tài)G G0 0態(tài)態(tài)或進(jìn)入分化狀態(tài)或進(jìn)入分化狀態(tài)G G1 1D D態(tài)態(tài)。 在一定條件的激活下，在一定條件的激活下，G G0 0態(tài)細(xì)胞可由過渡態(tài)態(tài)細(xì)胞可由

38、過渡態(tài)G G1 1T T態(tài)返回態(tài)返回G G1 1A A態(tài)，進(jìn)而發(fā)育至態(tài)，進(jìn)而發(fā)育至G G1 1B B態(tài)。態(tài)。踏車行為踏車行為：正端微管：正端微管蛋白加聚大于減聚，蛋白加聚大于減聚，使微管延長；負(fù)端微使微管延長；負(fù)端微管蛋白加聚小于減聚，管蛋白加聚小于減聚，使微管縮短使微管縮短染色體排列在細(xì)胞中央的赤道板上染色體排列在細(xì)胞中央的赤道板上NOR隨隨體體次次縊縊痕痕著絲粒著絲粒分裂期間期 兩條染色單體外側(cè)表層所形成的蛋白兩條染色單體外側(cè)表層所形成的蛋白質(zhì)復(fù)合物質(zhì)復(fù)合物, 是與微管相連的部位。是與微管相連的部位。動動 粒（著絲點）粒（著絲點）紡綞絲紡綞絲染色質(zhì)染色質(zhì)動粒動粒 ( kinetochore

39、 ) ( 著絲點著絲點 ) ：聯(lián)會與聯(lián)會復(fù)合體聯(lián)會與聯(lián)會復(fù)合體偶線期偶線期細(xì)線期細(xì)線期粗線期粗線期重組節(jié)重組節(jié) 重組節(jié)是重組節(jié)是同源染色體同源染色體配對聯(lián)會復(fù)配對聯(lián)會復(fù)合體中的球合體中的球形、橢圓型形、橢圓型或棒狀的結(jié)或棒狀的結(jié)節(jié)節(jié),直徑為直徑為90nm,內(nèi)含內(nèi)含蛋白質(zhì)蛋白質(zhì),結(jié)結(jié)構(gòu)不清楚構(gòu)不清楚女性停留在減數(shù)分裂雙線期的時間很長：女性停留在減數(shù)分裂雙線期的時間很長： 減數(shù)分裂從胚胎早期減數(shù)分裂從胚胎早期性成熟性成熟受精才結(jié)束受精才結(jié)束紡錘體紡錘體“捕獲捕獲”染色體機制染色體機制Werners syndrome成人早衰癥維爾納氏綜合癥：維爾納氏綜合癥：剛剛成年的人患的剛剛成年的人患的一種遺傳性

40、疾病，一種遺傳性疾病，其特征為矮小、早其特征為矮小、早生灰發(fā)、白內(nèi)障、生灰發(fā)、白內(nèi)障、血管機能失調(diào)以及血管機能失調(diào)以及一般性的早衰和死一般性的早衰和死亡亡Hutchinson-Gilford syndrome 兒童的早衰癥：兒童的早衰癥：一種少見的少年一種少見的少年身體機能失調(diào)，身體機能失調(diào)，以類似年老的身以類似年老的身體快速變化為特體快速變化為特征，其結(jié)果通常征，其結(jié)果通常導(dǎo)致二十歲之前導(dǎo)致二十歲之前死亡。死亡。胸胸腺腺細(xì)細(xì)胞胞新月狀新月狀八字形八字形花瓣狀花瓣狀黑洞樣黑洞樣眼球狀眼球狀環(huán)狀環(huán)狀細(xì)胞核斷裂成碎片細(xì)胞核斷裂成碎片染色質(zhì)濃縮，形成多種形態(tài)染色質(zhì)濃縮，形成多種形態(tài)由膜包裹的凋亡小體

41、由膜包裹的凋亡小體DNA ladder染染色色質(zhì)質(zhì)濃濃縮縮細(xì)細(xì)胞胞核核破破裂裂形形成成凋凋亡亡小小體體細(xì)細(xì)胞胞膜膜向向外外突突起起程序性細(xì)胞死亡在小程序性細(xì)胞死亡在小鼠腳趾形成中的作用鼠腳趾形成中的作用蝌蚪向蛙發(fā)育的變態(tài)反應(yīng)蝌蚪向蛙發(fā)育的變態(tài)反應(yīng)中程序性細(xì)胞死亡的作用中程序性細(xì)胞死亡的作用程序性細(xì)胞死亡對發(fā)育程序性細(xì)胞死亡對發(fā)育中神經(jīng)細(xì)胞數(shù)量的調(diào)節(jié)中神經(jīng)細(xì)胞數(shù)量的調(diào)節(jié)9 hrs8 hrs4.5 hrs0.5 hr染色體組的重組合染色體組的重組合掃描電子顯微鏡顯示鼠成纖維細(xì)胞的增殖掃描電子顯微鏡顯示鼠成纖維細(xì)胞的增殖 （1 1）前期）前期 (prophase) 時跨：從染色體裝配到核膜破裂時跨：從染色體裝配到核膜破裂 細(xì)胞核變化細(xì)胞核變化：染色質(zhì)組裝成染色體：染色質(zhì)組裝成染色體 （凝集素）（凝集素） 雙側(cè)雙側(cè)動粒組裝動粒組裝 核膜裂解為膜泡核膜裂解為膜泡核