微生物的分化和發(fā)育

微生物的分化和發(fā)育現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三分化：是指細(xì)胞在一定的條件下，朝不同方向發(fā)展，使其形態(tài)結(jié)構(gòu)，生理功能發(fā)生一系列的變化，最終導(dǎo)致一種細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N細(xì)胞的過(guò)程。微生物的分化一般只發(fā)生在細(xì)胞水平，只有少數(shù)種類的微生物會(huì)由分化細(xì)胞形成分化組織。發(fā)育：生物體經(jīng)過(guò)生長(zhǎng)和發(fā)育使機(jī)體由小到大，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由性不成熟到性成熟的過(guò)程。微生物的發(fā)育階段遠(yuǎn)不象動(dòng)植物那樣清晰可辨，因此可以把微生物的發(fā)育定義為使機(jī)體進(jìn)一步復(fù)雜化的過(guò)程。對(duì)于單細(xì)胞的微生物來(lái)說(shuō)，個(gè)體生長(zhǎng)的過(guò)程或個(gè)體生長(zhǎng)與分化的過(guò)程都可被認(rèn)為是發(fā)育；而對(duì)于多細(xì)胞的微生物來(lái)講，發(fā)育包括了生長(zhǎng)、分化、性成熟，甚至多細(xì)胞結(jié)構(gòu)（如子實(shí)體）形成的全部過(guò)程?，F(xiàn)在是2頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三微生物的分化和發(fā)育均受環(huán)境條件啟動(dòng)，由特定基因控制，在一系列有序的生理生化反應(yīng)基礎(chǔ)上表現(xiàn)出形態(tài)的變化。微生物的分化和發(fā)育主要分為三種類型：營(yíng)養(yǎng)體的分化，孢子形成和多細(xì)胞結(jié)構(gòu)的發(fā)育和分化?，F(xiàn)在是3頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三第一節(jié)營(yíng)養(yǎng)體分化在一些微生物中，?？吹揭环N形態(tài)的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N或幾種形態(tài)的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞，這一轉(zhuǎn)變過(guò)程稱為營(yíng)養(yǎng)體的分化。節(jié)桿菌細(xì)胞的分化根瘤菌細(xì)胞的分化絲狀藍(lán)細(xì)菌的形態(tài)分化酵母菌的二型態(tài)現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三1.1節(jié)桿菌細(xì)胞形態(tài)的轉(zhuǎn)變節(jié)桿菌是一類中溫型的專性好氣菌，廣泛分布在土壤中，也常見(jiàn)于活性污泥中和植物體上。營(yíng)異養(yǎng)生活，能夠分解纖維素、木質(zhì)素和芳香族化合物。1、節(jié)桿菌的形態(tài)分化現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三節(jié)桿菌營(yíng)養(yǎng)體的分化節(jié)桿菌的細(xì)胞直徑一般在0.4-0.8μm之間,但其形態(tài)卻隨營(yíng)養(yǎng)條件的變化而改變。幼齡菌體完全或大部分是桿狀或不規(guī)則桿狀，有鞭毛，能運(yùn)動(dòng)；老細(xì)胞則縮短為球形或類球形，無(wú)鞭毛，不運(yùn)動(dòng)。細(xì)胞形態(tài)轉(zhuǎn)變過(guò)程：誘導(dǎo)階段，桿狀階段和回復(fù)階段。現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三節(jié)桿菌細(xì)胞形態(tài)轉(zhuǎn)變過(guò)程誘導(dǎo)階段(0-5h)球形細(xì)胞接觸到新鮮培養(yǎng)基，代謝活力增強(qiáng)，細(xì)胞形態(tài)轉(zhuǎn)變，變成無(wú)鞭毛的桿狀細(xì)胞。桿狀階段(5-16h)無(wú)鞭毛的桿狀細(xì)胞長(zhǎng)出鞭毛并運(yùn)動(dòng)，代謝活力旺盛,生長(zhǎng)迅速。如果營(yíng)養(yǎng)與其他條件適宜，這個(gè)階段可延續(xù)到24h以上。在這個(gè)階段的后期，有些細(xì)胞的鞭毛開(kāi)始脫落?；貜?fù)階段(16-24)生長(zhǎng)條件不適宜時(shí)，鞭毛脫落，細(xì)胞由桿狀變?yōu)榍蛐巍，F(xiàn)在是7頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三節(jié)桿菌的生活史現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三1.2節(jié)桿菌的細(xì)胞壁成分與結(jié)構(gòu)通常認(rèn)為，細(xì)胞形態(tài)是由細(xì)胞壁所決定的。節(jié)桿菌細(xì)胞形態(tài)的轉(zhuǎn)變必然涉及到細(xì)胞壁成分和結(jié)構(gòu)的改變。Conn（1928）對(duì)節(jié)桿菌不同形態(tài)的細(xì)胞作過(guò)革蘭染色，發(fā)現(xiàn)球形細(xì)胞為革蘭染色陽(yáng)性，而桿狀細(xì)胞為革蘭陰性。后來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，球形細(xì)胞與桿狀細(xì)胞的細(xì)胞壁厚度明顯不同。球形節(jié)桿菌球形細(xì)胞的細(xì)胞壁平均厚度為31nm，桿狀細(xì)胞的細(xì)胞壁平均厚度為22nm。現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三節(jié)桿菌球形和桿狀細(xì)胞的區(qū)別球形細(xì)胞桿狀細(xì)胞革蘭氏反應(yīng)陽(yáng)性陰性細(xì)胞壁厚度厚，31nm薄，22nm肽聚糖多糖鏈短，40長(zhǎng)，114-135肽聚糖短肽交聯(lián)度少多短肽交聯(lián)方式由二苷肽相連直接相連鞭毛無(wú)有DNA較低較高（X2）RNA較低較高（X3）蛋白質(zhì)較低較高（X3）cAMP水平高低肽聚糖裂解酶活性高低現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三1.3節(jié)桿菌形態(tài)轉(zhuǎn)變的調(diào)控環(huán)境條件如溫度、pH、氧氣對(duì)兩種細(xì)胞形態(tài)的轉(zhuǎn)變沒(méi)有大的影響。形態(tài)的轉(zhuǎn)變主要受營(yíng)養(yǎng)條件的控制，球狀節(jié)桿菌在葡萄糖-無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基上生長(zhǎng)時(shí)，生長(zhǎng)緩慢，有較大的延緩期，細(xì)胞呈球形；當(dāng)其生長(zhǎng)在含有蛋白胨、有機(jī)酸（如乳酸、蘋果酸或琥珀酸）、或氨基酸（如精氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸）的葡萄糖-無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基上時(shí)，延緩期短，生長(zhǎng)迅速，細(xì)胞呈桿狀。遺傳學(xué)調(diào)節(jié)機(jī)制有待進(jìn)一步研究。現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三2、根瘤菌的形態(tài)分化在土壤和根部的入侵線中，根瘤菌細(xì)胞為無(wú)固氮能力的桿狀。當(dāng)根瘤菌從入侵線被釋放出來(lái)后，桿狀細(xì)胞逐漸膨大并發(fā)育為類菌體。類菌體有膨大的棒狀，梨狀，球狀和星狀等形態(tài)。類菌體體積大于正常的根瘤菌細(xì)胞。類菌體含有高活性的固氮酶?，F(xiàn)在是12頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三2.1根瘤菌形態(tài)轉(zhuǎn)變的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)根瘤菌由正常的桿狀細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)轭惥w，主要由于它們的細(xì)胞壁成分及結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。在細(xì)胞壁的這三層結(jié)構(gòu)中，肽聚糖層對(duì)細(xì)胞形態(tài)的影響最大。在桿狀細(xì)胞細(xì)胞壁的外面還具有一層豐富的粘質(zhì)層，構(gòu)成這些粘質(zhì)物的基本成分是胞外多糖。每個(gè)桿狀細(xì)胞含有一個(gè)環(huán)狀的核DNA，但可以含有一到多個(gè)質(zhì)粒DNA。這些遺傳物質(zhì)一起控制著根瘤菌的遺傳性狀，包括感染植物、類菌體發(fā)育和固氮作用等特性。一旦根瘤菌的桿狀細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒斓念惥w之后，細(xì)胞結(jié)構(gòu)就發(fā)生了較大的變化。現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三類菌體細(xì)胞壁的硬度，厚度及透性發(fā)生變化。在外層膜上出現(xiàn)了許多顆粒狀物質(zhì)。意味著類菌體細(xì)胞壁部分地失去了肽聚糖之類的大分子物質(zhì)。快生型根瘤菌的類菌體，核物質(zhì)以纖維狀分散在細(xì)胞中，慢生型根瘤菌則有一個(gè)位于細(xì)胞中心的高度密集的擬核。類菌體的DNA含量高于相應(yīng)根瘤菌的DNA含量。RNA/DNA和RNA/蛋白質(zhì)的比率都低于根瘤菌桿狀細(xì)胞?，F(xiàn)在是14頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三3、絲狀藍(lán)細(xì)菌的形態(tài)分化絲狀藍(lán)細(xì)菌是一類碳源、氮源均能自養(yǎng)的多細(xì)胞原核生物。它的絲狀體實(shí)際上是以一定方式串生而成的細(xì)胞鏈。在細(xì)胞鏈中，營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞為主體細(xì)胞，但在一定的環(huán)境條件下可以分化出一些特殊形態(tài)、特殊功能的分化細(xì)胞，如異型胞、靜止細(xì)胞、分枝細(xì)胞和細(xì)長(zhǎng)細(xì)胞等。這些分化細(xì)胞與營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的協(xié)調(diào)配合，構(gòu)成了絲狀藍(lán)細(xì)菌整體代謝的統(tǒng)一性，使之成為既能進(jìn)行光合作用又能進(jìn)行固氮作用，還能抵御不良環(huán)境的多功能自養(yǎng)生物?，F(xiàn)在是15頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三3.1異形胞的分化將絲狀藍(lán)細(xì)菌接種在含有銨鹽或有機(jī)氮的培養(yǎng)基上，機(jī)體以二分裂的方式生長(zhǎng)繁殖并且只形成一種形態(tài)的細(xì)胞，即營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞。絲狀藍(lán)細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞具有典型的原核光養(yǎng)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。細(xì)胞外面有著一層在光學(xué)顯微鏡下不易分辨的粘質(zhì)層。緊貼粘質(zhì)層的細(xì)胞壁分三層，其組分和結(jié)構(gòu)與其它革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁基本相同?，F(xiàn)在是16頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞無(wú)固氮能力，但能進(jìn)行光合作用。當(dāng)生長(zhǎng)環(huán)境中缺乏氮源時(shí)，特定的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞就分化發(fā)育為具有固氮能力的異形胞。與營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞相比，異形胞的細(xì)胞結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大的變化。在異形胞細(xì)胞壁的外面有一種由薄片層、同質(zhì)層和纖維層組成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)；這種復(fù)雜的胞外結(jié)構(gòu)對(duì)異形胞的包圍是不完整的，在與營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的連接處留下缺口，被稱為小孔通道；在異形胞和營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞之間還有微小胞間聯(lián)絲通過(guò)?，F(xiàn)在是17頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三異形胞結(jié)構(gòu)及其與營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的關(guān)系現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三4、酵母菌的二型態(tài)所謂二型態(tài)（dimorphism），是指在不同的生長(zhǎng)條件下，一些真菌的營(yíng)養(yǎng)體呈現(xiàn)出兩種不同的細(xì)胞形態(tài)，即絲狀形態(tài)（mycelialform,M型）和酵母狀形態(tài)（yeastform,Y型）。這兩種形態(tài)在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變之后，它們的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，代謝途徑、生長(zhǎng)方式及其他生物學(xué)特性都會(huì)發(fā)生一定的變化。Candidiasisalbicans

念珠菌

現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三4.1酵母菌的二型態(tài)許多酵母菌在一定的生長(zhǎng)條件下為單個(gè)的卵圓形細(xì)胞，改變生長(zhǎng)環(huán)境則形成長(zhǎng)型的或假絲狀的細(xì)胞。白假絲酵母生長(zhǎng)在含有葡萄糖的豐富培養(yǎng)基上時(shí)，細(xì)胞形態(tài)一般為Y型，但以多糖為碳源和能源的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)時(shí)，細(xì)胞呈M型。影響酵母菌二型態(tài)轉(zhuǎn)變的理化因子中，葡萄糖、銅離子、制霉菌素及較低的培養(yǎng)溫度（30℃）等有利于Y型細(xì)胞形成；多糖、血清、N-乙酰-D-葡萄糖胺、精氨酸、cAMP、高濃度的生物素和較高的培養(yǎng)溫度（40℃）等因子可誘發(fā)Y型細(xì)胞向M型細(xì)胞轉(zhuǎn)變。現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三第二節(jié)孢子形成許多微生物在不大適宜營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的條件下可以產(chǎn)生一種特化的細(xì)胞形態(tài)，即孢子。如芽孢桿菌的芽孢，藍(lán)細(xì)菌的靜止孢子，放線菌的分生孢子，毛霉的孢囊孢子，白地霉的節(jié)孢子，白假絲酵母菌的厚垣孢子，黏細(xì)菌的粘孢子，腐霉的卵孢子、根霉的接合孢子、子囊菌的子囊孢子，擔(dān)子菌的擔(dān)孢子等。孢子的種類繁多、形態(tài)各異。現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三從生態(tài)學(xué)角度，所有的孢子都是有機(jī)體對(duì)不良環(huán)境條件反應(yīng)的結(jié)果。孢子細(xì)胞具有厚厚的外殼（或胞壁）、濃縮的細(xì)胞質(zhì)和極低的代謝活性，使得孢子具有更大的抗性，能長(zhǎng)時(shí)間在自然界存活，以待環(huán)境條件改善后再生。從生理學(xué)角度，除少數(shù)內(nèi)生孢子（如芽孢、靜止孢子等）有些勉強(qiáng)外，其他的孢子都是繁殖體，其中的一些是無(wú)性繁殖體（如分生孢子、節(jié)孢子等），而另一些是有性繁殖體（如卵孢子、結(jié)合孢子、子囊孢子、擔(dān)孢子等）。它們會(huì)使種族繁衍、數(shù)目增多?，F(xiàn)在是22頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三1.1芽孢某些細(xì)菌在其生活史的一定階段，于營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)圓形、橢圓形或圓柱形的結(jié)構(gòu)，稱為芽孢。因?yàn)榧?xì)菌芽孢都形成在菌體內(nèi)，故亦稱內(nèi)生孢子(endopsore)。含有芽孢的菌體細(xì)菌稱為孢子囊(sporangium)。芽孢成熟后可脫落出來(lái)。生成芽孢的細(xì)菌多為桿菌，球菌和螺旋菌僅少數(shù)種能生芽孢。一般一個(gè)細(xì)胞僅有一個(gè)芽孢，但也有少數(shù)細(xì)胞有2個(gè)。芽孢的著生位置、大小、形狀因種而異，可作鑒定依據(jù)。現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三芽孢有比較厚的壁和高度的折光性，在光學(xué)顯微鏡下觀察芽孢為一透明小體，由于普通堿性染料不易使芽孢著色，通常采用特殊的芽孢染色以便于觀察。利用電子顯微鏡，不僅可觀察到芽孢的表面特征，還可觀察到一個(gè)成熟的芽孢具有核心、內(nèi)膜、初生細(xì)胞壁、皮層、外膜、外殼層及外孢子囊等多層結(jié)構(gòu)。芽孢示意圖現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三1.2芽孢的特性芽孢含水量低，使核酸和蛋白質(zhì)不易變性。

芽孢的酶組成型與營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞也有差別，芽孢只含有少量酶，并處于不活躍狀態(tài)。芽孢的抗熱性也與芽孢內(nèi)具抗熱性的酶有關(guān)。

抵抗力強(qiáng)大，抗高溫，抗干燥，抗低溫。芽孢沒(méi)有繁殖意義，僅是一個(gè)休眠體。含有高量的2，6-吡啶二羧酸（Dipicolinicacid,DPA),在營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和其他生物細(xì)胞中不存在。芽孢在適宜的條件下可萌發(fā)。萌發(fā)時(shí)酶活性發(fā)生改變、抗逆性和DPA喪失。現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三1.3芽孢的形成

軸絲形成在營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞內(nèi)，分開(kāi)存在的兩個(gè)染色體首先發(fā)生構(gòu)型變化，即兩個(gè)染色體聚集在一起，以致密發(fā)育的形式，逐漸成為一個(gè)連續(xù)的、位于細(xì)胞中央的軸絲狀結(jié)構(gòu)，并通過(guò)中間體與細(xì)胞膜相連接。有人認(rèn)為這是芽孢早期所具有的特異結(jié)構(gòu)，是抗輻射的物質(zhì)基礎(chǔ)。隔膜形成在接近細(xì)胞一端處，細(xì)胞膜內(nèi)陷，向心延伸，產(chǎn)生隔膜，將細(xì)胞分成大小兩部分。與此同時(shí)，軸絲狀結(jié)構(gòu)也分為兩部分。現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三

前孢子形成在細(xì)胞中，較大部分的細(xì)胞膜圍繞較小部分迅速地繼續(xù)延伸，直至將小的部分完全包圍到大的部分中為止。這個(gè)新形成的細(xì)胞(結(jié)構(gòu))稱為前孢子(forespore)。此時(shí)前孢子由兩層極性相反的細(xì)胞膜組成，其中內(nèi)膜將發(fā)育成為營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的細(xì)胞膜?，F(xiàn)在是28頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三皮層形成由于前孢子迅速進(jìn)行合成作用，新形成的物質(zhì)沉積于前孢子的兩層極性相反的細(xì)胞膜之間，逐漸發(fā)育形成皮層(corter)。與此同時(shí)，隨著2,6-吡啶二羧酸(dipicolinicacid，簡(jiǎn)稱DPA)的合成，Ca2+的吸收，出現(xiàn)DPA-Ca復(fù)合物；而且在前孢子的外面也開(kāi)始形成外殼層。此時(shí)的皮層，似乎變成了一種呈現(xiàn)出條紋的多層結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在是29頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三

孢子外殼層的形成在皮層形成過(guò)程中，前孢子外膜表面合成外殼物質(zhì)，并沉積于皮層外表，逐漸形成一個(gè)連續(xù)的致密層。在外殼中含有非常多的半胱氨酸和疏水性氨基酸，并且繼續(xù)積累DPA和Ca2+?，F(xiàn)在是30頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三芽孢成熟芽孢合成過(guò)程全部完成，此時(shí)芽孢具有了很強(qiáng)的抗熱性和特殊結(jié)構(gòu)。芽孢的釋放孢子囊壁破裂(溶解)，釋放出成熟的芽孢。現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三1.4芽孢的萌發(fā)

芽孢在適合的條件下可萌發(fā)（活化）。適合芽孢萌發(fā)的條件包括水和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，適合的溫度，氧濃度以及某些必須的條件。加熱到一定溫度處理幾分鐘或幾十分鐘可促進(jìn)芽孢萌發(fā)。芽孢的活化是一個(gè)可逆的過(guò)程。芽孢萌發(fā)時(shí)開(kāi)始吸收水分、鹽類和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而體積膨大（啟動(dòng)）。芽孢萌發(fā)時(shí)首先喪失抗性、折光性和增加可染性，耐熱力和折光性逐漸降低。芽孢萌發(fā)過(guò)程中還伴隨大分子細(xì)胞物質(zhì)如RNA、蛋白質(zhì)、DNA等的合成，因此使細(xì)胞不斷長(zhǎng)大。在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)部發(fā)生了一系列生理變化，著色力增強(qiáng)，酶活力提高，呼吸作用加強(qiáng)，可看到核分裂，DPA和鈣復(fù)合物外流，對(duì)外界各種不良因素的抵抗力降低。啟動(dòng)是一個(gè)不可逆過(guò)程。肽聚糖分解，孢子囊壁破裂，皮層迅速破壞，長(zhǎng)出芽管，逐漸發(fā)育成新的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞，直到第一次分裂為止（長(zhǎng)出）?，F(xiàn)在是32頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三1.5芽孢形成的調(diào)控基因：超過(guò)125個(gè)基因的產(chǎn)物控制著芽孢形成過(guò)程中復(fù)雜的形態(tài)和生化變化。已鑒定和命名超過(guò)60個(gè)基因座位。啟動(dòng)條件⑴饑餓：碳源、氮源、磷酸鹽缺乏；⑵生長(zhǎng)發(fā)育至穩(wěn)定期，如：三羧酸循環(huán)健全；⑶外部信息素：濃度足夠。由spoOA，spoOB，spoOC控制?，F(xiàn)在是33頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三σ因子在芽孢形成過(guò)程中的級(jí)聯(lián)調(diào)控現(xiàn)在是34頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三SporulationinvolvessuccessivechangesinthesigmafactorsthatcontroltheinitiationspecificityofRNApolymerase.Thecascadesintheforespore(left)andthemothercell(right)arerelatedbysignalspassedacrosstheseptum(indicatedbyhorizontalarrows).現(xiàn)在是35頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是36頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是37頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三2、鏈霉菌的分化與孢子形成鏈霉菌是一類好氣性的絲狀革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌(放線菌），一般存在于土壤中。其分生孢子是一種無(wú)性繁殖體。孢子的形成不僅有利于鏈霉菌數(shù)目的增多，且有利于鏈霉菌廣泛傳播，分生孢子的形成過(guò)程與鏈霉菌的生活周期密切偶聯(lián)。鏈霉菌的分生孢子落到新鮮的固體培養(yǎng)基上時(shí)，孢子開(kāi)始萌發(fā)，并很快發(fā)育為分枝狀的菌絲。這些菌絲生長(zhǎng)在培養(yǎng)基的表面和內(nèi)層，被稱為基質(zhì)菌絲（substratemycelium），也叫做初生菌絲?，F(xiàn)在是38頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三基質(zhì)菌絲經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的生長(zhǎng)發(fā)育會(huì)在固體培養(yǎng)基上形成一個(gè)光禿的菌落，此時(shí)老的基質(zhì)菌絲就開(kāi)始分化并產(chǎn)生向空中發(fā)展的另一種菌絲，這種菌絲被稱為氣生菌絲（aerialmycelium）或次級(jí)菌絲。氣生菌絲也呈分枝狀，其頂端的細(xì)胞會(huì)發(fā)育為孢子絲，并由孢子絲內(nèi)生多個(gè)分生孢子。菌落會(huì)因孢子的顏色呈各種顏色?，F(xiàn)在是39頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三鏈霉菌的一般形態(tài)和構(gòu)造現(xiàn)在是40頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三2.1

孢子萌發(fā)與基質(zhì)菌絲的發(fā)育鏈霉菌的分生孢子，其大小與細(xì)菌的芽孢基本相同，具有一個(gè)含水量較低的原生質(zhì)體，原生質(zhì)體的外面是一層加厚的孢子壁，其厚度約為40-50nm。孢子的外表面呈疏水性和形態(tài)上的多樣性。電鏡下觀察，孢子的表面或光滑、或皺折、或突起，有些具有刺突或毛狀的附屬結(jié)構(gòu)。鏈霉菌的分生孢子具有一定的抗性，但不及細(xì)菌的芽孢，抗干燥，但抗熱性能較差?，F(xiàn)在是41頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三2.2氣生菌絲的發(fā)育與次級(jí)代謝產(chǎn)物的形成天藍(lán)色鏈霉菌在30℃下的固體培養(yǎng)基上生長(zhǎng)時(shí)，基質(zhì)菌絲的發(fā)育大約需要48h。形成的光禿菌落直徑大約為1mm，再繼續(xù)培養(yǎng)時(shí)，光禿菌落就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榘酌珷罹洌_(kāi)始了氣生菌絲的發(fā)育與分化。氣生菌絲的形成總是從菌落中心開(kāi)始，逐漸向外擴(kuò)展，氣生菌絲的形成常伴隨著相應(yīng)部位的基質(zhì)菌絲的溶解。現(xiàn)在是42頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三在基質(zhì)菌絲產(chǎn)生氣生菌絲的同時(shí)，基質(zhì)菌絲還會(huì)進(jìn)行生理功能的分化，形成大量的次級(jí)代謝產(chǎn)物，包括色素和抗生素等，色素可使菌落呈現(xiàn)各種美麗的顏色，抗生素可防止一些游動(dòng)細(xì)菌侵染菌落，以保護(hù)氣生菌絲的分化發(fā)育與孢子形成?，F(xiàn)在是43頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三2.3孢子的形成鏈霉菌的氣生菌絲發(fā)育到一定的階段后，即由氣生菌絲的頂端細(xì)胞分化發(fā)育為孢子絲。再由孢子絲形成分生孢子。由氣生菌絲形成孢子的過(guò)程大致可分為孢子絲形成、橫隔形成、新生孢子的形成和孢子壁加厚等四個(gè)階段?，F(xiàn)在是44頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三3、酵母菌的子囊孢子酵母菌是一類結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單的單細(xì)胞子囊菌，包羅了30000多個(gè)物種的一大群高等真菌。最重要的特征是在有性生殖的過(guò)程中形成子囊，在子囊中形成子囊孢子，子囊中子囊孢子的數(shù)目一般為4個(gè)。3.1、二倍體的形成啤酒酵母菌子囊孢子萌發(fā)，會(huì)形成兩種結(jié)合型的單倍體細(xì)胞，即a型和α型?，F(xiàn)在是45頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三3.2子囊孢子的形成

子囊孢子的形成與營(yíng)養(yǎng)條件有關(guān)，a/α二倍體在營(yíng)養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基上可以不斷地出芽生殖，進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞循環(huán)。只有將二倍體細(xì)胞從生長(zhǎng)培養(yǎng)液移到含有1%的乙酸鉀溶液中，使其處于饑餓狀態(tài)，細(xì)胞才停止有絲分裂并開(kāi)始形成子囊孢子。3.3子囊孢子的萌發(fā)子囊孢子萌發(fā)為單倍體營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的過(guò)程，可以分為萌動(dòng)、長(zhǎng)出和出芽三個(gè)階段。現(xiàn)在是46頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三4、藍(lán)細(xì)菌靜止細(xì)胞的分化靜止細(xì)胞是機(jī)體在一定的生長(zhǎng)條件下由營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞轉(zhuǎn)化而成的厚壁細(xì)胞。它對(duì)于干燥、熱和其他一些理化因子的破壞作用具有一定的抗性，而且在適宜的環(huán)境條件下可以重新回復(fù)為營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞。因此可以認(rèn)為靜止細(xì)胞類似于細(xì)菌的芽孢，是絲狀藍(lán)細(xì)菌的一種休眠體，所以又叫靜止孢子。將靜止細(xì)胞與營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和異形胞相比，它們之間有較大的區(qū)別。靜止細(xì)胞的體積要比營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的體積大得多，而異形胞的體積則稍大于營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞。靜止細(xì)胞的形態(tài)隨絲狀藍(lán)細(xì)菌的種類不同而有所變化。現(xiàn)在是47頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三靜止細(xì)胞有著多層的加厚壁結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的最內(nèi)層是來(lái)自營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的細(xì)胞壁，最外層是由多聚葡萄糖組成的纖維層。單個(gè)靜止細(xì)胞在光照條件下能固定二氧化碳，但速率很低。靜止細(xì)胞不能夠固定氮?dú)?。遇到適宜的環(huán)境條件，靜止細(xì)胞就會(huì)萌發(fā)，重新發(fā)育為營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞。一旦靜止細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)闋I(yíng)養(yǎng)細(xì)胞，就會(huì)很快生長(zhǎng)成絲狀體，開(kāi)始了再次細(xì)胞循環(huán)?，F(xiàn)在是48頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三5、擔(dān)子菌的擔(dān)孢子擔(dān)子菌是一類分布廣泛、物種繁多、形態(tài)各異、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高等真菌。包括黑粉菌、銹菌、膠質(zhì)菌、蘑菇、層孔菌等多個(gè)類群。如此龐雜的擔(dān)子菌，在有性生殖方面都會(huì)形成擔(dān)子，并由擔(dān)子進(jìn)一步產(chǎn)生擔(dān)孢子。現(xiàn)在是49頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三5.1

擔(dān)孢子的萌發(fā)與初生菌絲的形成擔(dān)孢子是單倍體，并且在孢子中只含有一個(gè)核，遇到適宜的環(huán)境條件，擔(dān)孢子就會(huì)萌發(fā)，長(zhǎng)出芽管并迅速發(fā)育為單倍體菌絲，稱為初生菌絲。5.2次生菌絲的形成單核初生菌絲可以通過(guò)質(zhì)配形成雙核菌絲，我們把這種菌絲叫做次生菌絲?，F(xiàn)在是50頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三5.3次生菌絲分化與擔(dān)孢子形成在一些擔(dān)子菌中，次生菌絲可以直接發(fā)育為擔(dān)子果，并在擔(dān)子果中分化產(chǎn)生特殊的產(chǎn)孢結(jié)構(gòu)——擔(dān)子。在另一些擔(dān)子菌中，在形成擔(dān)子果時(shí)，次生菌絲還要分化為不同形態(tài)的菌絲，即纏繞菌絲、骨架菌絲和生殖菌絲。擔(dān)孢子呈球形、卵圓形、長(zhǎng)形或臘腸形，無(wú)色或有色，這些色素可以是綠色、黃色、赭色、粉色、褐色、紫褐色或者黑色?，F(xiàn)在是51頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三擔(dān)子菌的生活史現(xiàn)在是52頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三第三節(jié)多細(xì)胞結(jié)構(gòu)與分化多細(xì)胞結(jié)構(gòu)的分化導(dǎo)致微生物產(chǎn)生不同分化程度的各種各樣的多細(xì)胞結(jié)構(gòu)，如黏細(xì)菌的子實(shí)體，子囊菌的子囊果，擔(dān)子菌的擔(dān)子果以及一些真菌產(chǎn)生的菌索、菌核和吸器等。多細(xì)胞結(jié)構(gòu)存在許多差異，其形態(tài)多種多樣，千姿百態(tài)，但仍存在許多共同之處：所有多細(xì)胞結(jié)構(gòu)的分化都由環(huán)境因素啟動(dòng)，整個(gè)分化過(guò)程與環(huán)境條件密切相關(guān)；多細(xì)胞結(jié)構(gòu)中不同類型的分化細(xì)胞都起源于同一類型的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞，是營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞多方向分化的結(jié)果；現(xiàn)在是53頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三每一類分化的細(xì)胞一般都由多個(gè)細(xì)胞組成，高等真核微生物甚至還由同類細(xì)胞構(gòu)成一定形態(tài)的組織，進(jìn)而形成多細(xì)胞的生物體；在多細(xì)胞結(jié)構(gòu)的分化過(guò)程中加強(qiáng)了細(xì)胞之間的信息聯(lián)系，從而協(xié)調(diào)了它們的整體發(fā)育，這種信息聯(lián)系是通過(guò)胞外信息物質(zhì)完成的；多細(xì)胞結(jié)構(gòu)的發(fā)育都伴隨著一個(gè)生理變化和形態(tài)發(fā)生的過(guò)程；整個(gè)分化過(guò)程都受遺傳信息的調(diào)節(jié)控制，是分化基因順序表達(dá)的結(jié)果；與高等生物相比，真核微生物的多細(xì)胞結(jié)構(gòu)都比較簡(jiǎn)單和原始?，F(xiàn)在是54頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三1.黏細(xì)菌的分化黏細(xì)菌是原核生物，滑動(dòng)細(xì)菌。黏細(xì)菌是典型的革蘭氏陰性菌，但它的很多特性與某些較高等的真核生物類似。黏細(xì)菌以不溶于水的有機(jī)物為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如纖維素，微生物細(xì)胞壁，細(xì)菌和一些酵母的蛋白質(zhì)。中溫型的好氣微生物，最適生長(zhǎng)溫度30℃左右。黏細(xì)菌的生活史和子實(shí)體發(fā)育過(guò)程分為營(yíng)養(yǎng)體生長(zhǎng)、細(xì)胞聚集、子實(shí)體形態(tài)發(fā)生以及粘孢子萌發(fā)四個(gè)階段?，F(xiàn)在是55頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三1.1營(yíng)養(yǎng)體生長(zhǎng)環(huán)境中營(yíng)養(yǎng)豐富時(shí)，黏細(xì)菌以二分裂的方式進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，大量繁殖。它的生長(zhǎng)速率與細(xì)胞密度有關(guān)。隨著營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的進(jìn)行，細(xì)胞逐步累積，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也漸漸減少，為細(xì)胞聚集創(chuàng)造了條件。狼群效應(yīng)：分泌廣泛的水解酶、抗生素，殺死細(xì)菌、真菌和原生動(dòng)物；高度社會(huì)化趨勢(shì)?，F(xiàn)在是56頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三1.2細(xì)胞聚集

當(dāng)周圍環(huán)境中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)貧乏，細(xì)胞處于饑餓狀態(tài)，細(xì)胞密度達(dá)到一定程度，黏細(xì)菌會(huì)啟動(dòng)多細(xì)胞結(jié)構(gòu)的分化過(guò)程，且具有可依靠的固體表面時(shí)，營(yíng)養(yǎng)體即停止生長(zhǎng)并向特定的中心聚集。碳源，氮源，能源和無(wú)機(jī)磷的缺乏會(huì)導(dǎo)致聚集現(xiàn)象的發(fā)生。cAMP和ppGpp可能是啟動(dòng)細(xì)胞聚集的趨化物。細(xì)胞的聚集靠滑動(dòng)進(jìn)行，滑動(dòng)與胞外絲狀體，如原纖維或菌毛有關(guān)。此外，胞外絲狀體與細(xì)胞間的信息傳遞也有關(guān)。聚集是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，細(xì)胞向聚集中心運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于受趨化物的影響而呈現(xiàn)水波狀運(yùn)動(dòng)波；當(dāng)大約105的細(xì)胞選定了一個(gè)共同的聚集中心時(shí)，才是一種有效的穩(wěn)定聚集。現(xiàn)在是57頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三1.3子實(shí)體的形態(tài)發(fā)生聚集后的細(xì)胞進(jìn)行有序排列，形成一定形態(tài)的多細(xì)胞結(jié)構(gòu)。不同的黏細(xì)菌形成的子實(shí)體不同，但它們子實(shí)體外面都覆蓋著一層粘物質(zhì)。在子實(shí)體形成過(guò)程中，這個(gè)多細(xì)胞結(jié)構(gòu)內(nèi)部一部分細(xì)胞發(fā)生自溶，自溶產(chǎn)生的自溶物可能是孢子外殼合成的原料和能源物質(zhì)。導(dǎo)致自溶的因子是類似青霉素的抗生素。在自然條件下，粘孢子的分化一般發(fā)生在子實(shí)體的孢子囊中，粘孢子是由整個(gè)細(xì)胞逐步轉(zhuǎn)變?yōu)檎虫咦拥?。營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的形態(tài)變?yōu)榍蛐?，在?xì)胞壁外形成致密的皮層，中間孢子衣和表面孢子衣，這三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成了一個(gè)厚厚的粘孢子外殼。粘孢子有較強(qiáng)的抗性?，F(xiàn)在是58頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三1.4黏孢子的萌發(fā)孢子的萌發(fā)需要水分和某些無(wú)機(jī)離子。孢子外殼在萌發(fā)中不被分解利用，而是被反方向地水解出兩個(gè)缺口，細(xì)胞從缺口逸出。孢子囊裂開(kāi)并釋放出萌發(fā)的黏細(xì)菌細(xì)胞，這些細(xì)胞集體滑動(dòng)覓食。現(xiàn)在是59頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是60頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是61頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三2、柄細(xì)菌的分化從細(xì)胞表面延伸出一個(gè)柄；新月柄細(xì)菌，細(xì)胞呈月牙狀現(xiàn)在是62頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三2.1生活周期

一次分裂產(chǎn)生兩種細(xì)胞，游動(dòng)細(xì)胞＆葉柄狀細(xì)胞游動(dòng)細(xì)胞：一極著生一根鞭毛＆一些纖毛，可以進(jìn)行趨化運(yùn)動(dòng)，將柄細(xì)菌傳播到新的環(huán)境葉柄狀細(xì)胞：通常以葉柄部分或吸器固定在物體表面，可以進(jìn)行DNA的復(fù)制＆細(xì)胞分裂，分裂后產(chǎn)生一個(gè)游動(dòng)細(xì)胞＆一個(gè)葉柄狀細(xì)胞現(xiàn)在是63頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三

游動(dòng)細(xì)胞代謝活躍，不能進(jìn)行復(fù)制＆分裂，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，脫掉鞭毛＆纖毛，在該位置產(chǎn)生柄狀結(jié)構(gòu)，DNA開(kāi)始復(fù)制。在柄狀結(jié)構(gòu)的前端形成吸器，將細(xì)胞固定在固體表面。柄狀細(xì)胞拉長(zhǎng)，在另一極合成鞭毛，形成一個(gè)分裂前細(xì)胞。分裂產(chǎn)生兩個(gè)不同細(xì)胞?，F(xiàn)在是64頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三2.2柄細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)的發(fā)育

首先要在一個(gè)特定位點(diǎn)進(jìn)行膜的生物合成，且合成方向與細(xì)胞體上膜的合成方向垂直需要在細(xì)胞周期中的一個(gè)合適的時(shí)間啟動(dòng)受到磷酸鹽水平的調(diào)控?，F(xiàn)在是65頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三第四節(jié)細(xì)胞衰老與程序性細(xì)胞死亡現(xiàn)在是66頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是67頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是68頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三一、細(xì)胞衰老的概念與特征細(xì)胞衰老(cellularaging)（一）概念：一般指復(fù)制衰老，即體外培養(yǎng)的正常細(xì)胞經(jīng)過(guò)有限次數(shù)的分裂后，停止分裂，細(xì)胞形態(tài)和生理代謝活動(dòng)發(fā)生顯著改變的現(xiàn)象。1、1881年，魏斯曼指出細(xì)胞分裂能力是有限的。2、Carrel認(rèn)為細(xì)胞永生不死。現(xiàn)在是69頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三3、Hayflick界限（1）實(shí)驗(yàn)證據(jù)：老男和少女細(xì)胞共同培養(yǎng)，顯示細(xì)胞內(nèi)部決定衰老。（2）概念：細(xì)胞、至少是培養(yǎng)的細(xì)胞，不是不死的而是有一定壽命的。它們的增殖能力不是無(wú)限的，而是有一定界限的。這就是有名的Hayflick界限?，F(xiàn)在是70頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三體外培養(yǎng)細(xì)胞增殖與個(gè)體壽命的關(guān)系物種成纖維細(xì)胞傳代數(shù)個(gè)體最長(zhǎng)壽命（年）龜90-125175水貂30-3410雞15-3530小鼠14-283.5人胚胎40-60110出生至15歲20-4015歲以上10-30早老病患者2-1010-20

現(xiàn)在是71頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三味覺(jué)喪失64％腎小球減少44％腎小球過(guò)濾率減少31％脊神經(jīng)元減少37％神經(jīng)傳導(dǎo)速度減慢10％腦供血量減少20％肺活量減少44％細(xì)胞在體內(nèi)條件下的衰老特點(diǎn)

——一名男子從36歲到75歲現(xiàn)在是72頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三高等動(dòng)物體內(nèi)存在了3種不同類型的細(xì)胞：接近于動(dòng)物的整體壽命的細(xì)胞，如神經(jīng)元和肌肉細(xì)胞等。在胚胎發(fā)育終了時(shí)，這些細(xì)胞不再增加數(shù)量，在個(gè)體的生長(zhǎng)期中它們可增長(zhǎng)細(xì)胞體積，以使其與軀體成比例。它們隨著個(gè)體衰老而衰老，或者由于這些細(xì)胞的衰老、死亡引起個(gè)體死亡。緩慢更新的細(xì)胞，它們的壽命短于動(dòng)物的平均壽命，如肝細(xì)胞，胃壁細(xì)胞等?？焖俑碌募?xì)胞，如皮膚的表皮細(xì)胞、紅細(xì)胞和白細(xì)胞等?，F(xiàn)在是73頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三1、細(xì)胞核的變化（1）隨著細(xì)胞分裂次數(shù)的增加不斷增大；（2）核膜內(nèi)折，染色質(zhì)固縮化。（二）衰老的特征2、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的變化衰老動(dòng)物內(nèi)質(zhì)網(wǎng)彌散性地分散于核周胞質(zhì)中，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的總量似乎是減少了?，F(xiàn)在是74頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三3、線粒體的變化:通常細(xì)胞中線粒體的數(shù)量隨齡減少，而其體積則隨齡增大。4、致密體的生成：溶酶體和線粒體轉(zhuǎn)化來(lái)5、膜系統(tǒng)的變化：（1）膜流動(dòng)性降低、韌性減小;（2）衰老細(xì)胞間間隙連接減少;（3）離子轉(zhuǎn)運(yùn)效率下降,興奮性降低。

現(xiàn)在是75頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三二、細(xì)胞衰老的分子機(jī)制(一)復(fù)制衰老(RS)的機(jī)制端粒縮短作為一種DNA損傷誘導(dǎo)p53的表達(dá),繼而誘導(dǎo)p21表達(dá),抑制CDK活化,使得Rb不能被磷酸化,E2F持續(xù)失活,使G1/S的轉(zhuǎn)換被停滯,從而阻斷細(xì)胞周期的正常運(yùn)行,引發(fā)復(fù)制型細(xì)胞衰老?，F(xiàn)在是76頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三(二)脅迫誘導(dǎo)的早熟性衰老(SIPS)氧化損傷理論：代謝過(guò)程中產(chǎn)生的活性氧基團(tuán)或分子引發(fā)的氧化性損傷積累導(dǎo)致衰老。(三)單細(xì)胞生物的衰老酵母染色體外rDNA環(huán)（ERC）的積累，導(dǎo)致細(xì)胞衰老?，F(xiàn)在是77頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三（四）沉默信息調(diào)節(jié)蛋白復(fù)合物（Sircomplex）與衰老：Sircomplex存在于異染色質(zhì)區(qū)，其作用在于阻斷所在位點(diǎn)DNA轉(zhuǎn)錄。（五）SGS1基因和WRN基因與衰老：SGS1基因和WRN基因同源,編碼解旋酶;酵母sgs1突變體壽命明顯短于野生型（平均9.5代:24.5代）;wrn突變引發(fā)早老癥。（六）發(fā)育程序與衰老:（七）線粒體DNA與衰老:Sen-DNA(80年代);mtDNA突變積累與細(xì)胞衰老有關(guān)。 現(xiàn)在是78頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三三、細(xì)胞衰老與個(gè)體衰老和癌癥的關(guān)系(一)對(duì)于多細(xì)胞生物,特別是哺乳動(dòng)物,現(xiàn)有的細(xì)胞衰老模型尚不能解釋個(gè)體衰老。體外培養(yǎng)細(xì)胞與體內(nèi)細(xì)胞差異巨大。（二）細(xì)胞衰老是有機(jī)體在長(zhǎng)期演化過(guò)程中形成的防止細(xì)胞過(guò)度生長(zhǎng)或癌化的一種保護(hù)機(jī)制?，F(xiàn)在是79頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三早老癥是人體衰老中的一種病癥現(xiàn)在是80頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三研究發(fā)現(xiàn)，不論是單細(xì)胞生物還是多細(xì)胞生物，其細(xì)胞死亡往往受到細(xì)胞內(nèi)某種由遺傳機(jī)制決定”的死亡程序“控制，稱為細(xì)胞程序性死亡（programmedcelldeath,PCD）。廣泛存在于動(dòng)物細(xì)胞、植物細(xì)胞、真菌細(xì)胞和細(xì)菌中。程序性細(xì)胞死亡現(xiàn)在是81頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三（一）細(xì)胞凋亡(Apoptosis)1、概念和特征：（1）概念：指受基因控制的主動(dòng)的生理性細(xì)胞自殺行為。（2）特征：一、動(dòng)物細(xì)胞的程序性死亡現(xiàn)在是82頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三凋亡的起始：細(xì)胞表面的特化結(jié)構(gòu)如微絨毛消失，細(xì)胞間接觸的消失，但細(xì)胞膜依然完整；線粒體大體完整，但核糖體逐漸從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上脫離，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)囊腔膨脹，并逐漸與質(zhì)膜融合；染色質(zhì)固縮，形成新月形帽狀結(jié)構(gòu)等形態(tài)，沿著核膜分布。凋亡小體形成：核染色質(zhì)斷裂為大小不等的片段，與某些細(xì)胞器如線粒體一起聚集，為反折的細(xì)胞質(zhì)膜所包圍。細(xì)胞表面產(chǎn)生許多泡狀或芽狀突起，逐漸形成單個(gè)凋亡小體。凋亡小體逐漸為鄰近的細(xì)胞吞噬并消化?，F(xiàn)在是83頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三2、生理意義（1）對(duì)動(dòng)物個(gè)體的正常發(fā)育，自穩(wěn)態(tài)的維持，免疫耐受的形成，腫瘤監(jiān)控等多種生理及病理過(guò)程有重要意義。（2）是一種生理性保護(hù)機(jī)制，能夠清除體內(nèi)多余、受損或危險(xiǎn)的細(xì)胞。（3）細(xì)胞凋亡失調(diào)會(huì)引發(fā)多種疾病。現(xiàn)在是84頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是85頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是86頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三

順鉑處理CaCl2溶液處理正常細(xì)胞壞死細(xì)胞3、細(xì)胞凋亡的檢測(cè)方法（1）形態(tài)學(xué)觀測(cè)：染色法、透射和掃描電鏡觀察。現(xiàn)在是87頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三鼠肝細(xì)胞AO/EB熒光雙染現(xiàn)在是88頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三細(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

（2）DNA電泳：DNA片段呈現(xiàn)梯狀條帶?，F(xiàn)在是89頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三（3）TUNEL測(cè)定法：對(duì)DNA斷裂產(chǎn)生的3`-OH末端進(jìn)行原位標(biāo)記。（4）彗星電泳法（cometassay）：?jiǎn)渭?xì)胞電泳（5）流式細(xì)胞分析：采用碘化丙啶使DNA產(chǎn)生激發(fā)熒光，用流式細(xì)胞儀檢出凋亡的亞二倍體細(xì)胞?，F(xiàn)在是90頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三4、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的因子（1）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。（2）化學(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，腫瘤壞死因子等?，F(xiàn)在是91頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三5、細(xì)胞凋亡的分子機(jī)制(1)Caspase依賴性的細(xì)胞凋亡①Caspase概念：是一組存在于胞質(zhì)溶膠的結(jié)構(gòu)上相關(guān)的半胱氨酸蛋白酶，它們都能特異地?cái)嚅_(kāi)天冬氨酸殘基后的鍵，因此稱為Cysteineasparticacicspecificprotease，Caspase?；罨撼龑ⅲ味穗亩吻谐酝?，還需在兩個(gè)亞基連接區(qū)的Ａsp位點(diǎn)切割，形成兩個(gè)亞基組成的異二聚體。凋亡起始者Caspase2,8,9,10,11同性活化.凋亡執(zhí)行者Caspase3,6,7異性活化.現(xiàn)在是92頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三caspase超家族成員及其相應(yīng)底物現(xiàn)在是93頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三②途徑:死亡受體其始的外源途徑和線粒體起始的內(nèi)源途徑?，F(xiàn)在是94頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三③Bcl-2家族

Bcl-2是一種原癌基因，是ced-9在哺乳類中的同源物，能抑制細(xì)胞凋亡，延長(zhǎng)細(xì)胞生存，而不是促進(jìn)細(xì)胞增殖。Bcl-2家族成員的基因中，常常含有三個(gè)保守的Bcl-2同源區(qū)，即BH1、BH2和BH3，它們是調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡以及蛋白質(zhì)相互作用所必需的?，F(xiàn)在是95頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三BCL-2家族成員現(xiàn)在是96頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三(2)Caspase非依賴性的細(xì)胞凋亡線粒體發(fā)揮關(guān)鍵作用：①凋亡誘導(dǎo)因子（AIF):位于線粒體外膜。凋亡時(shí)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，進(jìn)而進(jìn)入細(xì)胞核，引起核內(nèi)DNA凝集并斷裂成50bp的片段。②限制性內(nèi)切核酸酶G（EndoG）：Mg2+依賴性核酸酶，在線粒體中負(fù)責(zé)DNA的復(fù)制和修復(fù)。凋亡時(shí)，從線粒體釋放進(jìn)入細(xì)胞核，對(duì)核DNA進(jìn)行切割，產(chǎn)生以核小體為單位的DNA片段?，F(xiàn)在是97頁(yè)\一共有112頁(yè)\編輯于星期三(3)細(xì)胞凋亡的調(diào)控①Caspase抑制因子（IAP):直接與Caspase活性分子結(jié)合，阻抑其對(duì)底物的切割，包括c-IAP家族，c-FLIP，BAR，ACR，都含有由70個(gè)氨基酸殘基組成的BIR結(jié)構(gòu)域，是抑制凋亡必需的。②內(nèi)源性凋亡激活因子：Smac/D