细胞生物学 细胞衰老死亡
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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()。
名词解释:1.cellular aging:即细胞衰老,是指细胞在执行生命活动的过程中,随着时间的推移,细胞的增殖能力和生理功能逐渐出现衰退的过程。
2.cell biology:即细胞生物学,是研究细胞生命现象发生的规律及其本质的科学。
3.cell differentiation:即细胞分化,是指由同一来源的细胞(如受精卵)逐渐产生出形态结构、功能和生化特征各不相同的一类细胞群,形成这种稳定性差异的过程称为细胞分化。
4.gene differential expression:即基因差异性表达,多细胞生物个体发育与细胞分化过程中,其基因组DNA 并不全部表达,而呈现选择性表达,它们按照一定的时空顺序,在不同性别和同一细胞的不同发育阶段发生差异性表达。
5.Cysteine aspartic acid speific protease:即半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶,简写为Caspase,是一类半胱氨酸蛋白水解酶,为线虫凋亡基因ced-3的同源物,是引起细胞凋亡的关键酶。
6.Caspase:是一类半胱氨酸蛋白水解酶,简称为Caspase;为线虫凋亡基因ced-3的同源物,是引起细胞凋亡的关键酶。
7.Apoptosis:即细胞凋亡,是指细胞在一定的生理或病理条件下,一种主动的由基因决定的细胞自杀过程。
8.限制点(restriction point):或者称为启动点是G0期细胞进入G1早期的一个检查点,也是哺乳动物细胞周期G1晚期控制进入S期的调节点,相当于酵母的Start检查点。
9.检查点(checkpoint):是细胞周期中的一套保证DNA复制和染色体分配质量的检查机制。
10.收缩环(contractile ring):紧贴于细胞分裂部位细胞膜内侧,包含可收缩的肌动蛋白束和肌球蛋白II。
一.简述细胞衰老的意义及研究途径。
细胞衰老研究具有越来越重要的意义:细胞衰老是机体衰老和死亡的基础,也是众多老年性疾病的基础。
细胞生物学中的细胞衰老和细胞老化细胞生物学是研究细胞结构、功能和生命特性等方面的科学领域。
细胞衰老和细胞老化是细胞生物学中的两个重要概念,它们与生物体的衰老过程密切相关。
本文将从细胞衰老的定义、机制、影响因素以及细胞老化的类型和生理意义等方面进行探讨。
一、细胞衰老的定义和机制细胞衰老是指细胞内部生物化学过程逐渐失去正常功能和生命活力的过程,导致细胞机能下降和死亡。
细胞衰老是生物体衰老的基础和核心问题之一。
细胞衰老的机制非常复杂,目前主要包括损伤积累理论、基因表达调控失衡理论以及端粒理论等。
损伤积累理论认为细胞衰老是因为细胞内部发生的多种损伤积累而导致的。
这些损伤可以来自DNA损伤、蛋白质异常积累、线粒体功能损害等。
当损伤积累到一定程度时,细胞会进入衰老状态。
基因表达调控失衡理论认为细胞衰老是由于基因表达过程中的调控失衡导致的。
在细胞衰老过程中,某些基因的表达受到抑制,而其他基因的表达过程则出现紊乱。
这一失衡会影响细胞内部的正常功能,导致衰老。
端粒理论认为细胞衰老与端粒长度的缩短有关。
端粒是染色体末端的结构,随着细胞的分裂,端粒长度会逐渐缩短。
当端粒长度缩短到一定程度时,细胞就会进入衰老状态。
端粒长度的缩短可以通过端粒酶的活性调控。
二、细胞衰老的影响因素1. 遗传因素:遗传基因对细胞衰老起到了重要的作用。
一些基因突变或表达异常会导致细胞衰老的加速。
2. 生活方式和环境因素:生活中的不健康习惯(如烟草、酗酒等)、高强度的紫外线辐射、污染物和化学物质等都可加速细胞衰老的发生。
3. 氧化应激:氧化应激是指细胞内氧自由基和氧氮化物生成过多,导致氧化物质积累。
这会引起细胞内的氧化应激反应,加速细胞衰老。
4. 炎症反应和免疫系统异常:慢性炎症状态和免疫系统异常都会影响细胞的正常功能,加速细胞衰老。
三、细胞老化的类型和生理意义细胞老化是指细胞在一定条件下失去功能和生命活力的过程,有两种主要类型:增殖细胞的老化和非增殖细胞的老化。
第十六章细胞衰老与细胞死亡第一节细胞衰老第十六章 细胞衰老与细胞死亡第十六章 细胞衰老与细胞死亡第十六章 细胞衰老与细胞死亡细胞来源人胚肺成纤维细胞中年人成纤维细胞老年人成纤维细胞可增殖代数60-80 40 30不同年龄来源的人成纤维细胞的增殖代数细胞来源龟鸡小鼠可增殖代数90-120 15-35 14-28不同物种来源的成纤维细胞的增殖代数植物细胞未发现有最高分裂次数。
第十六章细胞衰老与细胞死亡第十六章细胞衰老与细胞死亡第十六章细胞衰老与细胞死亡第十六章细胞衰老与细胞死亡第十六章细胞衰老与细胞死亡第十六章细胞衰老与细胞死亡第十六章细胞衰老与细胞死亡第十六章细胞衰老与细胞死亡目前人们根据端粒与端粒酶在细胞衰老上的研究成果,将细胞衰老区分为两大类:与端粒、端粒酶直接相关的复制性衰老;氧化应激诱导的非端粒依赖性衰老,也被称为早熟性衰老(premature senescence)。
第十六章细胞衰老与细胞死亡第十六章细胞衰老与细胞死亡第二节 细胞死亡第十六章细胞衰老与细胞死亡第十六章 细胞衰老与细胞死亡第十六章细胞衰老与细胞死亡第十六章细胞衰老与细胞死亡第十六章细胞衰老与细胞死亡第三节细胞凋亡第十六章细胞衰老与细胞死亡细胞凋亡信号途径LigandPlasma MembraneNucleusAPOPTOSISEffector CaspasesDeath receptor AdapterInitiator Caspase-8BidCa ++Cyto cInitiator caspase-9Apaf-1AIFEndo GCa ++IP3RAPOPTOSISER Stress(misfolded proteins)UV, radiation, chemo,hypoxiaInitiator Caspase-12APOPTOSISTRAF2Procaspase-12Bcl-2/ Bcl-x L Effector CaspasesINTRINSIC PATHWA YEXTRINSIC PATHWA YBcl-2/ Bcl-x LDeath domainMitochondriaEndoplasmic reticulum第十六章 细胞衰老与细胞死亡第十六章细胞衰老与细胞死亡第十六章细胞衰老与细胞死亡凋亡小体的形成有三种方式:发芽脱落机制;分隔机制;自噬体形成机制。
细胞生物学中的细胞周期和衰老在细胞生物学中,细胞周期是指细胞从分裂开始到下一次分裂结束的整个过程,一般分为四个阶段:G1期、S期、G2期和M 期。
G1期是从上一次分裂的结束到DNA复制开始之前的时间,S期是指DNA复制时期,G2期是指DNA复制后到细胞分裂前的时间,而M期则是指有丝分裂的阶段。
这四个阶段在细胞周期中密不可分,每个阶段的完成都是为了预备下一个阶段的开始。
而细胞衰老则是指细胞的寿命到了一定的时候会停止分裂和增殖,进入衰老阶段,这一进程受到内在和外在环境的影响。
细胞周期的调控是细胞生命活动的重要内容之一。
无论是细胞增殖还是分化,都需要借助于细胞周期调控机制才能保证正常的发育和功能。
细胞周期的调控过程是由一系列重要的调控分子和信号通路来完成的。
在调节分子中,CDKs是一个重要的家族,它包括四个周期调控蛋白激酶家族成员:CDK1、CDK2、CDK4和CDK6。
在调节通路中,Rb/E2Fs、p53/MDM2和ATM/ATR等信号通路起到了重要的作用。
这些调节分子和调节通路协同作用,能够精细地控制细胞周期的进展。
细胞衰老是一个生物学研究的热点领域。
细胞衰老与机体老化、各种疾病,如肿瘤的发生、衰老相关疾病等密切相关。
目前关于细胞衰老主要有两个假说:一是特定DNA序列的缩短引起的衰老假说,即“端粒缩短假说”,这是一个最长存在的关于衰老的理论,也是目前最受认可的衰老理论之一。
这一假说认为,随着细胞增龄,端粒会逐渐缩短,最终触发细胞进入有限增殖期,细胞衰老和死亡。
另一个假说是细胞功能和代谢逐渐衰退,即“功能下降假说”。
与细胞周期不同,细胞衰老并不是一个正常的生物过程。
通常情况下,年轻细胞具有更高的增殖和修复能力,老化细胞则很难再分裂或修复损伤,而这些功能损失可能导致多种疾病的出现。
而且,细胞衰老的机制极其复杂,与DNA损伤、遗传信息、细胞周期等多种生物过程有关。
细胞衰老与癌症的关系也十分密切。
癌症细胞具有异常的增殖能力和对细胞周期调控的控制机制的细微改变,能够绕过细胞周期“阀门”,导致不受控制的增殖,从而形成肿瘤。
第十五章细胞衰老与细胞死亡一、名词解释1 . Hayflick界限(Hayflick limit)2. 程序性细胞死亡(programmed cell death)3 .细胞衰老(cellular aging,cell senescence )4.凋亡小体(apoptotic body)二、选择题1 . 下列那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2.下列哪一项不是P53的正常功能?A.激活细胞周期抑制因子的转录B.在DNA修复中起作用C.触发损伤细胞的凋亡D.在小鼠胚胎发育中起基本作用3.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4.细胞凋亡()。
A.是特定细胞的编程死亡B.是发育中的正常现象C.只有当Fas与TNF受体与其配体结合时才被诱发D.涉及细胞核的浓缩,DNA与蛋白质的降解以及膜的解体5.机体中寿命最长的细胞是()。
A.红细胞B.表皮细胞C.白细胞D.神经细胞三、填空题1. 衰老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。
就其产生的性质来说,有三种不同的类型:①_________衰老,②_________ 衰老,③_________ 衰老。
2 .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。
3 .细胞死亡有。
两种形式:一种为_________死亡,另一种为_________ 死亡;前者是受到_________ 而造成的细胞崩溃裂解;后者是细胞在一定的_________ 或_________条件下按照自身的程序结束其生存。
4.虽然衰老的理论很多,但归纳起来主要分为两类:一类是_________ 衰老理论,另一类是_________ 衰老理论。