第四版 第16章__细胞死亡与细胞衰老
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第十六章细胞衰老与细胞死亡细胞衰老:指随着时间的推移,细胞的增殖能力和生理功能逐渐发生衰退的变化过程。
机体衰老:指绝大多数生物性成熟以后,机体形态结构和生理功能逐渐退化或老化的过程,是一个受发育程序、环境因子等多种因素控制的、不可逆的生物学现象。
Hayflick界限:细胞停止分裂是由细胞自身决定,正常的体外培养的细胞寿命不是无限的,只能进行有限次数的增殖。
细胞衰老的形态学变化:主要表现在细胞皱缩、膜通透性和脆性增加、核膜内陷和细胞器数量特别是线粒体数量减少、胞内出现褐脂素等异常物质沉积,最终出现细胞凋亡或坏死。
细胞衰老在生化方面的改变:①DNA:复制与转录受抑制,个别基因异常激活,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。
②RNA:mRNA和tRNA含量降低。
③蛋白质含量下降,发生糖基化、脱氨基等修饰反应导致蛋白质稳定性、抗原性和可降解性下降,自由基使肽链断裂,交联而变性。
氨基酸左旋变右旋。
④酶分子:活性中心被氧化,金属离子丢失,二级结构、溶解度和等电点发生改变,总效应是酶失活,但β-半乳糖苷酶活性增强。
⑤脂类:不饱和脂肪酸被氧化,膜脂之间或与脂蛋白之间交联,膜的流动性降低。
遗传决定学说:认为衰老是遗传上的程序化过程,其推动力和决定因素是遗传的基因组,控制生长发育和衰老的基因都在特定时期有序地开启和关闭。
自由基学说:认为活性氧基团导致细胞损伤和衰老。
自由基: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。
是一类高度活化的分子,当它与其他物质反应时力图得到电子,而对细胞及组织产生十分有害的生物效应。
未成对电子:指在原子或分子轨道中未与其他电子配对而独占一个轨道的电子。
内源性自由基:环境中的高温、辐射、光解、化学物质等引起的外源性自由基。
外源性自由基:体内各种代谢反应产生的自由基,主要途径有①线粒体呼吸链电子泄露产生②由经过氧化物酶体的多功能氧化酶(MFO)等催化底物羟化产生③机体血红蛋白、肌红蛋白中可通过非酶促反应产生自由基。
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。