第17讲 细胞凋亡、细胞坏死和细胞癌变

细胞死亡通道（细胞凋亡,细胞⾃噬,细胞坏死与其他）全⾯⽐较与介绍!--持续更新!...⼀."细胞凋亡"概念:细胞凋亡是基因调控的主动过程，典型的细胞凋亡过程涉及⼀系列胱天蛋⽩酶（caspase）的⽔解、活化和信号传递过程。

细胞凋亡⼀词最早是由英国科尔等于1972年提出的。

⼀).正常情况下:细胞凋亡与胚胎发育、组织发⽣、组织分化和修复等过程有紧密的联系。

为适应发育或组织更新的需要，机体中的细胞会在某些特定的时刻发⽣凋亡。

例如:1.⼈的唯⼀透明组织——眼球晶状体的发育，在胎⼉形成早期阶段，由⼲细胞发育来的晶状体细胞与其他所有细胞⼀样都含有细胞器，但随着发育和分化的进展，晶状体细胞发⽣特殊形式的凋亡，胞质中的细胞核和细胞器被毁坏，只保留完整的细胞膜，细胞膜内包裹着极浓稠的“晶状体蛋⽩质”溶液，成为成熟的晶状体。

2.⼈的⽪肤外层细胞的形成过程中，⽪肤细胞⽣成于⽪肤深层，然后慢慢向外表⾯迁移，迁移途中有些会发⽣凋亡，凋亡细胞就会形成具有保护作⽤的⽪肤⾓质层。

3.⼈类胎⼉期肾上腺⽪质的发育中，胚胎期肾上腺⽪质原由胎⼉⽪质和永久⽪质两部分组成，但在胎⼉出⽣后，其胎⼉⽪质细胞即发⽣凋亡，⼀周内全部消失，只留下永久⽪质。

4.在成年阶段，细胞凋亡机制也是机体⽤于清除体内多余的、受损的、癌变的或被微⽣物感染的细胞的重要⼿段。

如T淋巴细胞在胸腺成熟过程中，约有95%以上不成熟的细胞发⽣凋亡，只有不到5%的细胞分化为成熟的T淋巴细胞进⼊外周⾎，并发挥其免疫学功能。

因此，细胞凋亡具有保证个体正常发育、维持正常⽣理功能，并使机体适应内外环境变化的重要⽣理意义。

注:希腊语中，apo的意思是脱离，ptosis的意思为落下，将这两个词组合（apoptosis）⽤来描述与秋叶落下和花⼉凋谢类似的细胞死亡现象。

⼆).病理情况下:细胞凋亡调节失控或错误将会引起⽣物体的发育异常、功能紊乱和严重疾病。

1.与细胞凋亡相关的疾病如滤泡性淋巴瘤、乳腺癌和⽩⾎病等恶性肿瘤，系统性红斑狼疮和肾炎等⾃⾝免疫性疾病，腺病毒和疱疹病毒感染的疾病等，均与细胞凋亡缺陷（“该死不死”）有关；2.⽽阿尔茨海默病、帕⾦森⽒病和⼩脑退化症等神经退⾏性疾病、⾻髓发育不全性疾病、缺⾎性损伤和酒精中毒性肝炎等则与细胞凋亡过度（“不该死的死了”）有关。

《细胞凋亡是程序性细胞死亡》讲义一、细胞凋亡的概念细胞凋亡，又被称为程序性细胞死亡，是一种在多细胞生物中普遍存在的、由基因调控的细胞主动死亡过程。

与细胞坏死这种被动的、不受控制的细胞死亡方式不同，细胞凋亡是一个高度有序且精确调控的过程，对于生物体的正常发育、维持细胞数量的平衡以及清除受损或不需要的细胞具有至关重要的意义。

想象一下，我们的身体就像一个庞大而复杂的城市，细胞则是城市中的居民。

在这个城市中，随着时间的推移，一些居民会因为各种原因需要离开，比如他们的工作已经完成，或者他们的存在对城市的正常运转产生了不利影响。

细胞凋亡就像是这个城市中一种有序的“居民迁移”机制，确保城市的稳定和健康。

二、细胞凋亡的特征细胞凋亡具有一系列明显的特征，这些特征可以帮助我们将其与其他形式的细胞死亡区分开来。

首先，在形态学上，凋亡的细胞会发生明显的变化。

细胞会逐渐萎缩，细胞质浓缩，细胞核也会发生固缩和碎裂。

细胞膜表面会出现一些特殊的结构，如磷脂酰丝氨酸外翻，这就像是细胞给自己贴上了一个“待清除”的标签，以便被巨噬细胞等吞噬细胞识别和吞噬。

其次，从生化角度来看，细胞凋亡过程中会激活一系列特定的酶，其中最关键的是 caspases 家族的蛋白酶。

这些酶就像是细胞内部的“剪刀”，能够特异性地切割许多重要的蛋白质，导致细胞的结构和功能崩溃。

另外，细胞凋亡还会引起 DNA 的断裂。

这种断裂不是随机的，而是发生在特定的位点，形成长度约为 180-200 个碱基对的 DNA 片段，这在凝胶电泳中会呈现出独特的“梯状条带”。

三、细胞凋亡的调控机制细胞凋亡的发生受到严格的调控，就像一个精密的时钟，由多种基因和信号通路共同参与。

其中，Bcl-2 家族是一类重要的调控蛋白。

这个家族中的成员可以分为两类：一类是抗凋亡蛋白，如 Bcl-2 本身，它们能够阻止细胞凋亡的发生；另一类是促凋亡蛋白，如Bax 和Bak，它们则促进细胞凋亡。

这两类蛋白之间的平衡决定了细胞是否会进入凋亡程序。

细胞分化衰老凋亡癌变背诵点9-09一、细胞分化细胞分化的定义：细胞的后代在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。

时期：发生在整个生命过程中，但是在胚胎时期达到最大限度。

结果：产生特定功能的细胞，进而形成不同的组织和器官意义：①是个体发育的基础②使细胞趋向专门化，提高细胞生理功能的效率实质：细胞分化的原因是基因选择性表达，合成了不同的蛋白质。

每个细胞中的基因没有丢失，也没有改变。

特点：①普遍性，除单细胞生物外②持久性，分化发生在生物的整个生命过程中③稳定性，一旦分化，细胞的形态结构功能将保持稳定（不可逆性）二、细胞的全能性1、定义：已分化的细胞仍具有发育成完整个体的能力2、植物细胞全能性实现的条件：植物组织培养，离体，无菌，营养，植物激素动物细胞核移植（克隆）3、植物细胞和动物细胞核具有全能性的根本原因：含有全套的遗传信息（遗传物质）4、动物细胞的全能型：整个动物细胞的全能性受到了一定程度的限制，但是其细胞核仍具有全能性。

（已分化的动物细胞质种的一些物质限制了细胞核全能性的表达，所以利用卵细胞的细胞质。

）三、细胞癌变1、癌变的原因：细胞异常分化导致的，实质是原癌基因和抑癌基因发生突变。

2、癌细胞的特征：①适宜条件下无限增殖②体内转移，原因是细胞表面的粘连蛋白（化学本质是具有识别作用的糖蛋白）很少或者确失③形态改变3、致癌因素：物理因素如各种射线，化学因素如苯，甲醛等，生物因素如许多种病毒四、干细胞不作考试要求，只作了解五、细胞衰老1、衰老细胞的特征：酶活性降低，细胞膜通透性降低，含水量降低，线粒体数量降低，代谢速率降低；细胞体积减小，细胞核体积增大，核膜内折。

一大：细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深，核膜内折；（导致基因活动减弱）一小：细胞水分减少，导致细胞体积缩小一多：细胞内色素增加三低：细胞膜通透性减低，细胞内酶活性降低，代谢速率降低（线粒体活性降低)六、细胞凋亡1、细胞凋亡：又称为细胞的编程性死亡，是受基因控制的过程2、细胞凋亡的实例及对应的意义：①蝌蚪尾的消失，胎儿手指的分开，植物胚柄的退化，花的退化，通气组织的形成等------个体正常发育的基础；②体内细胞衰老后凋亡更新-------维持内环境的稳定；③被病原体感染后的细胞的清除---------抵御外部环境的干扰3、细胞坏死：当细胞的正常代谢受到不利因素影响时发生中断或者受阻导致的细胞死亡。

第十七讲细胞凋亡、细胞坏死和细胞癌变常见考法：1、以选择题的形式考查细胞生命历程个过程的实质、特点。

2、以选择题的形式考查细胞凋亡和细胞坏死的区别。

1.1下列有关人体细胞生命历程的叙述,不正确的是( )A. 细胞分化形成不同功能的细胞,但这些细胞也有相同的蛋白质B. 衰老的细胞内多种酶活性降低,但有的基因还在表达C. 癌细胞不能进行正常地分化,机体清除癌细胞与细胞凋亡有关D. 细胞的分裂、分化、衰老和坏死对生物体均有积极的意义1.2下列关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述,正确的是( )①个体发育过程中细胞的衰老对生物体都是有害的②正常细胞癌变后在体外培养可无限增殖③由造血干细胞分化成红细胞的过程是不可逆的④癌细胞容易在体内转移,与其细胞膜上糖蛋白等物质减少有关⑤人胚胎发育过程中尾的消失是细胞坏死的结果⑥原癌基因和抑癌基因的变异是细胞癌变的内因⑦低温引起的细胞冻伤和死亡属于细胞凋亡.A. 1项B. 2项C. 3项D. 4项任务2、个体衰老和细胞衰老有什么关系？细胞衰老的特征和原因是什么？？关系：单细胞生物体的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。

但多细胞生物体总是在不断更新，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡。

总体来说，个体的衰老的过程也是细胞普遍衰老的过程。

细胞衰老特征：一大（细胞核体积增大）一小（细胞体积变小）一多（色素增多）三低（水分减少；酶活性降低；膜通透性改变，运输功能降低）细胞衰老原因：自由基学说和端粒学说2.1下列有关衰老细胞特征的叙述,错误是( )A、膜通透性改变,物质运输功能下降B、酶活性降低,呼吸减弱,代谢减慢C、染色质收缩,遗传信息表达受影响D、细胞体积增大,水分增加,色素积累任务3、细胞凋亡的含义、实例、原因、发生时期、意义？细胞凋亡含义（课本P123）实例：胎儿手的发育，蝌蚪尾巴的消失原因：由遗传机制决定的程序性调控时期：个体发育全过程意义：保证多细胞生物体完成正常发育；维持内部环境的稳定；抵御外界各种因素的干扰。

2021届高考生物一轮复习知识点专题17 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变一、基础知识必备1、细胞分化（1）概念:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。

（2）时间:发生在整个生命进程中,胚胎时期达到最大程度。

（3）结果:形成不同的组织和器官。

（4）特点:稳定性、持久性和普遍性和不可逆性。

（5）实质:基因的选择性表达。

（6）意义:是生物个体发育的基础；使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于各种生理功能的高效表达。

2、细胞的全能性（1）概念已分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能（2）原因细胞中含有发育成生物体所需要的全套遗传信息。

（3）条件离体、一定的营养物质(无机盐、维生素、氨基酸等)、激素和适宜的外界条件(适宜的温度、pH等)。

3、衰老细胞的特征4、细胞的凋亡（1）概念:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。

（2）原因:受到严格的由遗传机制决定的程序性调控。

（3）类型（4）意义5、细胞的癌变（1）概念:由于致癌因子的作用,细胞中的遗传物质发生变化,变成了不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。

（2）主要特征（3）致癌因子:物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子。

（4）原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程;抑癌基因主要阻止细胞不正常的增殖。

二、通关秘籍1、细胞分化使细胞类型增多,数目不变;细胞分裂使细胞数目增多,但细胞类型不变;细胞分裂是细胞分化的基础。

细胞分化的本质是基因的选择性表达,多细胞生物不同类型的细胞中mRNA和蛋白质种类不同,但体细胞DNA都相同,所以细胞分化过程中细胞内的遗传物质不改变。

2、细胞衰老贯穿于整个个体发育过程中,多细胞生物体内的细胞总是不断地更新,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。

3、细胞凋亡是正常的生理现象,对生物体生命活动具有积极意义。

4、细胞坏死与细胞凋亡不同,细胞坏死是细胞的非正常死亡。

【高中生物】高中生物知识点：细胞凋亡与细胞坏死细胞凋亡：由基因决定的细胞自动结束生命的过程。

也常被称为细胞编程性死亡。

是一种自然现象。

细胞凋亡的意义：完成正常发育，维持内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰。

细胞坏死：在不利因素的影响下，由于细胞正常代谢活动受阻或中断引起的细胞损伤和死亡。

细胞凋亡与细胞坏死的区别：区别点细胞凋亡细胞坏死起因生理或病理性病理性变化或剧烈损伤范围多为单个细胞大片组织或成群细胞细胞膜内陷玻损细胞器无明显变化肿胀、内质网崩解细胞体积固缩变小肿胀变大调节过程受基因调控被动进行炎症反应不释放细胞内容物，无炎症反应释放细胞内容物，引发炎症表解细胞衰老、凋亡、坏死与癌变的不同：实质特点结果与意义细胞分化基因的选择性表达①持久性；②普遍性；③不可逆性产生各种不同的组织、器官细胞衰老内因和外因共同作用的结果①酶活性降低，呼吸速率减慢②细胞体积减小，线粒体减少③核增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深①生物体的绝大多数细胞都经历未分化??分化??衰老??死亡的过程③细胞衰老是时刻都在发生的细胞凋亡由遗传机制决定的程序性调控细胞膜内陷，细胞变圆，与周围细胞脱离①清除多余无用细胞②清除完成使命的衰老细胞③清除体内异常细胞细胞坏死电、热、冷、机械等不利因素影响。

不受基因控制细胞膜破裂对周围细胞造成伤害，引发炎症细胞癌变物理、化学和病毒致癌因子影响下，原癌基因和抑癌基因的突变①恶性增殖的“不死细胞” ②形状显著改变的“变态细胞”③黏着性降低的“扩散细胞”癌细胞出现并大量增殖知识拓展：1、正常的细胞凋亡对人体是有益的，如胎儿发育中手指的形成、蝌蚪尾的消失等。

2、细胞凋亡不足会出现肿瘤、自身免疫病等疾病；细胞凋亡过度会出现心肌缺血、心力衰竭等病症。

感谢您的阅读，祝您生活愉快。