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1、第二章细胞生物学工程第二章细胞生物学工程第1页，共84页，编辑于2022年，星期三第二章第二章 细胞生物学基础细胞生物学基础 前言：细胞与细胞生物学前言：细胞与细胞生物学第一节：细胞的类型、结构和功能第一节：细胞的类型、结构和功能1、细胞的类型2、细胞的结构3、各亚细胞结构的结构与功能第二节第二节:细胞的胞外基质、细胞与细胞间的联系细胞的胞外基质、细胞与细胞间的联系1、细胞的胞外基质2、细胞间连接3、细胞信号转导第三节第三节:细胞的生活史细胞的生活史1、细胞分裂与分化2、细胞衰老3、细胞的凋亡4、细胞的癌变第2页，共84页，编辑于2022年，星期三前言：细胞与细胞生物学如何学好细胞生物学？细胞
2、生物学的三条主线：细胞生物学的三条主线：n n1）组成、结构与功能。n n2 2）物质代谢）物质代谢:同化与异化。同化与异化。n n3 3）信息传递。）信息传递。第3页，共84页，编辑于2022年，星期三前言：细胞与细胞生物学细胞是：生物形态结构和功能的基本单位。细胞是：生物形态结构和功能的基本单位。1 1：构成有机体的基本单位，具有自我复制的能力，是有机：构成有机体的基本单位，具有自我复制的能力，是有机体生长发育的基础；体生长发育的基础；2:代谢与功能的基本单位，具有完整的代谢和调节体系，不同的细胞执行不同的功能；3:遗传的基本单位，具有发育的全能性。第4页，共84页，编辑于2022年，星期
3、三细胞生物学是：细胞生物学是：研究细胞的结构、功能和生活史的学科。分三个层次：分三个层次：n n1）显微水平，光学显微镜下可见的结构。n n2 2）超微水平，电子显微镜下可见的结构。）超微水平，电子显微镜下可见的结构。n n3）分子水平，细胞结构的分子组成，及其在 生命活动中的作用。生命活动中的作用。前言：细胞与细胞生物学第5页，共84页，编辑于2022年，星期三第一节：细胞的类型、结构和功能1、细胞的类型2、细胞的结构3、各亚细胞结构的结构与功能第6页，共84页，编辑于2022年，星期三1、细胞的类型第7页，共84页，编辑于2022年，星期三一、生物的分类具备细胞结构的生物分类：不具备细胞结
4、构的生物还有：病毒，朊病毒。第8页，共84页，编辑于2022年，星期三n n真核细胞eukaryotic cell：具有核被膜nuclear envelope和核仁nucleolus。n n原核细胞原核细胞prokaryotic cellprokaryotic cell：核区：核区nuclear regionnuclear region没有没有核膜，称其为拟核。核膜，称其为拟核。二、细胞的种类二分法第9页，共84页，编辑于2022年，星期三三、细胞的形状和大小三、细胞的形状和大小n n细胞骨架细胞骨架对于细胞形态的构建维持具有重要作用。对于细胞形态的构建维持具有重要作用。n n单细胞生物的形态
5、通常与单细胞生物的形态通常与细胞外沉积物细胞外沉积物有关。有关。n n高等生物细胞的形状与高等生物细胞的形状与细胞功能细胞功能及及细胞间的相互作用细胞间的相互作用有关。有关。n n高高等等动动物物的的细细胞胞离离开开有有机机体体分分散散存存在在时时，形形状状往往往往发发生生变变化化。如如平平滑滑肌肌细胞在体内呈梭形，而在离体培养时则可成多角形。细胞在体内呈梭形，而在离体培养时则可成多角形。n n动植物细胞在动植物细胞在2030m2030m间；一般细菌细胞在间；一般细菌细胞在0.55m0.55m；支支 原体和衣原体，在原体和衣原体，在0.20.3m 0.20.3m；第10页，共84页，编辑于20
6、22年，星期三大肠杆菌大肠杆菌淋病球菌淋病球菌第11页，共84页，编辑于2022年，星期三肉毒梭菌肉毒梭菌弧形霍乱菌弧形霍乱菌第12页，共84页，编辑于2022年，星期三草草 履履 虫虫眼眼 虫虫钟形虫钟形虫第13页，共84页，编辑于2022年，星期三植物气孔细胞植物气孔细胞木材中的导管木材中的导管第14页，共84页，编辑于2022年，星期三人类红细胞人类红细胞巨噬细胞巨噬细胞第15页，共84页，编辑于2022年，星期三神经元细胞神经元细胞人类卵细胞与精子细胞人类卵细胞与精子细胞第16页，共84页，编辑于2022年，星期三2、细胞的结构第17页，共84页，编辑于2022年，星期三 从形态学分为
7、三部分：n n质膜（plasma membrane）。n n细胞核（细胞核（nucleusnucleus）：具有核被膜和核仁。核仁是形成核糖体）：具有核被膜和核仁。核仁是形成核糖体的结构域（的结构域（domaindomain），呈小球状），呈小球状 。n n细胞质（细胞质（cytoplasmcytoplasm）：包括细胞器和细胞质基质）：包括细胞器和细胞质基质（cytoplasmic matrixcytoplasmic matrix）/胞质溶胶（胞质溶胶（cytosolcytosol）。）。一、真核细胞的结构一、真核细胞的结构 第18页，共84页，编辑于2022年，星期三n n细胞器（orga
8、nelle）：细胞内特定的功能结构域，有两类，一类是膜围成的，构成内膜系统。另一类细胞器是没有膜包围的。n n主要细胞器有：内质网、高尔基体、溶酶体、内涵体、线粒体、叶绿体、过氧化物酶体、细胞骨架、中心粒、核糖体。二、真核细胞的细胞器二、真核细胞的细胞器第19页，共84页，编辑于2022年，星期三三、动植物细胞的结构三、动植物细胞的结构 第20页，共84页，编辑于2022年，星期三四、原核细胞的结构四、原核细胞的结构n n原核细胞没有核膜，DNA为裸露的环状分子，通常没有结合蛋白。没有恒定的内膜系统，核糖体为70S型，通常称为细菌（bacterium）。第21页，共84页，编辑于2022年，星
9、期三五、原核细胞的结构五、原核细胞的结构4 4、细胞壁：主要成分是肽聚糖、细胞壁：主要成分是肽聚糖1 1、拟核：、拟核：DNADNA分子裸露分子裸露2 2、核糖体：沉降系数，对抗生、核糖体：沉降系数，对抗生 素的敏感性素的敏感性4 4、质粒、质粒(plasmid)(plasmid)：核区外裸露：核区外裸露 的环状的环状DNADNA5 5、荚膜、鞭毛与菌毛、荚膜、鞭毛与菌毛-与真核细胞的区别与真核细胞的区别第22页，共84页，编辑于2022年，星期三3、各亚细胞结构的结构与功能第23页，共84页，编辑于2022年，星期三（1 1）、质膜的流动镶嵌模型：）、质膜的流动镶嵌模型：1 1、细胞膜由流动
10、的双脂层和、细胞膜由流动的双脂层和 嵌在其中的蛋白质组成。嵌在其中的蛋白质组成。2 2、磷脂分子以疏水性尾部相、磷脂分子以疏水性尾部相 对，极性头部朝向水相组对，极性头部朝向水相组 成生物膜骨架成生物膜骨架3 3、蛋白质分布的不对称性。、蛋白质分布的不对称性。integral protein；peripheral protein；lipid-anchored protein；一、质膜第24页，共84页，编辑于2022年，星期三1.1.保护细胞；2.2.介导细胞连接；3.3.物质运输；物质运输；4.4.信息传导；信息传导；一、质膜（2 2）、质膜的功能：）、质膜的功能：第25页，共84页，编辑于
11、2022年，星期三二、二、内质网内质网1 1、RERRER：呈扁平囊状，排列整齐，：呈扁平囊状，排列整齐，有核糖体附着。有核糖体附着。2 2、SERSER：呈分支管状或小泡状，无：呈分支管状或小泡状，无 核糖体附着。核糖体附着。3 3、细胞不含纯粹的、细胞不含纯粹的RERRER或或SERSER，它，它 们分别是们分别是ERER连续结构的一部分。连续结构的一部分。（1 1）、内质网的结构）、内质网的结构）、内质网的结构）、内质网的结构第26页，共84页，编辑于2022年，星期三（2 2）、内质网的功能）、内质网的功能）、内质网的功能）、内质网的功能1 1、粗粗糙糙型型内内质质网网：主主要要与与蛋
12、蛋白白质质合合成成和和初初步步修修饰饰、加加工工（如如蛋蛋白白质质糖糖基基化等）和转运及与膜之生成有关；化等）和转运及与膜之生成有关；2、光滑型内质网：主要与糖原分解、脂类（包括磷脂和类固醇等）合成、细胞解毒作用及参与横纹肌收缩活动等有关。二、二、内质网内质网第27页，共84页，编辑于2022年，星期三三、高尔基体1 1、由扁平囊泡堆积而成，、由扁平囊泡堆积而成，有极性。有极性。2 2、分布于内质网与细胞膜、分布于内质网与细胞膜 间，间，呈弓形或半球形。呈弓形或半球形。3 3、凸出的一面对着、凸出的一面对着ERER称称 为顺面（为顺面（cis facecis face），），凹进的一面对着质膜
13、凹进的一面对着质膜 称为反面（称为反面（trans facetrans face）（1）、高尔基体的结构）、高尔基体的结构第28页，共84页，编辑于2022年，星期三（2）、高尔基体的主要功能）、高尔基体的主要功能 主要功能将内质网合成的蛋白质进行加工、分类与包装，然后分门别类地送到细胞特定的部位或分泌到细胞外。比如：1、蛋白质的糖基化，2、将蛋白水解为活性物质，3、进行膜的转化功能，4、参与形成溶酶体，5、植物细胞壁的形成等。三、高尔基体第29页，共84页，编辑于2022年，星期三四、四、溶酶体溶酶体 1 1、由高尔基体分泌形成。、由高尔基体分泌形成。2 2、含有、含有6060多种能够多种能
14、够水解水解多糖多糖，磷脂磷脂，核酸核酸和和蛋白质蛋白质的酸的酸 性酶，其中，以酸性磷酸性酶，其中，以酸性磷酸 酶是标志酶。酶是标志酶。（1 1）、溶酶体的结构）、溶酶体的结构）、溶酶体的结构）、溶酶体的结构第30页，共84页，编辑于2022年，星期三（2）、溶酶体的功能：）、溶酶体的功能：1.1.细细胞胞内内消消化化：如如从从低低密密度度脂脂蛋蛋白白（LDLLDL）释释放放胆胆固固醇醇，单单细细胞胞真真核核生物籍其消化食物。生物籍其消化食物。2.2.自自体体吞吞噬噬：清清除除无无用用生生物物大大分分子子，衰衰老老细细胞胞、细细胞胞器器、个个体体发育中多余的细胞。发育中多余的细胞。3.3.防御作
15、用：如巨噬细胞。防御作用：如巨噬细胞。4.4.参参与与分分泌泌过过程程的的调调节节：如如将将甲甲状状腺腺球球蛋蛋白白降降解解成成有有活活性性的的甲甲状腺素。状腺素。5.5.形成精子的顶体：使精子能够穿透卵母细胞膜，形成精子的顶体：使精子能够穿透卵母细胞膜，进入卵母细胞。进入卵母细胞。四、四、溶酶体溶酶体第31页，共84页，编辑于2022年，星期三五、过氧化物酶体五、过氧化物酶体1、不是来自内质网和高尔基体。2、具有异质性的细胞器，在不同 生物及不同发育阶段有所不同。3、共含有40多种氧化酶，其中以 过氧化氢酶为标志酶。（1）、过氧化物酶体的结构）、过氧化物酶体的结构第32页，共84页，编辑于2
16、022年，星期三1.1.在在动动物物中中：参参与与脂脂肪肪酸酸的的-氧氧化化；具具有有解解毒毒作作用用，过过氧氧化化氢氢酶酶氧氧化化有有害害物物质质，饮饮入入的的酒酒精精1/41/4是是在在微微体体中中氧化为乙醛。氧化为乙醛。2.2.在在植植物物中中：参参与与光光呼呼吸吸，将将光光合合作作用用的的副副产产物物乙乙醇醇酸酸氧氧化化为为乙乙醛醛酸酸和和过过氧氧化化氢氢，在在萌萌发发的的种种子子中中，进进行行脂脂肪肪的的-氧化。氧化。（2）、过氧化物酶体的功能）、过氧化物酶体的功能五、过氧化物酶体五、过氧化物酶体第33页，共84页，编辑于2022年，星期三六、线粒体六、线粒体1、粒状或杆状，分为外膜
17、、内 膜、膜间隙和基质四部分。2、外膜标志酶为单胺氧化酶；内 膜标志酶为细胞色素C氧化酶3、基质中含环形DNA，及一套完 整的转录和翻译体系。具有半 自主性。（1）、线粒体的结构）、线粒体的结构第34页，共84页，编辑于2022年，星期三 细胞细胞“动力工厂动力工厂”，动物细胞，动物细胞80%80%的的ATPATP来源于线粒体。来源于线粒体。通过三羧酸循环降解和脂肪酸氧化途径产能（1）、线粒体的功能）、线粒体的功能六、线粒体六、线粒体第35页，共84页，编辑于2022年，星期三七、七、叶绿体叶绿体1、由外被、类囊 体和基质3部 分组成。2、外膜、内膜、类囊体膜3、膜间隙、基质 和类囊体腔。4、
18、为半自主性细 胞器。（1）、叶绿体的结构：第36页，共84页，编辑于2022年，星期三1光合色素光合色素2集光复合体集光复合体3光系统光系统：P6804细胞色素细胞色素b6/f复合体复合体5光系统光系统：P700GlucoseGlucoseATPATP光能光能光反应光反应暗反应暗反应七、七、叶绿体叶绿体-光合作用光合作用（2 2）、叶绿体的作用：）、叶绿体的作用：）、叶绿体的作用：）、叶绿体的作用：第37页，共84页，编辑于2022年，星期三n n成分：微丝、微管、中间纤维。单体非共价结合，构成纤维型多聚体。成分：微丝、微管、中间纤维。单体非共价结合，构成纤维型多聚体。n n微丝确定细胞表面特
19、征，使细胞能够运动和收缩。微丝确定细胞表面特征，使细胞能够运动和收缩。n n微管确定膜性细胞器的位置和作为运输导轨。微管确定膜性细胞器的位置和作为运输导轨。n n中间纤维使细胞具有张力和抗剪切力。中间纤维使细胞具有张力和抗剪切力。n n其它骨架：核骨架、核纤层、膜骨架、细胞外基质其它骨架：核骨架、核纤层、膜骨架、细胞外基质。八、细胞骨架第38页，共84页，编辑于2022年，星期三Nucleus structure结构：核被膜、核仁、核基质、染色质、核纤层、核孔。功能：遗传、发育。九、细胞核第39页，共84页，编辑于2022年，星期三1、染色体、染色体-染色体的结构染色体的结构染色体的结构染色体
20、的结构初隘痕次隘痕染色体的结构单位 -核小体第40页，共84页，编辑于2022年，星期三-异染色质和常染色质异染色质和常染色质异染色质和常染色质异染色质和常染色质n n常染色质：处于伸展状态常染色质：处于伸展状态，是具有转录活性的染色质。是具有转录活性的染色质。n n异染色质：凝缩状态，无转录活性、是遗传惰性区。异染色质：凝缩状态，无转录活性、是遗传惰性区。n n分为两类：分为两类：结构异染色质：着丝粒区、端粒区结构异染色质：着丝粒区、端粒区 功能异染色质：一定发育阶段凝集1、染色体、染色体第41页，共84页，编辑于2022年，星期三2、核仁、核仁n n在细胞间期可见，细胞核内呈圆球形的结构在
21、细胞间期可见，细胞核内呈圆球形的结构n n功能是转录rRNA和组装核糖体亚单位。-核糖体工厂n n核仁在细胞内的存在是动态的：蛋白合成旺盛和分裂增殖较快的细胞有较大和较多的核仁，反之核仁很小或缺失；在细胞分裂前期消失，末期又重新出现。第42页，共84页，编辑于2022年，星期三3、核糖体、核糖体细胞内蛋白质合成的场所-蛋白质工场 第43页，共84页，编辑于2022年，星期三第二节，细胞的胞外基质、细胞与细胞间的联系 1、细胞的胞外基质细胞的胞外基质2、细胞间连接、细胞间连接3、细胞信号转导、细胞信号转导第44页，共84页，编辑于2022年，星期三1、细胞的胞外基质第45页，共84页，编辑于20
22、22年，星期三胶原蛋白Collagen纤粘连蛋白 Fibronectin层粘连蛋白 laminin蛋白聚糖Proteoglycan弹性蛋白 elastin细胞的胞外基质（1 1）、主要成分是蛋白质和多糖）、主要成分是蛋白质和多糖第46页，共84页，编辑于2022年，星期三 n n1 1、决定细胞的形状：、决定细胞的形状：细胞骨架组装细胞骨架组装 细胞形状。细胞形状。n n2 2、影响细胞的存活与增值：如上皮细胞脱离胞外基质则、影响细胞的存活与增值：如上皮细胞脱离胞外基质则 发生失巢凋亡（发生失巢凋亡（anoikisanoikis），称定着依赖性。），称定着依赖性。n n3 3、控制细胞的分化：
23、如，成肌细胞在纤粘连蛋白上与在层、控制细胞的分化：如，成肌细胞在纤粘连蛋白上与在层 粘连蛋白上的表型不一样。粘连蛋白上的表型不一样。n n4 4、参与细胞的迁移：细胞的迁移依赖于细胞的粘附与细胞、参与细胞的迁移：细胞的迁移依赖于细胞的粘附与细胞 骨架的组装。骨架的组装。（2 2）、细胞外基质的生物学作用：）、细胞外基质的生物学作用：）、细胞外基质的生物学作用：）、细胞外基质的生物学作用：细胞的胞外基质第47页，共84页，编辑于2022年，星期三2、细胞间连接、细胞间连接第48页，共84页，编辑于2022年，星期三一、细胞连接方式一、细胞连接方式n n是相邻细胞之间通过细胞膜相互联系、协同作用的
24、重要组织方式是相邻细胞之间通过细胞膜相互联系、协同作用的重要组织方式。紧密（封闭）连接粘着（锚定）连接粘着（锚定）连接间隙（通讯）连接间隙（通讯）连接第49页，共84页，编辑于2022年，星期三 二、各类连接二、各类连接第50页，共84页，编辑于2022年，星期三3、细胞信号转导、细胞信号转导第51页，共84页，编辑于2022年，星期三signalcellchange增殖增殖分化分化代谢代谢功能功能应激应激凋亡凋亡一、细胞信号转导 or or lostdisease第52页，共84页，编辑于2022年，星期三第一信使 膜受体 转导分子 第二信使 核受体 二、细胞信号转导基本过程 第53页，共8
25、4页，编辑于2022年，星期三n n第第第第一一一一信信信信使使使使：细细胞胞外外小小分分子子信信息息物物质质，将将信信息息传传递递给给“第第二二信信使使”，进进而而调调节节细细胞胞的的生生理理活活动动和和新新陈陈代代谢谢。水水溶溶性性信信号号分分子子，诸如激素、神经递质、细胞因子及生长因子等诸如激素、神经递质、细胞因子及生长因子等 。n n第第第第二二二二信信信信使使使使：将将作作用用于于细细胞胞膜膜的的信信息息传传递递到到细细胞胞内内，使使之之产产生生生生理理效效应的细胞内信使，如应的细胞内信使，如cAMPcAMP、cGMPcGMP、IPIP3 3、CaCa2+2+。三、细胞信号分子第54
26、页，共84页，编辑于2022年，星期三四、受体（四、受体（receptor）n n能能够够识识别别和和选选择择性性结结合合某某种种配配体体（信信号号分分子子），多多为为糖糖蛋蛋白白，分分子上具有配体结合区域和产生效应的区域。子上具有配体结合区域和产生效应的区域。n n特点：特点：特异性；特异性；饱和性；饱和性；高度的亲和力。高度的亲和力。n n类别：类别：细胞内受体细胞内受体细胞内受体细胞内受体和和细胞表面受体细胞表面受体细胞表面受体细胞表面受体。第55页，共84页，编辑于2022年，星期三G G蛋白介导蛋白介导酪氨酸蛋白激酶介导酪氨酸蛋白激酶介导鸟苷酸环化酶介导鸟苷酸环化酶介导核受体介导核受
27、体介导五、细胞信号转导的主要途径蛋白激酶蛋白激酶/蛋白酶第二信使蛋白激酶/蛋白酶第56页，共84页，编辑于2022年，星期三第三节，细胞的生活史1、细胞分裂与分化、细胞分裂与分化2、细胞衰老、细胞衰老3、细胞的凋亡、细胞的凋亡4、细胞的癌变、细胞的癌变第57页，共84页，编辑于2022年，星期三1、细胞分裂与分化、细胞分裂与分化第58页，共84页，编辑于2022年，星期三一、什么是细胞周期一、什么是细胞周期 n n细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束所经历的过程。分为：G1G1期期(gap1)(gap1)，分裂完成到，分裂完成到DNADNA复制之前。复制之前。S S期期(synthesis pha
28、se)(synthesis phase)，DNADNA复制阶段。复制阶段。G2G2期期(gap2)(gap2)，DNADNA复制完成到分裂之前。复制完成到分裂之前。MM期，又称期，又称D D期，分裂开始到结束。期，分裂开始到结束。第59页，共84页，编辑于2022年，星期三二、细胞分化的特点二、细胞分化的特点n n1.1.时空性：细胞分化的实质是在细胞质和细胞核共同作用下，选择性时空性：细胞分化的实质是在细胞质和细胞核共同作用下，选择性地表达特定的基因，称为差别基因表达。地表达特定的基因，称为差别基因表达。n n2.2.定向性：随着细胞的分裂和分化，发育方向逐渐被限定。定向性：随着细胞的分裂和
29、分化，发育方向逐渐被限定。n n3.3.稳定性：动物细胞发生分化之后，其遗传表型保持稳定，通常是不稳定性：动物细胞发生分化之后，其遗传表型保持稳定，通常是不可逆的。可逆的。n n4.4.条件可逆性：在特定条件下，分化细胞的基因活动模式可发生可逆条件可逆性：在特定条件下，分化细胞的基因活动模式可发生可逆的变化，又回到未分化状态，称为去分化。的变化，又回到未分化状态，称为去分化。n n5.5.普遍性：个体一生中都进行着细胞分化。干细胞是细胞更新普遍性：个体一生中都进行着细胞分化。干细胞是细胞更新和组织修复的基础。和组织修复的基础。第60页，共84页，编辑于2022年，星期三三、细胞分化和增殖的关系
30、三、细胞分化和增殖的关系n n增殖信号和分化信号同时作用于干细胞，表现为边分化边增殖增殖信号和分化信号同时作用于干细胞，表现为边分化边增殖;n n增殖和分化分别独立进行，一些干细胞只增殖不分化，另一些同增殖和分化分别独立进行，一些干细胞只增殖不分化，另一些同类干细胞进入终末分化；类干细胞进入终末分化；n n细胞分化与分裂平行进行，干细胞进行不对称分裂，产生的子细胞细胞分化与分裂平行进行，干细胞进行不对称分裂，产生的子细胞一个保持原有干细胞特性，一个则进入终末分化。一个保持原有干细胞特性，一个则进入终末分化。第61页，共84页，编辑于2022年，星期三2、细胞衰老、细胞衰老第62页，共84页，编
31、辑于2022年，星期三 一、细胞衰老一、细胞衰老Aging，Senescence，指细胞随着年龄增加，机能和结构退行性变化，趋向死亡的不可逆现象。衰老是生命的普遍现象，发生在生态系统、群落、种群、衰老是生命的普遍现象，发生在生态系统、群落、种群、个体、细胞以及分子等不同层次。个体、细胞以及分子等不同层次。第63页，共84页，编辑于2022年，星期三1、代谢废物积累：如：脑细胞内的-淀粉样蛋白的积累导致 老年性痴呆（AD）。2、线粒体DNA突变：线粒体自由基浓度高，mtDNA是裸露分子，容易发生突变。3、自由基的作用：引起DNA、蛋白质、脂类氧化、变性和交联。4、程序性衰老:生物的生长、发育、衰
32、老和死亡都由基因程序 控制的，衰老是某些基因依次开启或关闭的结果。5、复制性衰老:细胞的增殖次数是有限的，DNA每复制一次端粒 就缩短一段，到一定程度，染色体变不稳定，启动 细胞凋亡。二、细胞衰老的原因二、细胞衰老的原因第64页，共84页，编辑于2022年，星期三A37yearsoldpatient，AdoueDFP1997三、不正常的衰老成年性早衰症衰老基因过于活跃表达第65页，共84页，编辑于2022年，星期三儿童性早衰症三、不正常的衰老第66页，共84页，编辑于2022年，星期三3、细胞的凋亡第67页，共84页，编辑于2022年，星期三一、细胞死亡的方式一、细胞死亡的方式细胞死亡并非与机
33、体死亡同步。正常的组织中也发生细胞死亡，它是维持组织机能和形态所必需的。1、细胞被动死亡：也就是细胞坏死，细胞受到环境因素 伤害，引起细胞死亡的现象。2、细胞主动死亡：细胞凋亡(apposis)或程序化细胞死亡(programmed cell death，PCD)，是指机体为调控机体发育，维护内环境稳定,由基因控制的细胞主动性死亡过程。第68页，共84页，编辑于2022年，星期三二、细胞凋亡与程序性死亡二、细胞凋亡与程序性死亡1 1、PCDPCD是功能性概念，凋亡是形态学概念是功能性概念，凋亡是形态学概念2 2、细胞程序性死亡（、细胞程序性死亡（PCDPCD）是一种基因指导的细胞）是一种基因指
34、导的细胞 自我消亡方式。自我消亡方式。3 3、细胞通过出芽的方式形成许多凋亡小体，导致细、细胞通过出芽的方式形成许多凋亡小体，导致细 胞自发性死亡胞自发性死亡；4 4、PCDPCD的最终结果是凋亡，但凋亡并非都是程序化的。的最终结果是凋亡，但凋亡并非都是程序化的。第69页，共84页，编辑于2022年，星期三三、细胞凋亡的意义三、细胞凋亡的意义1.生长发育：组织与器官的塑造。2.防御：清除衰老细胞、DNA损伤的细胞、和被病原体感染的细胞。（1 1）细胞凋亡不足）细胞凋亡不足 -肿瘤，自身免疫疾病；肿瘤，自身免疫疾病；（2 2）细胞凋亡过度）细胞凋亡过度-神经退行性疾病（神经退行性疾病（ADAD，
35、帕金森症）、心肌梗塞、，帕金森症）、心肌梗塞、再再生障碍性贫血、骨组织坏死。生障碍性贫血、骨组织坏死。第70页，共84页，编辑于2022年，星期三4、细胞的癌变第71页，共84页，编辑于2022年，星期三n n肿瘤是细胞在基因水平上失去对生长的调控，导致异常肿瘤是细胞在基因水平上失去对生长的调控，导致异常增生。增生。n n良性肿瘤：生长缓慢，边界明显。n n恶性肿瘤：即癌症，生长快、具有迁移性。恶性肿瘤：即癌症，生长快、具有迁移性。一、细胞的癌变第72页，共84页，编辑于2022年，星期三细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化细胞衰老细胞衰老细胞凋亡细胞凋亡维持细胞维持细胞正常分裂正常分裂促进细胞完
36、成正常的生命周期促进细胞完成正常的生命周期正调控细正调控细 胞分裂胞分裂负调控细胞分裂负调控细胞分裂原癌基因原癌基因抑癌基因抑癌基因（显性）（显性）（隐性）（隐性）二、原癌基因与抑癌基因第73页，共84页，编辑于2022年，星期三三、三、肿瘤形成的内因肿瘤形成的内因恶性肿瘤的形成涉及多个基因的改变。一、原癌基因的异常激活一、原癌基因的异常激活原癌基因的结构或调控区发生变异，产物活性增强或增多时，使细胞过度增殖，形成肿瘤。二、抑癌基因的失活通常是一对等位基因均告缺失或都因突变而失去活性时，通常是一对等位基因均告缺失或都因突变而失去活性时，细胞发生癌变。细胞发生癌变。第74页，共84页，编辑于20
37、22年，星期三1、原癌基因产物：、生长因子、生长因子受体、信号转导组分、细胞周期蛋白、细胞凋亡调节蛋白、转录因子第75页，共84页，编辑于2022年，星期三 2 2、抑癌基因的产物主要包括：、抑癌基因的产物主要包括：、转录调节因子、负调控转录因子、负调控转录因子、周期蛋白依赖性激酶抑制因子、周期蛋白依赖性激酶抑制因子、ras GTP酶活化蛋白、DNADNA修复因子修复因子、磷脂酶、磷脂酶、细胞粘附分子、细胞粘附分子第76页，共84页，编辑于2022年，星期三3、原癌基因的激活、原癌基因的激活1 1、点突变、点突变2 2、基因扩增、基因扩增3 3、基因重排、基因重排4 4、病毒插入、病毒插入第7
38、7页，共84页，编辑于2022年，星期三四、四、肿瘤形成的外因肿瘤形成的外因n n致癌物分为：化学、生物和物理三类。n n根据在致癌过程中的作用，又可分为；启动剂：能DNA变异。促进剂：本身不诱发肿瘤，但有促进作用。如糖促进剂：本身不诱发肿瘤，但有促进作用。如糖精、苯巴比妥。精、苯巴比妥。完全致癌物：兼具启动和促进两种作用。完全致癌物：兼具启动和促进两种作用。第78页，共84页，编辑于2022年，星期三1、化学致癌物、化学致癌物n n亚硝胺类，引起消化系统肿瘤；亚硝胺类，引起消化系统肿瘤；n n多环芳香烃类，如苯并芘。多环芳香烃类，如苯并芘。n n芳香胺类，乙萘胺、诱发泌尿系统的癌症；芳香胺类
39、，乙萘胺、诱发泌尿系统的癌症；n n烷化剂类，芥子气、环磷酰胺；烷化剂类，芥子气、环磷酰胺；n n氨基偶氮类，可引起肝癌；氨基偶氮类，可引起肝癌；n n碱基类似物，如碱基类似物，如5-5-溴尿嘧啶、溴尿嘧啶、5-5-氟尿嘧啶；氟尿嘧啶；n n氯乙烯，与塑料工人的肝血管肉瘤有关。氯乙烯，与塑料工人的肝血管肉瘤有关。n n元素，如铬、镍、砷。元素，如铬、镍、砷。第79页，共84页，编辑于2022年，星期三n n化学致癌物的作用机理：化学致癌物的作用机理：可与可与 DNA DNA、RNARNA、蛋白质等生物大分子中的亲核基团发生作、蛋白质等生物大分子中的亲核基团发生作用，引起碱基颠换、缺失，用，引起
40、碱基颠换、缺失，DNADNA交联、断裂，染色体畸变等。交联、断裂，染色体畸变等。引起细胞中胞嘧啶的甲基化水平降低。引起细胞中胞嘧啶的甲基化水平降低。第80页，共84页，编辑于2022年，星期三2、生物性致癌因素、生物性致癌因素n n（一）肿瘤病毒n n逆转录病毒，如：逆转录病毒，如：n n乙型肝炎病毒（乙型肝炎病毒（HBVHBV）：原发性肝癌。）：原发性肝癌。n n人乳头瘤状病毒（HPV）：生殖道肿瘤。n nEpsteinBars病毒（EBV）；与儿童的 Burkitt淋巴瘤和成人的鼻咽癌发生有关。第81页，共84页，编辑于2022年，星期三（二）霉菌（二）霉菌n n已知数十种霉菌毒素有致癌性
41、。n n黄曲霉毒素B1是已知最强的化学致癌物之一，可引起肝癌。n n黄曲霉菌广泛存在于污染的食品中，尤以霉变的黄曲霉菌广泛存在于污染的食品中，尤以霉变的花生、玉米及谷类含量最多。花生、玉米及谷类含量最多。2、生物性致癌因素、生物性致癌因素第82页，共84页，编辑于2022年，星期三3、物理因素、物理因素n n（一）电离辐射（一）电离辐射 致癌机制：致癌机制：染色体或基因的突变；染色体或基因的突变；基因表达改变；基因表达改变；激活潜伏的致癌病毒。激活潜伏的致癌病毒。n n（二）紫外线（二）紫外线 引起引起DNADNA断裂、交联和染色体畸变，抑制皮肤免疫功能，诱断裂、交联和染色体畸变，抑制皮肤免疫功能，诱发皮肤癌、基底细胞癌和黑色素瘤。发皮肤癌、基底细胞癌和黑色素瘤。第83页，共84页，编辑于2022年，星期三谢谢 谢谢!http:/ http:/