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生命科学 第三章 细胞的分裂、分化、衰老、死亡和癌变


细胞分裂、分化、 第三章 细胞分裂、分化、 衰老、死亡和癌变 衰老、

教学目的与要求: 教学目的与要求:掌握细胞的分 衰老与死亡的一般规律。 裂、衰老与死亡的一般规律。了解 细胞培养和单克隆抗体技术等细胞 工程的内容。 工程的内容。 教学重点与难点:细胞的分裂、 教学重点与难点:细胞的分裂、 衰老与死亡的一般规律。 衰老与死亡的一般规律。

主要内容
? ? ? 细胞的分裂、分化、衰老和 细胞的分裂、分化、衰老和死亡 分裂 细胞工程 癌细胞

细胞工程
? 细胞培养
– 微生物细胞培养 – 植物细胞培养 – 动物细胞培养

? 细胞融合
– 单克隆抗体技术

? 核移植技术
– 克隆动物

? 细胞分化控制技术
– 干细胞 – 组织培养

? 胚胎技术
– 试管婴儿

细胞培养
? 大规模培养细胞获得发酵产品(细胞产物) 大规模培养细胞获得发酵产品(细胞产物) 部分微生物发酵产物 传统发酵产品 现代发酵产品 白酒、葡萄酒、酱油、 白酒、葡萄酒、酱油、醋、乳 酸饮料 抗生素、氨基酸、有机酸、 抗生素、氨基酸、有机酸、酒 维生素、 生物制品、 精、维生素、酶、生物制品、 核苷酸、微生物农药、 核苷酸、微生物农药、单细胞 蛋白

部分植物细胞培养产生的次生物质
次生物质 人参糖苷 蛇根碱 咖啡碱 小蘖碱 迷迭香酸 紫草宁 蒽醌 植物 人参 长春花 咖啡 日本黄连 洋子苏 紫草 海巴戟 占细胞干重 培养物 亲本 27 根 4.5

0.5 1.6 10 15 12 18

0.5 1.6 根2~4 3 1.5 2.2

动物细胞产生的物质
? 病毒疫苗:乙肝疫苗、脊髓灰质炎疫苗、狂犬 病毒疫苗:乙肝疫苗、脊髓灰质炎疫苗、 疫苗 疫苗 ? 细胞因子:干扰素、白细胞介素、B细胞生长 细胞因子:干扰素、白细胞介素、 因子、神经细胞生长因子、 因子、神经细胞生长因子、表皮生长因子 ? 激素:促红细胞生成素、促黄体生成素 激素:促红细胞生成素、 ? 单克隆抗体

细胞融合示意图

亲本选择

原生质体化

融合

筛选融合子

几种细胞融合成功的例子
生物种类 烟草种间 大豆大豆-马唐草 大麦大麦-花生 大麦-大豆 大麦玉米玉米-大豆 酵母菌酵母菌-鸡 人-胡萝卜 番茄番茄-马铃薯 人-小鼠 细胞来源 叶-叶 愈伤组织愈伤组织-叶 种子种子-种子 叶-悬浮细胞 叶-悬浮细胞 原生质体原生质体-血红细胞 腹水癌细胞腹水癌细胞-原生质体 叶-根尖 纤维肉瘤细胞纤维肉瘤细胞-畸胎瘤细胞 成功年代 1972 1972 1974 1974 1974 1975 1978 1978 1978

单克隆抗体技术
? 1975年,美国两位科学家,Milstein和Kohler,发明了单 1975年 美国两位科学家,Milstein和Kohler, 科学家 克隆抗体技术, 克隆抗体技术,被认为是细胞工程技术发展的一项典范。 给小鼠注射抗原培养的 骨髓瘤细胞 从脾脏取B细胞 从脾脏取B 骨髓瘤细胞

每个杂交瘤细胞单独培养 产生单抗

? B细胞特征: 细胞特征: –能产生抗体 能产生抗体 –不能体外培养 不能体外培养 ? 骨髓瘤细胞特征: 骨髓瘤细胞特征: –不能产生抗体 不能产生抗体 –能体外培养 能体外培养 –能无限增殖 能无限增殖 ? 杂交瘤细胞的特征: 杂交瘤细胞的特征: –产生抗体 产生抗体 –体外培养 体外培养

克隆
? 克隆的定义是独立细胞繁殖系,指后代完全由一个 克隆的定义是独立细胞繁殖系, 细胞复制,具有完全相同的遗传物质。 细胞复制,具有完全相同的遗传物质。 ? 克隆是无性繁殖,但无性繁殖不一定就是克隆。 克隆是无性繁殖,但无性繁殖不一定就是克隆。 ? 为什么说英国罗斯林研究所克隆的多利羊是突破? 为什么说英国罗斯林研究所克隆的多利羊是突破? –过去的看法认为,高等动物的成熟个体的细胞 过去的看法认为, 过去的看法认为 已经高度分化, 已经高度分化,已经不能够再像最开始的胚胎细 胞那样继续分化。 胞那样继续分化。但是多利羊的获得改变了这一 看法。当然,他们采取了一定 一定技术措施使分化后 看法。当然,他们采取了一定技术措施使分化后 的体细胞核休眠。 的体细胞核休眠。

? 克隆有什么实际意义? 克隆有什么实际意义?
–克隆出来的动物个体具有完全相同的遗传结构,他的意 克隆出来的动物个体具有完全相同的遗传结构, 克隆出来的动物个体具有完全相同的遗传结构 义在于: 义在于: –A生物学和医药研究。 A生物学和医药研究。 –B获得更多的优秀动物个体用于生产。 B获得更多的优秀动物个体用于生产。 –C成体细胞核移植的意义在于,他可以复制生产高价药物 C成体细胞核移植的意义在于, 的动物。这也是克隆技术发展动力所在。 的动物。这也是克隆技术发展动力所在。 ? 英国科学家找到了羊、牛、兔子等动物产的奶中含有非常 英国科学家找到了羊、 值钱的药物的方法。但是他们的后代却不在有这样的能力, 值钱的药物的方法。但是他们的后代却不在有这样的能力, 因为遗传物质发生了变化。现在看来,克隆因为遗传物质发生了变化。现在看来,克隆-成体细胞的核 移植是一个很好的解决问题的方法。 移植是一个很好的解决问题的方法。 ? 可以克隆人吗? 可以克隆人吗?

clone大事记 大事记
? 1996年7月5日 第一个用成年体细胞克隆产生 1996年 的哺乳动物---------绵羊多莉(Dolly) ---------绵羊多莉 的哺乳动物---------绵羊多莉(Dolly)诞生 ? 1997年3月4日 鉴于多莉诞生引起的对人类克 1997年 隆问题的争论, 隆问题的争论,克林顿政府宣布美国联邦政府 年内将不会投资与人类克隆相关的研究, 在 5 年内将不会投资与人类克隆相关的研究 , 同时要求国家生物伦理顾问委员会对相关的研 究项目作出评估 评估。 究项目作出评估。 ? 1997 年 12 月 5 日 哈佛大学 Richard Seed 宣布 1997年 12月 哈佛大学Richard Seed宣布 他将在禁止克隆人类的联邦法律出台以前完成 人类的克隆。 人类的克隆。此举对于已呈白热化的有关人类 克隆和伦理的讨论无异火上浇油。 克隆和伦理的讨论无异火上浇油。

? 1998 年 7 月 夏威夷大学 Ryuzo Yanagimachi, Toni 1998年 夏威夷大学Ryuzo 1997年 10以 Perry, 和 Teruhiko Wakayama 宣布自 1997 年 10 以 来他们已经成功运用成年体细胞克隆出了50只小鼠。 50只小鼠 来他们已经成功运用成年体细胞克隆出了 50 只小鼠 。 他们运用的由Wakayama 业余时间发明的Honolulu Wakayama业余时间发明的 Honolulu技 他们运用的由 Wakayama 业余时间发明的 Honolulu 技 术比用于克隆多莉的技术更加先进和有效。 术比用于克隆多莉的技术更加先进和有效。 ? 1999 年 9 月 美国 A&M 大学研究人员用来自一头 21 岁 1999年 美国A&M大学研究人员用来自一头21 A&M大学研究人员用来自一头 21岁 公牛的体细胞作为供体克隆出一头小牛 ? 1999年 英国PPL公司获得批准在新西兰培育含有人 1999年 英国PPL PPL公司获得批准在新西兰培育含有人 类基因的克隆羊 类基因的克隆羊 ? 2000年3月 PPL公司宣布成功培育5只克隆猪 2000年 PPL公司宣布成功培育 公司宣布成功培育5 ? 2000年8月 英国政府允许克隆人类胚胎供医学研究 2000年 ? 2000年8月 日本科学家宣布培育出克隆猪Xena 2000年 日本科学家宣布培育出克隆猪Xena

dolly
434 277 29 1 成功率:0.23%

dolly and bonnie

Xena

洋洋和它的孩子: 洋洋和它的孩子:欢欢和庆庆

干细胞相关术语
? 体细胞: 除卵子或精子之外的细胞。 体细胞: 除卵子或精子之外的细胞。 ? 体细胞核转移: 将体细胞的细胞核转移到去核卵 体细胞核转移 : 细胞的过程。 细胞的过程。 ? 干细胞 : 一种经培养可进行不定期分化并产生特化 干细胞: 细胞的细胞。 细胞的细胞。 ? 多能性:可分化出一种器官的多种组织的潜能 多能性: ? 全能性:具有无限分化潜能。全能细胞能够专门化 全能性:具有无限分化潜能。 外胚膜和组织,胚胎和所有胚后期组织和器官。 外胚膜和组织,胚胎和所有胚后期组织和器官。 ? 专能干细胞 : 多能干细胞进一步分化成专能干细胞 , 专能干细胞: 多能干细胞进一步分化成专能干细胞, 专能干细胞只能分化成某一类型的细胞, 专能干细胞只能分化成某一类型的细胞,比如神经 干细胞,可以分化成各类神经细胞;造血干细胞, 干细胞,可以分化成各类神经细胞;造血干细胞, 可以分化成红细胞、白细胞等各类血细胞。 可以分化成红细胞、白细胞等各类血细胞。

四代“试管婴儿” 四代“试管婴儿”
? 第一代“ 试管婴儿” 第一代 “ 试管婴儿 ” 是体外受精和胚胎 移植, 试管婴儿”只是俗称。 移植,“试管婴儿”只是俗称。是将卵子和精 子先分别在玻璃器皿中培育两天,让卵子受精, 子先分别在玻璃器皿中培育两天,让卵子受精, 待受精卵分裂成有4 个细胞的早期胚胎, 待受精卵分裂成有 4-8 个细胞的早期胚胎 , 再 移植入子宫内继续生长发育直至分娩。 移植入子宫内继续生长发育直至分娩。第一代 “试管婴儿”应用最多,目前全球已诞生了数 试管婴儿” 应用最多, 十万“ 试管婴儿” 第一例“ 试管婴儿” 十万 “ 试管婴儿 ” 。 第一例 “ 试管婴儿 ” 是 1978年英国专家定制了世界上第一个试管婴儿 1978年英国专家定制了世界上第一个试管婴儿 名叫露易丝- 布朗, 第一代“ 试管婴儿” 名叫露易丝 - 布朗 , 第一代 “ 试管婴儿 ” 主要 适合于输卵管堵塞, 适合于输卵管堵塞,子宫内膜异位症等引起的 不孕症患者。 不孕症患者。

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第二代“试管婴儿”正确的称呼是胞质内单 第二代“试管婴儿” 精子注射。这是一种精确而细巧的技术, 精子注射。这是一种精确而细巧的技术,需要在 显微镜下操作。1992年由比利时Palermo医师及 年由比利时Palermo 显微镜下操作。1992年由比利时Palermo医师及 刘家恩博士等首次在人体成功应用卵浆内单精子 注射(ICSI), ),使试管婴儿技术的成功率得到很 注射(ICSI),使试管婴儿技术的成功率得到很 大的提高。国内医学界将ICSI称为第二代试管婴 大的提高。国内医学界将ICSI称为第二代试管婴 ICSI 儿技术。ICSI不仅提高了成功率 不仅提高了成功率, 儿技术。ICSI不仅提高了成功率,而且使试管婴 儿技术适应症大为扩大. 儿技术适应症大为扩大.

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第三代“试管婴儿” 第三代“试管婴儿”实际上侧重于胚胎着床 前的遗传诊断。当胚胎发育到4 前的遗传诊断。当胚胎发育到4-8个细胞的小胚 胎时,在显微镜下取出1 个细胞( 胎时,在显微镜下取出1或2个细胞(医学上通常 称为分裂球)进行遗传学检查,并保持其完整性。 称为分裂球)进行遗传学检查,并保持其完整性。 如果明确胚胎没有遗传病, 如果明确胚胎没有遗传病,再将它移植到人的子 宫内,使之继续生长发育。此法在1989 1989年已取得 宫内,使之继续生长发育。此法在1989年已取得 成功。人群中有1/5 1/4患有遗传性疾病 1/5患有遗传性疾病, 成功。人群中有1/5-1/4患有遗传性疾病,平均 每人携带5 个隐性基因, 每人携带5-6个隐性基因,若能够在胚胎移植前 就明确有无遗传性疾病, 就明确有无遗传性疾病,将会大大提高出生后婴 儿的质量。 儿的质量。

第四代“试管婴儿”是卵浆置换技术的简称。 第四代“试管婴儿”是卵浆置换技术的简称。 2003年 2003年6月5日,武汉大学人民医院生殖医学中 心为40岁的李女士成功进行卵浆置换手术, 40岁的李女士成功进行卵浆置换手术 心为40岁的李女士成功进行卵浆置换手术,标 志第四代“试管婴儿”首次在我国成功运用。 志第四代“试管婴儿”首次在我国成功运用。 手术中医生通过显微镜将李女士卵子内的卵浆 与另一健康女性的卵浆置换,增强其卵子活力, 与另一健康女性的卵浆置换,增强其卵子活力, 与其丈夫的精子体外结合,受精卵再移入体内。 与其丈夫的精子体外结合,受精卵再移入体内。 此项技术在国内外已有100余例。 100余例 此项技术在国内外已有100余例。

癌细胞
? ? ? ? ? 癌细胞的主要特征 致癌因子 致癌病毒、 致癌病毒、癌基因和抑癌基因 癌症 抑制和消灭癌细胞

癌症
? 癌症是一组疾病,其病变的最基本单位是癌细胞, 癌症是一组疾病,其病变的最基本单位是癌细胞, 癌细胞的特征有三点: 癌细胞的特征有三点: –①癌细胞丧失原有的功能和形态特征,细胞的大 ①癌细胞丧失原有的功能和形态特征, 形态很不一致; 小、形态很不一致; –②癌细胞本身无休止无秩序的分裂和繁殖,过度 ②癌细胞本身无休止无秩序的分裂和繁殖, 增生,形成肿块。 增生,形成肿块。它的增生既不在机体的控制之 下进行,又不按机体的需要进行, 下进行,又不按机体的需要进行,还消耗机体的 营养,产生有害物质; 营养,产生有害物质; –③癌细胞具有向周围组织侵袭和向远处组织转移 ③ 的能力,并在这些脏器继续生长繁殖, 的能力,并在这些脏器继续生长繁殖,破坏脏器 的功能,引起衰竭,最后导致死亡。 的功能,引起衰竭,最后导致死亡。

肿瘤
? 肿瘤是一种细胞异常增生而形成的新生物。 肿瘤是一种细胞异常增生而形成的新生物。 肿瘤细胞在结构和功能上与正常细胞不同, 肿瘤细胞在结构和功能上与正常细胞不同, 它们具有超过正常的增生能力。 它们具有超过正常的增生能力。 ? 根据肿瘤对人体的危害程度将其分成两大类: 根据肿瘤对人体的危害程度将其分成两大类: –良性肿瘤 良性肿瘤 –恶性肿瘤 恶性肿瘤

良性肿瘤
? 良性肿瘤的瘤细胞在形态和功能上接近于相应 组织的正常细胞。肿瘤多呈缓慢、膨胀性生长, 组织的正常细胞。肿瘤多呈缓慢、膨胀性生长, 压迫周围的正常组织,形成包膜,分界清楚。 压迫周围的正常组织,形成包膜,分界清楚。 肿瘤在局部生长,产生压迫和阻塞等症状, 肿瘤在局部生长,产生压迫和阻塞等症状,但 瘤细胞不会从原发部位脱落、 瘤细胞不会从原发部位脱落、转移到其他部位 而形成新的转移瘤。良性肿瘤大多数 大多数可被完全 而形成新的转移瘤。良性肿瘤大多数可被完全 切除而不复发,能完全治愈,对人体危害较小。 切除而不复发,能完全治愈,对人体危害较小。

恶性肿瘤
? 恶性肿瘤是一种细胞性疾病,其主要特点是遗传基 恶性肿瘤是一种细胞性疾病, 因突发变异, 因突发变异,致使细胞持续性异常过度增生形成肿 块。向周围组织侵犯和向其他脏器转移是它危害人 体的主要形式。 体的主要形式。它的临床表现是以局部肿块为特征 的一组全身性疾病。 的一组全身性疾病。 ? 恶性肿瘤生长的速度快,常侵入周围的正常组织, 恶性肿瘤生长的速度快,常侵入周围的正常组织, 分界不清。 细胞很容易从瘤体上脱落下来 很容易从瘤体上脱落下来, 分界不清。瘤细胞很容易从瘤体上脱落下来,通过 淋巴管、血管或其他腔道运行他处形成新的转移瘤。 淋巴管、血管或其他腔道运行他处形成新的转移瘤。 ? 恶性肿瘤除了引起压迫和阻塞症状外, 还可能合 恶性肿瘤除了引起压迫和阻塞症状外, 出血、坏死、发热等。 并出血、坏死、发热等。 ? 由于恶性肿瘤呈浸润性生长,难以完全切除,术后 由于恶性肿瘤呈浸润性生长,难以完全切除, 容易复发, 容易复发,而且肿瘤常常转移到局部淋巴结或向全 身播散,难以彻底治愈,最终往往可导致患者死亡。 身播散,难以彻底治愈,最终往往可导致患者死亡。

? 常见而又严重威胁着人类生命健康的恶性肿瘤有: 常见而又严重威胁着人类生命健康的恶性肿瘤有: 肺癌、胃癌、食管癌、肠癌、肝癌、宫颈癌、 肺癌、胃癌、食管癌、肠癌、肝癌、宫颈癌、乳 腺癌、白血病、恶性淋巴瘤、鼻咽癌等十大肿瘤。 腺癌、白血病、恶性淋巴瘤、鼻咽癌等十大肿瘤。 ? 估计,80%-90%的人类肿瘤是外界环境因素引起 估计,80%-90%的人类肿瘤是外界环境因素引起 的。这里的环境是泛指直接接触某些特定的致癌 物质(化学性、物理性、生物性) 物质(化学性、物理性、生物性)和不良生活方 饮食、吸烟、生育)对致癌的影响。因此, 式(饮食、吸烟、生育)对致癌的影响。因此, 避免接触致癌物质和改变不良生活方式,就可能 避免接触致癌物质和改变不良生活方式, 有效地预防癌症的发生。 有效地预防癌症的发生。

癌细胞的主要特征
? ? ? ? ? ? 脱分化 无限增殖 失去接触抑制现象 对生长因子需求降低 细胞骨架紊乱 细胞表面和黏附性质改变

致癌因子:引起细胞癌变的因素 致癌因子:
? 物理致癌因子 –辐射致癌。紫外线、电离射线。大气中臭氧 辐射致癌。 辐射致癌 紫外线、电离射线。 层的破坏使照到地面的紫外线增强, 层的破坏使照到地面的紫外线增强,增加全球 皮肤癌的病人。 皮肤癌的病人。 ? 化学致癌因子 –无机物,石棉、砷化物、铬化物、镉化物; 无机物, 无机物 石棉、砷化物、铬化物、镉化物; 有机物,亚硝胺、黄曲霉素。烟雾中20 20多种 有机物,亚硝胺、黄曲霉素。烟雾中20多种 为化学致癌物。 为化学致癌物。 ? 病毒致癌因子 –致癌病毒 致癌病毒

致癌病毒、癌基因和抑癌基因 致癌病毒、
? 致癌病毒 –1911年发现RSV,劳氏肉瘤病毒,使鸟类结 1911年发现RSV, 1911年发现RSV 劳氏肉瘤病毒, 缔组织长出肿瘤的病毒 ? 病毒癌基因和细胞癌基因 –与致癌直接相关的基因 癌基因,来自病 与致癌直接相关的基因—癌基因 与致癌直接相关的基因 癌基因, 毒的癌基因为病毒癌基因。 毒的癌基因为病毒癌基因。 –寄主细胞中与病毒癌基因相近的核苷酸序 寄主细胞中与病毒癌基因相近的核苷酸序 列为细胞癌基因。 列为细胞癌基因。

? 癌基因及其编码蛋白质 –细胞癌基因正常表达产物是细胞正常发育 细胞癌基因正常表达产物 细胞癌基因正常表达产物是细胞正常发育 必不可少的,因此称为原癌基因。 必不可少的,因此称为原癌基因。 –原癌基因突变、扩增或重排等原因造成过 原癌基因突变、 原癌基因突变 度表达或表达出来的蛋白质产物活性失控, 度表达或表达出来的蛋白质产物活性失控, 导致细胞癌化。 导致细胞癌化。 –癌基因的表达产物:生长因子或生长因子 癌基因的表达产物: 癌基因的表达产物 受体;细胞信号传递中的一些物质; 受体;细胞信号传递中的一些物质;转录调 节因子。 节因子。 ? 抑癌基因 –RB,编码视网膜母细胞瘤蛋白的基因。 RB, RB 编码视网膜母细胞瘤蛋白的基因。

抑制和消灭癌细胞
? ? ? ? ? ? ? 放射疗法 化学疗法,使药物直接送到癌细胞周围。 化学疗法,使药物直接送到癌细胞周围。 提高免疫力,使化放疗减少的细胞得以提升。 提高免疫力,使化放疗减少的细胞得以提升。 手术 对细胞凋亡的研究寻求促使癌细胞凋亡的办法 端粒酶的研究 抑癌基因的研究

? 手术治疗 手术治疗是癌症治疗中最古老的方法, 手术治疗—手术治疗是癌症治疗中最古老的方法, 手术治疗是癌症治疗中最古老的方法 目前仍是对许多癌症的最有效的治疗方法, 60% 目前仍是对许多癌症的最有效的治疗方法 , 约 60% 的癌症以手术为主要治疗手段。 的癌症以手术为主要治疗手段。 ? 放射治疗—用高能量粒子或射线 , 例如x 射线或γ 放射治疗 用高能量粒子或射线, 例如 x 射线或 γ 用高能量粒子或射线 射线,来杀伤癌细胞。 射线,来杀伤癌细胞。 ? 化学治疗 化学治疗指运用化学药物来治疗癌症。 化学治疗—化学治疗指运用化学药物来治疗癌症 化学治疗指运用化学药物来治疗癌症。 ? 激素治疗 激素治疗指用药物抑制激素生成和激素 激素治疗—激素治疗指用药物抑制激素生成和激素 反应, 反应,或用手术切除产生激素的腺来杀死癌细胞或 抑制癌细胞的生长。 抑制癌细胞的生长。 ? 生物治疗 基因治疗 生物治疗—基因治疗

癌症能否自然消退? 癌症能否自然消退?
? 癌症的自然消退必须符合三个条件: 癌症的自然消退必须符合三个条件: –①经病理诊断确诊为恶性肿瘤; ①经病理诊断确诊为恶性肿瘤; –②确诊后未给予特效治疗; ②确诊后未给予特效治疗; –③癌症病灶确实缩小或消失。迄今为止,符合自然消退 ③癌症病灶确实缩小或消失。迄今为止, 的癌症病例很少。据估计, 的癌症病例很少。据估计,发生自然消退的癌症患者仅 占全部癌症患者的1/10 1/10万 占全部癌症患者的1/10万,犹如抽奖中大奖那样机会极 因此, 小。因此,得了癌症的患者和家属切不可期望癌症自然 消退而放弃积极治疗,以免自吞苦果。 消退而放弃积极治疗,以免自吞苦果。

细胞的分化
? 定义:一个或一种细胞其分裂增殖的后代细胞,在形态、 定义:一个或一种细胞其分裂增殖的后代细胞,在形态、 结构和功能上相互间不同并与亲代细胞也不同, 结构和功能上相互间不同并与亲代细胞也不同,这个过 程就称为细胞分化。 程就称为细胞分化。 ? 细胞分化的内涵: 细胞分化的内涵: – 细胞分化起始于基因表达的调控,一部分基因关闭, 细胞分化起始于基因表达的调控,一部分基因关闭, 另一部分基因打开。 另一部分基因打开。 – 分化细胞之间的差异归根到底在于不同蛋白质的表达。 分化细胞之间的差异归根到底在于不同蛋白质的表达。 – 分化过程通常是不可逆的。 分化过程通常是不可逆的。 – 一般认为达到成年阶段,个体发育完成。 一般认为达到成年阶段,个体发育完成。

? 细胞分化发育潜能 – 随着发育过程向前推进,细胞的分化发育潜能愈来 随着发育过程向前推进, 愈窄。达到分化终端的成熟细胞, 愈窄。达到分化终端的成熟细胞,已没有分化发育 潜能可言。 潜能可言。 – 全能性,具有使后代细胞分化出各种组织细胞并建 全能性, 成完整个体的潜能。 成完整个体的潜能。受精卵 – 多能性,具有使后代细胞分化出多种组织或细胞的 多能性, 潜能,但已不能建成完整个体。多能造血干细胞。 潜能,但已不能建成完整个体。多能造血干细胞。 – 单能性,只能使后代细胞发育成为一种细胞。单能 单能性,只能使后代细胞发育成为一种细胞。 造血干细胞。 造血干细胞。 – 举例,血细胞的分化过程简图 举例,

多能造血干细胞 单能干细胞 原始巨核细胞 血小板 单能干细胞 原红细胞 红细胞 单能干细胞 原淋巴细胞 淋巴细胞 单能干细胞 原粒细胞 粒细胞

细胞分化过程中细胞质的作用
? 高度分化的植物细胞仍具有全能性 高度分化的植物细胞仍具有全能性 具有 ? 核移植实验说明: 核移植实验说明: –动物细胞分化发育过程中,发育潜能的变窄并不是 动物细胞分化发育过程中, 动物细胞分化发育过程中 由于细胞核中基因的丢失 –决定潜能能否发挥出来的因子在细胞质中。细胞质 决定潜能能否发挥出来的因子在细胞质中。 决定潜能能否发挥出来的因子在细胞质中 中决定细胞分化发育的因子是RNA RNA。 中决定细胞分化发育的因子是RNA。

细胞的衰老
? 个体衰老:人体衰老过程具有以下特征: 个体衰老:人体衰老过程具有以下特征: – 衰老受遗传控制,个体衰老快慢不同 衰老受遗传控制, – 衰老受中枢神经系统影响 – 衰老受环境条件的影响 – 运动使身体机制的衰老减慢 – 个体各部分组织的衰老、机能的减退不是均衡的。 个体各部分组织的衰老、机能的减退不是均衡的。 ? 细胞的衰老是个体衰老的基础。 细胞的衰老是个体衰老的基础。

? 细胞衰老的特征: 细胞衰老的特征:
– 细胞核体积增大,核膜呈现内折,染色质凝集 细胞核体积增大,核膜呈现内折, 程度增加。 程度增加。 – 线粒体数量减少,线粒体体积膨胀 线粒体数量减少, – 细胞膜结构从液晶变为凝胶相或固相,膜的渗 细胞膜结构从液晶变为凝胶相或固相, 透增加。 透增加。 – 细胞骨架体系改变。 细胞骨架体系改变。 – 蛋白质合成发生改变。

? 细胞衰老的原因: 细胞衰老的原因:
–细胞核的遗传控制在细胞衰老中起决定作 细胞核的遗传控制在细胞衰老中起决定作 用 –自由基危害细胞 自由基危害细胞
? 攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子 ? 攻击生物膜时,产物是自由基引发雪崩式的反应。 攻击生物膜时,产物是自由基引发雪崩式的反应。 ? 攻击DNA引起基因突变 攻击DNA DNA引起基因突变 ? 攻击蛋白质,使蛋白质活性下降等。 攻击蛋白质, 活性下降等。 ? 细胞内有消灭自由基的机制:过氧化物酶、vE、 细胞内有消灭自由基的机制:过氧化物酶、vE、 vC、过氧化氢酶。 vC、过氧化氢酶。

? 端粒DNA序列的缩短可能是细胞衰老重要原因 端粒DNA序列的缩短可能是细胞衰老重要原因 DNA

细胞死亡
? 个体死亡不等于细胞死亡 ? 多细胞生物体细胞死亡的方式: 多细胞生物体细胞死亡的方式: –坏死,因微生物感染、有毒物侵袭或辐射伤害; 坏死, 坏死 因微生物感染、有毒物侵袭或辐射伤害; –凋亡:因整体生长发育的需要,规定细胞在一定时期内 凋亡: 凋亡 因整体生长发育的需要, 死亡。--细胞程序性死亡(PCD) 死亡。--细胞程序性死亡(PCD) 细胞程序性死亡 ? 细胞凋亡是一种普遍地自然发生的生命现象,清除多 细胞凋亡是一种普遍地自然发生的生命现象, 余无用细胞、清除完成正常使命的衰老细胞。 余无用细胞、清除完成正常使命的衰老细胞。 ? 特征:有控制、有秩序 特征:有控制、 ? 细胞凋亡与细胞坏死的比较 ? 细胞凋亡的基因控制 ? 与细胞凋亡关系明显的疾病

细胞凋亡与细胞坏死的比较
细胞凋亡 细胞变圆、 细胞变圆、变小 核内成分、 核内成分、细胞质内成分密 度增高, 度增高,发生凝集 细胞膜内陷, 细胞膜内陷,将胞内物质分 割包围出凋亡小体 凋亡小体被周围细胞吞噬 细胞内含物不外溢, 细胞内含物不外溢,周围不 发生炎症 细胞坏死 细胞膨胀、 细胞膨胀、外形变得不规则 溶酶体膜破坏, 溶酶体膜破坏,水解酶破坏胞内 成分 细胞膜破坏, 细胞膜破坏,胞浆外溢 细胞外溢成分侵袭影响周围组织 炎症

细胞的分裂
? 细胞分裂带来双重好处: 细胞分裂带来双重好处: –解决细胞生长带来表面积与体积之比 解决细胞生长带来表面积与体积之比 值下降带来的困境 –细胞繁衍的方式 细胞繁衍的方式 ? 细胞分裂周期 –细胞分裂周期 细胞分裂周期

细胞分裂周期
? 分裂期,细胞处于 分裂期, 分裂过程,时间短。 分裂过程,时间短。 ? 分裂间期,看不到 分裂间期, 细胞形态上的变化, 细胞形态上的变化, 时间长从DNA到染色


与凋亡关系明显的疾病
关系凋亡抑制 肿瘤 自身免疫病 病毒感染 关系凋亡激活 艾滋病 神经退行性疾病 再生障碍性贫血 缺血性损伤


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第3细胞分裂分化衰老死亡与癌变1_理化生_高中教育_教育专区。第3细胞的分裂分化衰老死亡与癌变 第一节 细胞分裂一、为什么细胞需要分裂 ?细胞分裂使...
第3讲细胞分裂分化衰老死亡与癌变2_图文.ppt
第3细胞分裂分化衰老死亡与癌变2_理化生_高中教育_教育专区。第三细胞的衰老和死亡一、个体衰老和细胞衰老个体衰老 有何特征? 脑供血量减少20% 神经传导...
细胞分化衰老死亡与癌变_图文.ppt
细胞分化衰老死亡与癌变_职高对口_职业教育_教育专区。细胞的生命历程 第2讲细胞...第三章 细胞的分裂、分... 46页 1下载券 生命科学 第三章 细胞... ...
细胞的分化、衰老、调亡与癌变.ppt
细胞的分化衰老、调亡与癌变_高二理化生_理化生_...提示: 细胞死亡主要有细胞凋亡和细胞坏死。细胞凋亡...个体发育过程中细胞的分裂分化和凋亡对于生物体都...
第三讲 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变_图文.ppt
首页 上一页 下一页 末页 第三讲 细胞的分化衰老、凋亡和癌变 结束 2.填写细胞凋亡的概念、类型和意义 (1)概念:由 基因 所决定的细胞自动结束生命的过程。...
细胞的分化、衰老、调亡和癌变_图文.ppt
细胞的分化衰老、调亡和癌变_基础医学_医药卫生_...提示: 细胞死亡主要有细胞凋亡和细胞坏死。细胞凋亡...个体发育过程中细胞的分裂分化和凋亡对于生物体都...
2014高考专题复习1-3-2 细胞的分化、衰老、调亡与癌变_图文.ppt
细胞的分化衰老、调亡与癌变_理化生_高中教育_...提示:细胞死亡主要有细胞凋亡和细胞坏死。细胞凋亡...个体发育过程中细胞的分裂分化和凋亡对于生物体都...
细胞的分化、衰老、凋亡、癌变(高中生物).doc
细胞的分化衰老、凋亡、癌变 细胞分裂分化衰老、凋亡、癌变的区别和联系 ...细胞正常死亡 因决定的细胞自动结束生命的正常死亡过程 形成无限增殖的癌细胞 ...
高三生物一轮复习细胞的衰老、死亡和癌变学案.doc
第六章 【学习目标】 第 3、4 节 细胞的分化衰老、凋亡和癌变 1.细胞...害) 实例 三.细胞癌变 1.概念:受致癌因子的作用,细胞中 续进行分裂的 细胞...
...的生命历程 第3讲 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变课....ppt
细胞的生命历程 第3讲 细胞的分化衰老、凋亡和癌变课件解析_幼儿读物_幼儿...性死亡 (9)神经元凋亡是不受环境影响的细胞编程性死亡 (10)癌细胞的分裂能力...
2015高三生物一轮复习细胞的分化、衰老和癌变_图文.ppt
第13讲 细胞的分化衰老、凋亡及癌变本讲聚焦考纲...凋亡 衰老 正常分化 细胞 细胞 分裂 细胞 细胞 ...态直到死亡,细胞分化具有 稳定 性和 不可逆 性。 ...
细胞分化衰老凋亡和癌变高三一轮复习.ppt
第二讲细胞的分化,衰老,凋亡 和癌变 学习目标 ? ...性)指分化的细胞将一直保持 分化后的状态,直到死亡...(6)细胞分化细胞分裂的区别及联系 ①区别:细胞...
细胞分化、衰老、凋亡、癌变复习课件20161017_图文.ppt
细胞分化衰老、凋亡、癌变复习课件20161017 - 细胞的生命历程 发生→分化衰老死亡 细胞分化图解 细胞分化(cell differentiation) 个体发育中,由一个或...
15.细胞的分化、衰老和凋亡及癌变2016高中生物一轮复习PPT.ppt
15.细胞的分化、衰老和凋亡及癌变2016高中生物一轮...,分化了的细胞将一直保持 分化后的状态,直到死亡 ...A.细胞甲的分裂能力最强,分化程度最高 B.过程①②...
细胞的分化癌变和衰老教学课件_图文.ppt
细胞的分化癌变和衰老 细胞有丝分裂分为哪几个阶段? 有丝分裂 分裂间期: ...肌体表面随时有无数细胞死亡与 脱落.因此,细胞衰老是细胞生命活动的必然 规律。...
细胞生物学第十三章 细胞衰老、死亡与癌变_图文.ppt
第十三章:细胞衰老死亡与癌变 14.细胞衰老、死亡...即胚胎成纤维细胞分裂 传代50次后开始衰退和 死亡,...尤其是微丝系统与细 胞增殖和细胞分化的调节直接相关...
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