62 64细胞的分化衰老和凋亡癌变共80张

1、第,2,3,4,节,细胞的分化、癌变、衰老,和凋亡,第六章,细胞的生命历程,蒋嗣勇,第,2,节,细胞的分化,本节聚焦,1,细胞分化的概念、特点、意义和原因,2,细胞的全能性,3,干细胞的分类,4,植物组织培养的过程,组成人体细胞的种类有,200,多种,受精卵,细胞群,有丝,分裂,神经细胞,上皮细胞,细胞,分化,肌肉细胞,红细胞,1,说出细胞分化的定义,2,说出细胞分化的特征,持久、稳定、不可逆,遗传物质不变性,进一步分析深化,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,功能,上发生,稳定性差异,的,过程,探讨以下问题,1,细胞分化的过程,在细胞外观尚未出现明显变化之前，细胞分

2、化的前提就由遗,传信息的,执行情况,决定了，分化的细胞所呈现出的形态、结构,和生理功能的变化，首先源于细胞内,化学物质,的变化，如结构,蛋白和催化化学反应的酶，以后依次渐变，不能逆转，因此,分化是一种持久的、稳定的渐变过程,但细胞的遗传物质没有,改变,2,细胞分化的意义。一般多细胞生物体的发育起点是一个细胞,受精卵），细胞的分裂只能繁殖出许多相同的细胞，只有经,过细胞分化才能形成胚胎、幼体，并发育成成体,细胞分化是,生物个体发育的基础,细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向,专门化，有利于提高各种生理功能的效率,3,细胞分化的原因,基因的选择性表达,管家基因,奢侈基因,4,遗传物质不变性,细胞分化

3、伴随着细胞分裂进,行，亲代与子代细胞的形态、结构和功能发生改变,但细胞内的遗传物质,没有改变,3,稳定性和不可逆性,一般来说,分化了的细胞,将一直保持分化后的状态，直至死亡,2,持久性,细胞分化发生在整个生命进程中，但,胚,胎时期,达到最大限度,1,普遍性,分化是生物界普遍存在的生物现象，是,生物个体发育的基础,从胡萝卜根的韧皮部分离细胞,已经高度分化的细胞，能不能再分化成其他细胞,即：高度分化的细胞仍然有发育成完整个体的潜能,一个细胞分裂,形成的细胞团,1958,年斯图尔德,美,实验,胡萝卜的,根部,含有植物激素、无机盐,糖类等物质的培养液中,实验表明,在,离体,时,给,予细胞一定,条件,高

4、度,分化的植物,细胞仍具有,发育成完整,植株的能力,植物细胞具有全能性,脱,分,化,再,分,化,二、细胞的全能性,动物,妊娠、出生,黑面绵羊,去核卵细胞,重组细胞,早期胚胎,另一头母绵羊子宫,克隆羊,多莉,白面绵羊乳腺,细胞核,试管培养,动物细胞的,细胞核,具有全能性,实验证明,已分化的,动物体细胞,的细胞核,具有全能性,但是目前为止,人们,还没有成功地将单个,已分化的动物体细胞,培养成新的个体,为什么细胞核具有,发育成,完整个体的,潜能,动物细胞是否具有全能性,的细胞核,细胞核内具有本物种,全套遗传信息,细胞全能性大小的比较,一般具有分裂能力的细胞,高度分化的细胞,植物细胞的全能性,动物细胞

5、的全能性,受精卵的全能性,生殖细胞,体细胞,细胞全能性大小主要受细胞分化程度影响,细胞分化程度越,高,全能性越,_,分化程,度越,低,全能性越,_,动物已分化的体细胞全能性不能体现，原因是,受到细胞内物质的限制，但,细胞核,不同，它含,有该物种的全套遗传信息,低,高,干细胞的分类,全能干细胞,多能干细胞,专（单）能干细胞,按分化潜能,按发育状态,胚胎干细胞,成体干细胞,胚胎干细胞,造血干细胞,如,上皮基底层干细胞,上皮细胞,成肌干细胞,肌细胞,神经元干细胞,神经细胞,有关干细胞：干细胞是一类具有自我更新和分,化潜能的细胞,受精卵,全能干细胞,多能干细胞,造血干细胞,生物体,各种细,胞,3,造血

6、干细胞移植,人们以前常说的骨髓移植、骨髓捐献到今天已经不准确也不科,学，由于我们医学技术的高发展，也就是说我们真正采集、我,们捐献的实际是造血干细胞。在我们人身体哪些部位生产和存,储造血干细胞呢？一般来说，有三个部位，生产和储存的大部,分在骨髓里，所以我们叫做骨髓造血干细胞。还有一部分在外,周血，也就是在血管里面有少量的造血干细胞。第三就是人们,所知道，当妈妈生完小孩之后，在脐带里有大量、丰富的造血,干细胞。反过来说造血干细胞都在哪些部位,有骨髓的造血干,细胞，有外周血的造血干细胞，有脐带血的造血干细胞,现在,我们提倡用外周血的造血干细胞来进行采集。那么骨髓的造血,干细胞采集和外周血的造血干细

7、胞采集有什么不同呢？如果说,是骨髓移植用骨髓的造血干细胞，供者要进行全麻，或者在他,的骨上凿几个洞。用外周血造血干细胞则是先打三、四天的外,周血动员剂，将骨髓中的造血干细胞动员入血，然后用采血的,方法来采集，这样的方法供者没有什么痛苦,如何进行造血干细胞移植,首先让骨髓中的造血干细胞大量释放到血液中去，这个过程称为,动员,然后，通过血细胞分离机分离获得大量造血干细胞用于移植，这,种方法称为“外周血造血干细胞移植”。这样现在捐赠骨髓已不再,抽取骨髓，而只是“献血”了。而且，由于技术的进步，现在运用,造血干细胞“动员”技术，只需采集分离约,50,至,200,毫升外周血即,可得到足够数量的造血干细胞

8、。采集足够数量的造血干细胞后，血,液可回输到捐献者体内,干细胞原料库的建立,一、利用干细胞，人体组织器官将能再生,新闻背景英国足球名星,贝克汉姆储存来自他刚出生时留,下的脐带血干细胞，以便万一他在赛场上重要器官受伤，则可以,接受干细胞移植手术治疗,二、移植弟弟脐带血治好血癌,3,岁女童健康成长,一出世就患上急性骨髓性白血病（俗称血癌）的华裔女婴,被医生诊断只有,10,的存活率。她好不容易捱到弟弟出世，成功以,弟弟的脐带血干细胞移植活命。今年,3,岁的她，不曾感冒和咳嗽,成了健康宝宝,干细胞研究应用的媒体报道,1,为什么细胞具有全能性,生物体每个细胞都含有该物种所特,有的全套遗传物质,2,不同细

9、胞的全能性相同么,一般而言，植物细胞的全能性大,于动物细胞；分化程度越高的细胞,全能性就越低,细胞的全能性,植物细胞全能性的应用,组织培养进行快速繁殖,快速繁殖,用组织培养法可以在短时间内,大量繁殖植物,培育无病毒植株,选择无病毒或病毒含,量很少的茎尖或根尖做外植体，经组织,培养获得植株,培育作物新品种,与基因工程结合培育作,物新类型,植物组织培养的过程,离体,韧,皮部细,胞（外,植体,植物激素,无机盐,糖类,愈伤,组织,胚,状,体,有根,茎、叶,的试管,苗,切取茎段置于培养基上,拟,南,芥,茎段从两端开始膨大加粗,第,3,节,细胞的衰老和凋亡,1,个体衰老与细胞衰老有什么关系,2,细胞衰老的

10、特征及原因,3,细胞凋亡的概念、过程、机制及意义,它与细胞坏死的区别,1,人体的衰老还表现出哪些特征,2,老年人体内有没有幼嫩的细胞？年轻人体内,有没有衰老的细胞,3,人体衰老与细胞衰老有什么关系,白发，皱纹，老年斑，耳聋，眼花，行动迟缓，记忆力减退等,老年人体内还会有幼嫩的细胞，如精原细胞仍能增殖产生精子,造血干细胞一生都能增殖产生各种类型的血细胞；年轻人体内,也有衰老的细胞，如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞，最后细,胞凋亡、脱落,人体衰老与细胞衰老并不是一回事。人体内的细胞总是在不断,更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。但从总,体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过

11、程,单细胞生物体：细胞的衰老或死亡就是个体的衰老,或死亡,多细胞生物个体总是在不断更新着，总有一部分细,胞处于衰老或走向死亡的状态。但从总体上看，个,体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程,这幅图说明了怎样的一种生命现象,由人物的变化,你能推测衰老细胞发生了哪些,特征,二、细胞衰老的特征,1,细胞内,水分,减少，细胞萎缩体积变小，新陈代谢的速率,减慢,2,细胞内,酶的活性,降低，例如：酪氨酸酶活性降低，黑色,素合成减少，头发变白，细胞内,色素积累,妨碍细胞内物,质的交流和传递，影响细胞正常生理功能,3,细胞内,呼吸速率减慢,核,体积增,大,核膜,内折,染色质,收缩,染色加深,4,细胞膜皱

12、缩，通透性改变，流动性下降,运输功能降低,5,线粒体,数量减少,体积膨大甚至外膜破坏,6,内质网,排列无序化，解体,总量有所减少,一大：细胞核变大，染色质收缩、染色加深,一小,细胞内水分减少，体积变小，代谢速率减慢,一多：细胞内色素积累增多,两低：膜的物质运输功能降低，多种酶的活性降,低,衰老,新陈代谢减慢,自由基是含不成对电子的原子或基团，具有高度反应,活性。包括：超氧阴离子自由基,O,2,羟自由基,OH,氢自由基,H,碳自由基、脂自由基等,自由基来源,外源性,如辐射）,内源性,内源性自由基产生于由线粒体呼吸链电子泄漏产生,由氧化酶（如,MFO,催化底物羟化产生,细胞的增殖次数是有限的，称,

13、Hayflick,极,限。如人胚成纤维细胞可培养,60-70,代,DNA,每复制一次端粒就缩短一段，到一定程,度时，则激活,DNA,损伤检验，细胞凋亡。人,的成纤维细胞端粒每年缩短,14-18bp,端粒酶可修复端粒，此酶仅在干细胞中表达,由美国生物学家,海弗利克,提出,奢侈基因：组织特异性基因，只在特定的细胞表达,管（持）家基因：是指所有细胞中均要稳定表达的一,类基因，其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的,1,概念,由基因所决定的细胞自动结束生,命的过程，就叫细胞的凋亡,2,决定因素,由遗传机制决定的程序性,调控,1,凋亡的开始：细胞皱缩，细胞连接消失，内质,网膨胀，染色体固缩并沿着核膜分布

14、，但细胞膜,依然完整,2,凋亡小体的形成：核膜破裂，染色体断裂为大,小不等的片段，进一步形成凋亡小体,3,细胞的解体：凋亡小体逐渐与细胞分裂，脱落,至细胞间质，最终被周围的细胞吞噬并消化,细胞按照发育程序进行的一种自杀性死亡过程,细胞凋亡,人的一生要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命,历程。活细胞也一样，细胞总是会死亡的。细胞是怎么死亡的呢？科学家,在显微镜下观察到图,1,所示的两种细胞死亡的途径，1234为甲途径,156为乙途径，请分析,汉,水,丑,生,侯,伟,作,品,汉,水,丑,生,侯,伟,作,品,细胞凋亡,是指由,基因决定的细胞自动结束生命的过程,主动,而有序。由于细胞凋

15、亡受到严格的由遗传机制决定的程序性,调控，也被称做,细胞程序性死亡,细胞坏死,是指极端的物理化学因素刺激引起的细胞损伤和死,亡，被动而无序,汉,水,丑,生,侯,伟,作,品,3,细胞凋亡的意义,1,细胞凋亡保证生物体的正常发育和器官的形态建成,2,细胞凋亡能维持正常组织中细胞数目的相对稳定,3,细胞凋亡是细胞的自我保护机制，维持内环境稳态,小结,在胚胎发育阶段通过细胞凋亡清除多余或完成使命的分,化细胞,保证胚胎发育正常,在成体发育阶段通过细胞凋亡维,持正常组织中,细胞数目的相对稳定,以及清除衰老和病变的组织,细胞，维持,内部环境的稳定,从而保证机体健康,汉,水,丑,生,侯,伟,作,品,汉,水,丑

16、,生,侯,伟,作,品,细胞死亡,自动死亡,被动死亡,细胞凋亡,细胞坏死,举例,P124,意义,遗传物质控制,外界因素引起,小结,第,4,节,细胞的癌变,材料,1,死亡原因,死亡率,10,万人,癌,症,240.95,脑血管疾病,223.61,呼吸系统疾病,206.06,心,脏,病,173.49,损伤与中毒,95.61,消化系统疾病,41.2,泌尿生殖系统疾病,17.64,2002,年我国人口死亡原因统计（前七位,问题探讨,本节聚焦,癌细胞有哪些特征,常见的致癌因子有哪,些,预防癌症与健康的生,活方式有什么关系,癌细胞的扩散和转移,材料,2,这说明癌细胞有什么特征,材料,3,细胞来源,细胞周期,分

17、裂次数,存活时间,正常人肝细胞,22,小时,5060,45.8,天,55,天,海拉宫颈癌细胞,22,小时,25484,1951,年至今,正常细胞,癌细胞,增殖次数,细胞形态,能否转移,50-60,次,无限增殖,扁平梭形,球形,一般不能,能,1,在适宜的条件下，癌细胞能够无限增殖。人的一生中体,细胞分裂,50,60,次，癌细胞不受限制，迅速生长、分裂,无限增殖,恶性增殖的,不死细胞,2,癌细胞的形态结构发生显著变化，如：成纤维呈扁平梭形,癌变后变成球形,形状显著改变的,变态细胞,3,癌细胞表面发生变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减,少，细胞间黏着性降低，在体内易扩散和转移,黏着性下降的,扩散细胞,物

18、理致癌因子：主要是辐射，如紫外线,X,射线等,化学致癌因子：石棉、砷、苯、煤焦油、亚硝胺、黄,曲霉素、联苯胺等,病毒致癌因子：能引起细胞癌变的病毒。现已发现,150,多种病毒可引起动物或植物产生肿瘤或癌症,思考讨论,致癌因子是否一定会导致细胞癌变,原癌基因,抑癌基因,其很多的产物都负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程,主要是阻止组织细胞不正常的增殖,致癌因子,基因突变,原癌、抑癌基因,导致,人和动物的染色体上本来就存在和癌有,关的基因它们都是细胞中正常的固有的基因,积,累,突,变,突,变,激,活,致,癌,因,子的作用,不能正常完成分化,不能控制恶性增殖,不受控制，恶性增殖,抑癌基因,抑制

19、状态,的,原癌基因,癌基因,失去抑制作用,不能控制,主要阻止细胞不正常的增殖,主要负责调节细胞周期,控,制细胞生长和分裂的进程,正,常,表,达,正常细胞为什么会转化成癌细胞,正,常,细,胞,癌,细,胞,癌症,究竟离我们有,多,远,日常诱癌,20,例,感染乙肝病毒的可诱发,肝癌,感染人乳头状病毒可诱发,宫颈癌,感染螺杆菌可诱发,胃癌,吸烟（每日超过,2,包,10,年以上,可诱发,肺癌,被动吸烟,22,年以上）可诱发,肺癌与喉癌,经常接触沥青者，易诱发,皮肤癌,经常接触煤焦油者，易患,皮肤癌,经常接触放射线者，易诱发,肺癌与白血病,长期使用化学性染发剂可诱发,淋巴癌,经常在太阳下曝晒，可诱发,皮肤癌,酗酒可诱发,咽喉癌,红肉（即牛肉、羊肉）摄入量过大，可诱发,结肠癌,新鲜水果及蔬菜摄入不足可诱发,肺癌,高盐咸食者，易患,胃癌,报纸包食物可得,各种癌症,吃热烫食物易引起,食道癌,纤维素摄入不足可诱发,结肠癌和直肠癌,过度肥胖可诱发,结肠癌与乳腺癌,缺少锻炼（每周热量消耗少于,1000,卡）可诱发,结肠癌和直肠癌,长期精神压力可诱发,各种癌症,癌细胞的定义,正常细胞在受到,致癌因子,的作,用下，细胞中的,遗传物质,原癌基因,和抑癌基因,突变,发生变化，形成不,受机体控制的,连续,进行分裂的,恶,性,增殖细胞,致癌食物：即发霉的、熏制的、烧烤的以及高,脂肪的食品中含