《细胞分化与凋亡》PPT课件

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1、CELLDIFFERENTIATIONANDAPOPTOSIS细胞分化与凋亡第一节细胞分化细胞后代在结构和功能上发生差异的过程；细胞分化的实质是基因的差别表达；每个人的一生中都在进行着细胞分化。细胞分化能力的强弱称为发育潜能。全能性：如受精卵。多能性：如原始外胚层细胞。单能性：只能分化出一种细胞。单能干细胞也称为祖细胞。一、细胞的分化潜能二、细胞分化的特点时空性：差别基因表达——管家基因、组织特异性基因（奢侈基因）；定向性：细胞从分化命运确定到出现特定的形态的过程称为决定。稳定性：如，果蝇的成虫盘；条件可逆性：去分化，如植物愈伤组织。普遍性：不仅存在于胚胎发育。三

2、、细胞分化和增殖的关系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（反之亦然）；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；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。四、细胞分化的机理自发机制：细胞内分子诱导。诱导机制：细胞外分子诱导。细胞的分化命运主要取决于两个方面：一是细胞的内部特性，二是细胞的外部环境。卵细胞具有极性，细胞核靠近北极。卵细胞中贮存有大量mRNA，呈非均匀分布；放线菌素D处理海胆受精卵，胚胎发育仍能进行至囊胚期；嘌呤霉素处理，受精卵停止发育。

3、卵裂后的细胞质的特性决定了子细胞核的分化命运。（一）细胞分裂的不对称性1、胚胎诱导：一部分胚胎细胞影响相邻细胞向一定方向分化的作用。诱导者：对其它细胞起诱导作用的细胞。如：脊索可诱导其顶部的外胚层发育成神经板，神经沟和神经管；再如：视胞可诱导其外面的外胚层形成晶体，而晶体又可诱导外胚层形成角膜。（二）细胞间的相互作用2、分化抑制：分化成熟的细胞可以产生抑素，抑制相邻细胞发生同样的分化。如含有成蛙心组织的培养液培养蛙胚，则蛙胚不能发育出正常的心脏。研究表明，抑素实际上就是TGF-β家族的成员Thesocalledchaloneistheproteinbelongin

4、gtoTGF-βfamily,suchasmyostainMousemyostatinmutant(right)Functionofthemyostain(肌生成抑制素)3、细胞数量效应小鼠胚胎胰腺原基在体外进行组织培养时，可发育成具有功能的胰腺组织，但如果把胰原基切成8小块分别培养，则都不能形成胰腺组织，如果再把分开的小块合起来，又可形成胰腺组织。4、细胞外基质的影响干细胞在IV型胶原和层粘连蛋白上形成上皮细胞；在I型胶原和纤粘连蛋白上分化为成纤维细胞；在II型胶原及软骨粘连蛋白上发育为软骨细胞。5、激素的作用如昆虫的保幼激素和脱皮激素。1、染色体结构的变化1）

5、基因删除：原生动物、节肢动物。2）基因扩增：果蝇多线染色体。3）基因重排：如Ig基因(106~108种抗体)。4）DNA甲基化与异染色质化：基因失活。（三）细胞核与细胞分化2、基因与细胞分化根据对果蝇、家蚕等实验动物的研究发现：卵受精后，首先表达的是母体基因；母体基因的产物是转录因子，沿胚的前后轴形成浓度梯度，决定胚的前后位置和头尾区域；控制其它基因的表达：母体基因→间隙基因→成对基因→体节极性基因→同源异形基因（homeoticgene，Hox）GeneandDevelopmentHOXmutantAntenna—legBithoraxmutant①已存在的细

6、胞功能由弱、强、减退到丧失。经历了新生→成熟→衰老→死亡的过程，如表皮细胞。②已有的分化细胞通过分裂产生两个功能相同的细胞，如血管内皮细胞。③干细胞的分裂与分化，如多能造血干细胞。五、成体中的细胞分化六、再生广义来看再生是生命的普遍现象，从分子、细胞到组织器官都具有再生现象。1.生理性再生：即细胞更新，如人的红细胞。2.修复性再生：如壁虎、蝾螈、螃蟹、海参。3.无性繁殖。第二节　细胞的衰老又称老化，指细胞随着年龄的增加，机能和结构发生退行性变化，趋向死亡的不可逆的现象。衰老和死亡是生命的基本现象，衰老过程发生在生物界的整体水平、种群水平、个体水平、细胞水平以及分子

7、水平等不同的层次。更新组织：如上皮细胞。其细胞可分为３类：干细胞、过渡细胞、成熟细胞。稳定组织：如：肝、肾细胞。恒久组织：如神经、骨骼、心肌细胞。可耗尽组织：如人类的卵巢实质细胞。一、人体细胞的动态分类二、细胞衰老的特征（一）形态变化1.DNA：复制与转录受阻，端粒DNA、mtDNA缺失。DNA氧化、断裂、缺失和交联，甲基化程度降低。2.RNA：含量降低。（二）分子水平的变化3.蛋白质：含成下降，发生修饰、交联。4.酶分子：活性中心被氧化，金属离子丢失，酶分子的二级结构，溶解度，等电点发生改变，酶失活。5.脂类：不饱和脂肪酸被氧化。（一）差错学派1、代谢废物积累：

8、如：脂褐质