贵有恒何必三更眠五更起，最无益只怕一日曝十日寒。——学委寄语
C.管家基因 D.编码基因 E.非编码基因 7．关于管家蛋白，下列叙述不正确的是（ ）
A.维持细胞生命活动所必须的 B.各类细胞普遍共有的
C.细胞向特殊类型分化的物质基础 D.包括核糖体蛋白
E.赋予分化细胞不同特征的特异性蛋白 8．要产生不同类型的细胞需要通过（ ） A.有丝分裂 B.减数分裂
C.细胞分裂 D.细胞分化 E. 细胞去分化 9．对细胞分化远距离调控的物质是（ ） A.激素 B.DNA
C.RNA D.糖分子 E.离子
第十四章 细胞的衰老和死亡
教学要求：
?掌握：细胞的寿命（Hayflick界限 ）；细胞衰老的概念和特征；细胞坏死和细胞凋亡
的概念、特征、区别；
?熟悉：细胞衰老的机制
?了解：细胞凋亡的影响因素、细胞凋亡的分子机制，细胞凋亡与医学。 概 述：
?衰老（aging）和死亡（death）是生命的基本现象。
?细胞衰老和死亡是不可避免的，是细胞生命活动的必然规律。
第一节 细胞的衰老
一、细胞衰老的概念 1、定义
是细胞内部结构的衰变。在正常情况下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。
2、细胞的寿限：体外培养细胞所具有增殖分裂的极限。 ?体外细胞可传代的次数与细胞来源个体的年龄成反比。 ?动物体细胞在体外可传代的次数与物种的寿命有关。
?Hayflick界限：细胞，至少是培养细胞，不是不死的，而是有一定的寿命的；它们
的增殖能力不是无限的，而是有一定的界限，这就是著名的Hayflick界限。
二、细胞衰老（Cellular aging）的表现 （一）形态学改变 （二）生化改变
1、DNA:复制与转录受到抑制。 2、RNA: mRNA和tRNA含量降低。
3、蛋白质：含量下降；肽键断裂、交联变性。 4、酶：活性中心被氧化，酶失活。
5、脂类：不饱和脂肪酸被氧化，膜的流动性降低。 （三）细胞外基质改变：大分子交联增加。 （四）细胞内水分减少 三、细胞衰老的机制
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?差错学派：代谢废物累积学说、大分子交联学说、自由基学说、线粒体DNA突变学说、
体细胞突变与DNA修复学说、差错灾难学说、微量元素学说、神经内分泌学说
?遗传学派：程序性衰老学说、重复基因失活学说、复制性衰老学说、长寿基因学说、
终末分化学说
1. 代谢废物积累学说
细胞功能下降→代谢废物不能及时排出胞外或降解与消化→越积越多，占据的空间越来越大→影响细胞代谢废物的运输→阻碍细胞的物质交换和信号传递→引起细胞衰老 ?细胞内代谢产物的积累至一定量后，会引起细胞衰老。 （例：脂褐素沉积） 2.自由基学说
?自由基：一类瞬时形成的含不成对电子的原子或功能基团。包括氧自由基、氢自由基、
碳自由基、脂自由基等。
?外源性自由基：由环境中的高温、辐射、光解、化学物质等引起。
内源性自由基：由体内各种代谢反应产生，是人体自由基的主要来源。 ?正常细胞内存在清除自由基的防御系统，包括：
① 酶系统（抗氧化酶）：超氧化物岐化酶（SOD），过氧化氢酶（CAT）等 ② 非酶系统（抗氧化剂）：维生素才C、维生素E、醌类物质
?当自由基产生超过机体的清除能力，过多的自由基就会对许多细胞组织造成损伤。 3. 复制性衰老学说（端粒钟学说）
?端粒：位于染色体末端，由端粒DNA和端粒蛋白构成；起稳定染色体末端的作用。 ?细胞增殖次数与端粒DNA长度有关。 ?端粒酶：是一种由RNA和蛋白质组成的反转录酶，能以自身的RNA为模板合成端粒DNA，
对于端粒的稳定有至关重要的作用。
4. 长寿基因学说
?该学说认为，衰老是一个过程，是在一定阶段，由一些基因依次触发启动所致，是细胞
或机体本身的固有结果。
（1）促进衰老的基因，称为衰老基因
（2）抑制衰老的基因，称为抗衰老基因或长寿基因
第二节 细胞死亡
?细胞死亡：是细胞衰老的结果，是细胞生命现象不可逆的停止及细胞生命的结束。 被动死亡——细胞坏死；
主动死亡——程序性细胞死亡，或细胞凋亡。 一、细胞坏死
?细胞坏死：指细胞受到化学因素、物理因素和生物因素等环境因素的伤害，引起细胞死
亡的病理过程。
?细胞坏死主要由酶性消化和蛋白质变性引起。
?细胞坏死时，细胞膜和细胞器破裂溶解，细胞内容物释放引起周围组织产生的炎症反应对其他细胞具有破坏作用，常表现为成群细胞的丢失或破坏。 二、细胞凋亡
?细胞凋亡：是指体内细胞主动发生的、有基因控制的细胞自动结束生命的过程，是细胞
为适应生存环境而主动采取的死亡方式。
（一） 凋亡发生的过程 1. 凋亡的起始：
?细胞膜表面微绒毛和细胞间连接的减少、消失，但细胞膜保持完整，未失去通透性； ?细胞质浓缩、细胞器改变（线粒体增大、线粒体嵴明显；内质网膨大，溶酶体增多，
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细胞骨架结构排列紊乱）；
?染色质固缩。
2. 凋亡小体的形成：
?当凋亡细胞核染色质裂解形成大小不等的碎片后，细胞膜皱缩，整个细胞经过类似
胞吐的方式，形成一些大、小不等的，由细胞膜包裹的、表面光滑的球形小体。
?凋亡小体是判断细胞凋亡的主要形态结构之一。
3. 凋亡小体逐渐被邻近的细胞所吞噬并消化 （二） 凋亡细胞的特征
1、染色质异常凝集、核质边缘化，胞质凝缩，染色质进一步裂解形成大小不等的核碎片，核断裂，凋亡小体形成。
2、凋亡小体被邻近的细胞所吞噬消化，无内容物释放，不会产生炎症反应。 3、凋亡细胞仍需合成一些蛋白质，要消耗ATP。
4、凋亡细胞的DNA电泳后呈梯状；坏死细胞的DNA电泳后呈弥散状。 5、凋亡是通常是生理性的；坏死是病理性的。
（三） 细胞凋亡与医学的关系 1.与发育的关系
凋亡在生物发育过程中的作用主要有：
①去除不需要的结构； ②控制细胞数目；
③去除有害细胞； ④细胞的自我保护作用。
2.细胞凋亡与疾病的关系
（1）细胞过度凋亡，导致心血管疾病； （2）细胞凋亡受阻，导致肿瘤的发生；
（3）细胞凋亡的研究给自身免疫病带来真正的突破； （4）神经系统的退行性病变。 复习思考题： 1.Hayflick界限
2.细胞衰老的概念和特征
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3.细胞凋亡、细胞坏死概念、特征、区别 练习题:
（一） 名词解释：细胞衰老、细胞坏死、细胞凋亡、 Hayflick界限 （二） 问答题：
1、细胞衰老有哪些特征？
2、细胞坏死和细胞凋亡的主要特征分别有哪些？ 3、细胞凋亡的基本过程？
4、细胞凋亡和细胞坏死的主要特征比较。
5、细胞凋亡的机制有哪些，其要观点是什么？（4种）
第十五章 个体发育中的细胞
教学要求:
?掌握：干细胞的概念、干细胞的生物学特征。
?熟悉：胚胎干细胞的概念和特征。肿瘤细胞的生物学特性。
?了解：成体干细胞特征、干细胞增殖和分化的调控、干细胞的定向诱导分化。
第一节 干细胞
概述:
1、干细胞的概念
干细胞：是指一类处于分化过程之中，具有分裂增殖能力（自我复制）和多向分化
潜能的细胞。
它存在于人体或动物个体发育各个阶段的组织器官中，是各种分化细胞或特化细胞的初始来源。
2、干细胞的分类
?根据分化潜能的高低：全能干细胞、多能干细胞、单能干细胞 ?根据细胞来源时期不同：胚胎干细胞、成体干细胞 一、干细胞的生物学特性
（一）干细胞的形态和生化特征
1、形态特征：通常呈圆形或椭圆形，体积较小，核质比例相对较大。
2、生化特征：干细胞都具有较高的端粒酶活性；不同的干细胞具有不同的生化标志。 （二）干细胞的增殖特性
1、缓慢性（干细胞自身的增殖非常缓慢。）
?意义:①有利于干细胞对特定的外界信号作出反应，以决定进行增殖还是进入特定的
分化程序；
②可以减少基因发生突变的危险，使干细胞有更多的时间发现和校正复制错误，具有防止体细胞自发突变的作用。
?干细胞到分化细胞的发育过程中，有两种过渡类型的细胞——短暂增殖细胞和祖细胞。
（1） 短暂增殖细胞：介于干细胞和分化细胞之间；分裂速度快，经过短暂增殖和
快速分裂后产生分化细胞。
?意义：可使少量干细胞产生较多的分化细胞，同时保护干细胞。
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（2）祖细胞：没有自我更新能力，经过几次分裂后，产生的细胞均为终末分化细胞。 2、自稳性（干细胞通过自我更新以维持自身数目恒定。是区别于肿瘤细胞的本质特征。）
（1）在正常生理状态下，干细胞多以不对称分裂方式用于补充组织在自我更新过程
中衰老和死亡的细胞。（不对称分裂使机体对干细胞的调控更具有灵活性，可以更灵活地应对机体生理变化的需要。） ?对称分裂：当干细胞分裂时，产生的2个子代细胞都是干细胞或都是分化细胞． （2）在创伤等应激状态时，由于需要大量的细胞代替和补充坏死的组织细胞，干细
胞的分裂方式可能就不再局限于不对称方式，可以以对称分裂的方式快速增殖。 ?不对称分裂：当干细胞分裂时，产生一个子代干细胞和一个子代分化细胞．
（三）干细胞的分化特征
1、干细胞的分化潜能 (干细胞分化具有多潜能性，不同干细胞的分化潜能不同。) ?干细胞可按其分化潜能分为：全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞。
2、干细胞的转分化和去分化
?目前的研究发现，成体干细胞具有一定的可塑性，即不同组织来源的成体干细胞之
间可相互转化。包括干细胞的转分化和去分化。
?一种组织类型的干细胞在适当条件下可以分化为另一种组织类型的细胞，称为干细胞的转分化。
?一种干细胞向其前体细胞的逆向转化被称为干细胞的去分化。 二、胚胎干细胞 ?概念： 胚胎干细胞：是指存在于早期胚胎中，具有多向分化潜能和较长期地进行自我更新的细胞。 ?包括：
囊胚内细胞团的胚胎干细胞（ES细胞）
早期胎儿原始生殖嵴的生殖干细胞（EG细胞） 异常胚胎干细胞——畸胎瘤细胞 （一）生物学特性
1、形态特征：细胞体积小，核质比例高，细胞核明显，有一个或多个核仁，染色质较
分散，细胞质内散布着大量的核糖体和线粒体。
2、生长特征：体外培养细胞呈多层集落状生长，紧密堆积在一起，无明显细胞界限，
形似鸟巢。
（1）表面抗原 ：阶段特异性胚胎抗原 （2）碱性磷酸酶 （3）端粒酶 （二）分化潜能
?人胚胎干细胞具有分化形成外、中、内三个胚层的潜能。 1、体内分化
?将胚胎干细胞注射到同源动物或严重免疫缺陷的小鼠的皮下或肾囊中，在注射部位
可形成畸胎瘤。
?检测畸胎瘤组织可观察到来源于三个胚层的不同的细胞类型，如：平滑肌和横纹肌
（中胚层）、神经表皮和神经节（外胚层）。 2、嵌合体的形成
?将供体的胚胎干细胞注入受体胚泡中，然后转移到假孕母体子宫中进一步发育，可
得到嵌合体动物，该动物身体中既可观察到供体的组织细胞，又有受体的组织细胞。
?嵌合体动物的形成是鉴定细胞是否具有多能性的最有说服力的实验证据。
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