医学细胞生物学-15 细胞衰老与细胞死亡-2017(1)

第十六章

细胞衰老与细胞死亡

第一节

细胞衰老

第十六章 细胞衰老与细胞死亡

第十六章 细胞衰老与细胞死亡

第十六章 细胞衰老与细胞死亡

细胞来源人胚肺成纤维细胞中年人成

纤维细胞

老年人成

纤维细胞

可增殖代数60-80 40 30

不同年龄来源的人成纤维细胞的增殖代数细胞来源龟鸡小鼠

可增殖代数90-120 15-35 14-28

不同物种来源的成纤维细胞的增殖代数

植物细胞未发现有最高分裂次数。第十六章细胞衰老与细胞死亡

第十六章细胞衰老与细胞死亡

第十六章细胞衰老与细胞死亡

第十六章细胞衰老与细胞死亡

第十六章细胞衰老与细胞死亡第十六章细胞衰老与细胞死亡

第十六章细胞衰老与细胞死亡

第十六章细胞衰老与细胞死亡

目前人们根据端粒与端粒酶在细胞衰老上的研究成果，将细胞衰老区分为两大类：

与端粒、端粒酶直接相关的复制性衰老；

氧化应激诱导的非端粒依赖性衰老，也被称为

早熟性衰老（premature senescence）。

第十六章细胞衰老与细胞死亡

第十六章细胞衰老与细胞死亡

第二节 细胞死亡

第十六章

细胞衰老与细胞死亡

第十六章 细胞衰老与细胞死亡

第十六章细胞衰老与细胞死亡

第十六章细胞衰老与细胞死亡

第十六章细胞衰老与细胞死亡

第三节细胞凋亡

第十六章细胞衰老与细胞死亡

细胞凋亡信号途径

Ligand

Plasma Membrane

Nucleus

APOPTOSIS

Effector Caspases

Death receptor Adapter

Initiator Caspase-8

Bid

Ca ++

Cyto c

Initiator caspase-9

Apaf-1

AIF

Endo G

Ca ++

IP3R

APOPTOSIS

ER Stress

(misfolded proteins)

UV, radiation, chemo,

hypoxia

Initiator Caspase-12

APOPTOSIS

TRAF2

Procaspase-12

Bcl-2/ Bcl-x L Effector Caspases

INTRINSIC PATHWA Y

EXTRINSIC PATHWA Y

Bcl-2/ Bcl-x L

Death domain

Mitochondria

Endoplasmic reticulum

第十六章 细胞衰老与细胞死亡

第十六章细胞衰老与细胞死亡

第十六章细胞衰老与细胞死亡

凋亡小体的形成有三种方式：

发芽脱落机制；

分隔机制；

自噬体形成机制。

扫描电镜下的凋亡细胞表面变化（山东大学辛华提供）

A. 正常细胞

B. 微绒毛消失

C. 凋亡小体

第十六章细胞衰老与细胞死亡第十六章细胞衰老与细胞死亡

第十六章细胞衰老与细胞死亡

细胞色素c诱导的凋亡细胞DNA电泳图

1．细胞色素c诱导0 h

2．细胞色素c诱导1 h

3．细胞色素c诱导2 h

4．细胞色素c诱导3 h

5．细胞色素c诱导4 h

6．阴性对照

7．Marker

（自赵允、翟中和）

第十六章细胞衰老与细胞死亡

第十六章细胞衰老与细胞死亡

第十六章细胞衰老与细胞死亡

第十六章细胞衰老与细胞死亡第十六章细胞衰老与细胞死亡

第十六章细胞衰老与细胞死亡

第十六章细胞衰老与细胞死亡

第三节细胞自噬

一、细胞自噬的定义与分类

二、细胞自噬的发生过程与调控

三、细胞自噬的医学意义

第十六章细胞衰老与细胞死亡

一、细胞自噬的定义与分类

（一）细胞自噬的定义

是生物进化中被优先保留下来的一种维持细胞稳态的生理机制。

细胞自噬（autophagy）：胞浆内大分子物质和细胞器在膜包囊泡中大量降解的生物学过程。

意义：

通过自噬实现细胞本身的代谢需要和细胞器的更新。

细胞自噬与生物体的发育、分化相关。

第十六章细胞衰老与细胞死亡

一、细胞自噬的定义与分类

（一）细胞自噬的定义

第十六章细胞衰老与细胞死亡

（二）细胞自噬可区分为三种类型

根据细胞内底物运送到溶酶体腔方式的不同，哺乳动物细胞自噬可分为3种主要类型：

微自噬（micro-autophagy）：底物被溶酶体的膜直接包裹并降解。

巨自噬（macroautophagy）：是自噬形式中最普遍的一种。

底物被非溶酶体来源的双层膜包裹，形成自噬泡，在溶酶体中降解。

第十六章细胞衰老与细胞死亡

（二）细胞自噬可区分为三种类型

根据细胞内底物运送到溶酶体腔方式的不同，哺乳动物细胞自噬可分为3种主要类型：

分子伴侣介导的自噬（chaperone-mediated autophagy， CMA）：分子伴侣与底物蛋白分子结合，与溶酶体膜受体结合后，在溶酶体内降解，整个过程不需要囊泡的参与。

第十六章细胞衰老与细胞死亡

二、细胞自噬的发生过程与调控

（一）细胞自噬的发生过程

1.底物诱导自噬前体（proautophagosome, PAS）

的形成：细胞胞浆中出现游离双层膜结构。

2.自噬体形成：自噬前体包裹细胞质或损伤/衰老的细胞器。

3.自噬体与溶酶体融合：形成自噬溶酶体（autophagolysosome or

autolysosome）。

4.自噬体内容物被降解。

第十六章细胞衰老与细胞死亡

二、细胞自噬的发生过程与调控（一）细胞自噬的发生过程

细胞自噬过程示意图

高中必修一生物《细胞的衰老和死亡》教案

细胞的衰老和死亡 【教学目标】 1．通过人外部形态的观察，让学生们描述细胞衰老的特征； 2．区别个体衰老与细胞衰老的关系； 3．掌握细胞死亡的意义； 4．掌握细胞凋亡与坏死的区别。 【教学重难点】 1．重点：了解个体衰老与细胞衰老的关系； 2．难点：理解细胞衰老和死亡是细胞生长中的正常现象。 【教学过程】 一、回忆上节课的内容 提问：上节课我们主要学习了细胞的分化、细胞的全能性、还有两个细胞——癌细胞和干细胞。 （1）细胞的分化：是指相同细胞的后代在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。（在问问题时，可以出现停顿，将问题抛给学生，让学生们一起来回答问题，达到回忆上节课内容的目的。） （2）细胞的全能性：细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。 （3）癌细胞：指那些具有无限增殖能力的细胞。 （4）干细胞：一类未分化的细胞，可以分化成各种细胞。 二、引入新课 在生物体内，细胞一般都要经过未分化、分化、衰老和死亡，这些过程，今天就让我们来学习一下今天的新课——细胞的衰老与凋亡。 三、讲授新知识 问题一：现在夏天已经到来了，一些爱美的女生又在害怕晒黑了，但是我们有没有注意到夏天晒黑的皮肤经过一段时间又会白回来。请大家思考一下这是什么原因？ （同学们思考，提问1-2个同学。） 答案：因为细胞在不断更新，老的细胞脱落了，新的细胞又不断生成。皮肤细胞组织一般

14天更新，14天脱落，皮肤的生命周期一般是28天。所以女生们不要怕晒黑。 问题二：女生们美白经常会想到去角质，经常去角质科学吗？一个月去几次角质才是合理的？ （同学们思考，集体回答） 答案：皮肤一个月才更新一次，所以女生们不能经常去角质，不然会将新生成的细胞破坏。一般一个月去一次角质是比较合理的。 问题三：请大家想一下广告上的那些美白产品，广告上介绍，在用了那些美白产品之后能马上使皮肤变白，大家认为这些可信吗？ （同学们思考，集体回答） 答案：不合理。皮肤一个月才更新一次，怎么可能在短时间内看到效果。所以正常的美白产品一般要在一个月以后才能看到效果。那些在短时间内美白的产品，肯定是含有某些化学成分的。 问题四：皮肤细胞的寿命为28天，现在让我们来了解一下其他一些细胞的寿命。 答案：高等动物和人的肠道上皮细胞的寿命一般为24—48小时，人血红细胞的寿命一般为100-120天。所以说，适量的输血对人体是没有伤害的。女生有时候也不用担心自己的血会流光，因为人体自身在不断更新红细胞。 问题五：你是不是所有的细胞都会更新呢？ 答案：不实的。我们的脑细胞一般有1000亿个，出生时数量已固定，除了一些嗅觉和指导我们学习的细胞，我们大脑的大部分细胞是不会更新的。这就是老年痴呆的原因。而且越不用脑，脑细胞死的越快。所以我们大家要经常用脑。 问题六：细胞之所以有一定的寿命是因为不可避免地要衰老，现在请同学们想一下，在45十以后，我们来参加同学聚会，你的同学会有变化吗？大家现在就来想一下我们老了之后会变成什么样？ 答案：（1）那时候，我们的头发都会变白，这主要是由于人体内酶的活性降低。黑色素是酪氨酸酶催化酪氨酸造成的，酶的活性降低，黑色素不能形成。 （2）那时候，我们脸上可能已经出现了老年斑。这主要是由于色素的积累。 （3）大家有没有发现老年人特别怕冷。在冬天的时候，我们年轻人只穿了2-3件衣服，但是老年人却要穿4-5件衣服。主要是由于人体的能量主要是由于呼吸作用提供的，呼吸作用减弱了，人体得到的热能就少了。而人体的呼吸作用主要是在线粒体内进行的，所以衰老的细胞线粒体的数量也是减少的。 （4）大家有没有注意到老年人的皮肤皱巴巴的，这主要是由于什么原因呢？

细胞的衰老和死亡教学设计教案

第六章第3节细胞的衰老和凋亡 学习目标 1、描述细胞衰老的特征 2、简述细胞凋亡与细胞坏死的区别 学习重点 1、个体衰老与细胞衰老的关系，细胞衰老的特征 2、细胞凋亡的含义 学习难点 细胞凋亡的含义以及与细胞坏死的区别 使用说明： 1、课前查阅教材和有关资料，完成自主学习内容 2、规范书写，认真限时完成合作探究及思考交流内容 自主学习 一、个体衰老与细胞衰老的关系 1.单细胞生物：个体的衰老或死亡与的衰老或死亡是一致的 2.多细胞生物 （1）体内的细胞总是在不断，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态 （2）从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的普遍衰老的过程 二、细胞衰老的特征和原因 1.细胞衰老过程含义：细胞的和发生复杂变化的过程，最终表现为、和发生变化 2.细胞衰老的特征 （1）水分减少→、体积变小、减慢 （2）多种酶活性降低，如活性降低→合成减少→头发变白（3）→妨碍细胞内物质的→影响细胞正常生理功能 （4）呼吸速率减慢，，核膜内折，，染色加深（5）改变→物质运输功能降低 3.细胞衰老的原因：对于细胞衰老的原因提出了很多假说，目前为大家普遍接受的是学说和学说 三、细胞的凋亡和细胞坏死 1.细胞的凋亡 （1）概念：由所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由决定的调控，又被称为 （2）意义 ①完成正常的 ②维持的稳定 ③抵御的干扰 2.细胞坏死: 在种种不利因素影响下，由于细胞正常受损或中断引起的 思考交流 1、个体衰老与细胞衰老有什么关系？

2、细胞衰老的特征是什么？ 3、为什么老年人皮肤上会长“老年斑”？ 4、细胞衰老的原因有那些? 5、细胞凋亡的含义是什么？它与细胞坏死有什么区别? 巩固提高 1.下列哪项不是细胞衰老的特征（） A、细胞内水分减少 B、细胞代谢缓慢 C，细胞不能继续分化 D、细胞内色素积累较多 2.老年人皮肤干燥、有老年斑，对此的合理解释是（） ①细胞内水分减少 ②细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深 ③细胞内各种酶的活性增强 ④细胞内脂褐素等色素占有的面积增大 A、①② B、②③ C、②④ D，①④ 3．细胞凋亡的意义不包括（） A、维持内部环境的稳定 B、抵御外界各种因素的干扰 C、维持组织器官中细胞数目的相对稳定 D，防止细胞正常代谢损伤 4.下列各项属于细胞凋亡的是（多选）（） A，皮肤和消化道上皮每天都会有大量细胞死亡脱落 B、骨折造成的细胞死亡 C、癌症病人化疗过程中大量白细胞死亡 D，人的红细胞在达到120天左右的寿命后死亡 5.细胞衰老是一种正常的生命现象,人的细胞在衰老过程中不会出现的变化是（） A、细胞内有些酶活性降低 B，细胞内色素减少 C、细胞内水分减少 D、细胞内呼吸速度减慢

细胞的衰老与死亡

第十四章细胞的衰老与死亡 【教学大纲】 1．掌握细胞衰老的特征及细胞衰老机制。 2．掌握细胞凋亡的概念及特征、细胞凋亡与细胞坏死的区别。 3．掌握细胞凋亡的信号传导及作用机制。 4．了解细胞凋亡与医学的关系。 【复习纲要】 （一）细胞衰老 1.哺乳类动物的细胞寿命 动物体内不同类型的细胞其寿命不同.按细胞寿命的长短分为（1）接近或等于动物自身寿命的细胞（2）缓慢更新的细胞（长于30天，短于动物平均寿命）（3）快速更新的细胞（短于30天）。 2.Hayflick界限 1961年，Hayflick和Moorhead的研究表明:细胞不是不死的,而是有一定寿命的;细胞的增殖能力不是无限的,而是有一定界限的.这就是著名的Hayflic界限.同时也证明了细胞的增殖能力与供体的年龄有关;传代次数与寿命有关。 3.细胞衰老的变化 细胞衰老的主要表现是对环境变化适应能力和维持细胞内环境能力的降低。这些表现是以形态结构与生化改变为基础的。 细胞内水分减少，致使细胞脱水收缩，体积减少；色素颗粒沉积增多，脂褐素的沉积引起细胞质结构和比例的异常；细胞衰老时细胞间的联系能力衰退，为了补偿这种衰退，细胞膜上的微绒毛数目增加；衰老的细胞膜发生脂质过氧化反应，细胞膜的流动性明显降低。线粒体增大、数目减少；核膜内折，染色质固缩化；高尔基体破碎，粗面内质网减少；溶酶体数量增加、体积增大。 4.细胞衰老机制 20世纪90年代以来，关于细胞衰老的机制研究有了突破性的进展，重大发现有： （1）衰老基因与凋亡基因的提出（2）端粒、端粒酶与细胞衰老的关系。（3）线粒体结构与功能控制细胞衰老过程。

（二）细胞凋亡 1.细胞凋亡的概念 又称为程序性细胞死亡,是指为维持内环境的稳定,由基因控制的细胞自主的有序性的死亡。 2.细胞凋亡的形态学及生化特征 凋亡细胞的形态变化：核DNA在核小体连接处断裂成核小体片段，并向核膜下或中央部异染色质区聚集形成浓缩的染色质块。凋亡细胞的细胞核中异染色质丰富，常染色质少，核纤层分解，核膜在核孔处断裂，断端向内包裹将聚集的染色质切块分割，形成若干个核碎片的透明区；凋亡早期出现细胞浓缩现象是细胞凋亡的另一形态学特征，但大多数细胞器保持完整。随着凋亡的不断加剧，线粒体先是变大，嵴增多。内质网腔肿胀，细胞骨架解体等。 凋亡细胞的生物化学改变:细胞凋亡过程中普遍存在着染色体DNA的降解,所产生的DNA片段均为180bp～200bp的整倍数，因此DNA电泳图像呈梯状条带，习惯上称为DNA ladder；凋亡发生时需要新基因的表达和某些生物大分子作为调控因子;凋亡的始动、发生和发展等一系列过程都会受到不同蛋白酶的控制，因此细胞凋亡可被看成是蛋白酶级联反应的连续过程，抑制蛋白酶活性在某种程度上也就意味着组织细胞凋亡的发生；胞浆Ca2+与细胞凋亡关系密切，破坏细胞内Ca2+的稳态可引发细胞凋亡。研究报道内质网大量释放Ca2+、胞外Ca2+内流增加、其他造成胞浆Ca2+升高等因素，均可启动细胞凋亡;细胞内氢离子和钙离子一样，其浓度的稳定对维持生命活动都至关重要的。凋亡细胞伴随pH降低，胞浆酸化影响细胞凋亡。 3.细胞凋亡的相关基因 秀丽隐杆线虫是研究细胞凋亡的良好材料，在其发育过程中，有131个体细胞最终发生凋亡而缺失，共有15个基因不同程度地参与细胞凋亡的调节，其中CED-3和CED-4基因，为促进细胞凋亡基因，它们的活化是启动凋亡乃至维持细胞细胞凋所必需的。推测ced-3可能也作为一种半胱氨酸蛋白酶来控制线虫细胞凋亡的始动。CED-3是一种切冬酶，即半胱氨酸蛋白酶（systeine protease），通常它是以酶原的形式存在，在死亡信号诱导下，通过自我切割被激活，从而可对某些蛋白质在天冬氨酸部位进行切割。CED-4的作用是结合到CED-3上，激

11细胞衰老与死亡

11细胞衰老与死亡

第十一章细胞衰老死亡 一、选择题 （一）A型题 1、细胞衰老与生物体衰老是 A、一个概念 B、两个概念 C、因果关系 D、没有关系 E、主次关系 2、自由基可以使质膜上的_____________氧化 A、饱和脂肪酸 B、不饱和脂肪酸 C、水 D、胆固醇 E、葡萄糖 3、自由基可以使蛋白质发生交联、变性、酶失活，这一影响是通过： A、将蛋白质中的巯基氧化 B、改变蛋白质氨基酸组成 C、改变氨基酸排列顺序 D、减少二硫键数目 E、改变钠钾离子浓度 4、有机体的生命活动能够正常进行是由于： A、新细胞不断增殖 B、衰老细胞不断死亡 C、衰老细胞全部死亡 D、新细胞无限增殖 E、新老细胞不断交替 5、在对程序性细胞死亡时降解的DNA断片进行琼脂糖凝胶电泳时，或进行氯

化铯溴化乙锭超速离心时，可见： A、密度梯度 B、梯形现象 C、浮力密度 D、层析柱 E、免疫荧光现象 6、包围染色质DNA片段的凋亡小体，可在荧光显微镜下清晰观察到，所用染色方法是： A、中性红 B、次甲基兰 C、AO和溴化乙锭 D、盐酸喹丫因（QH） E、吉姆萨 7、程序性细胞死亡过程中： A、不涉及基因的激活和表达 B、没有蛋白质合成 C、涉及一系列RNA和蛋白质的合成 D、没有RNA参与 E、DNA的分子量不变 8、人类种族特异性的衰老生物学标志是： A、色素颗粒沉积 B、线粒体数目减少 C、端粒长度缩短 D、血清中自由基数量增多 E、免疫功能降低 （二）B型题 1－5题： A、遗传程序论

B、钙调蛋白论 C、自由基理论 D、错误成灾论 E、神经免疫网络论 1、衰老是受特定基因控制的，是遗传上的程序化过程 2、细胞氧化过程中产生的一些高活性化合物能导致细胞结构和功能的改变 3、神经系统和免疫系统结构、组成成分、功能执行的改变或失调 4、随年龄增长钙调蛋白及受其调节的酶水平下降与神经系统功能减退有关 5、细胞内大分子合成差错成灾，异常蛋白不断积累，DNA异常变化，经多次循环误差扩大成灾 6－10题： A、促进细胞增殖基因和促进细胞存活基因 B、细胞增殖抑制基因和促进细胞死亡基因 C、生存基因和死亡基因 D、细胞生长抑制基因 E、促进细胞存活基因 6、与细胞程序性死亡相关的基因大致分为两大类： 7、生存基因包括： 8、死亡基因包括： 9、p53基因是： 10、B细胞淋巴瘤/白血病-2（bcl-2）基因是： 11－15题： A、c-myc基因 B、RB基因 C、bcl-2基因 D、ras相关基因 E、ICE基因 11、是一种原癌基因，促进细胞的增殖反应，也能诱导细胞死亡的基因 12、与多种肿瘤的发生、发展有密切关系的促进细胞增殖的原癌基因

细胞的衰老和死亡教学设计新人教版教案

细胞的衰老和死亡教学设计新人教版教案 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

第六章第3节细胞的衰老和凋亡 学习目标 1、描述细胞衰老的特征 2、简述细胞凋亡与细胞坏死的区别 学习重点 1、个体衰老与细胞衰老的关系，细胞衰老的特征 2、细胞凋亡的含义 学习难点 细胞凋亡的含义以及与细胞坏死的区别 使用说明： 1、课前查阅教材和有关资料，完成自主学习内容 2、规范书写，认真限时完成合作探究及思考交流内容 自主学习 一、个体衰老与细胞衰老的关系 1.单细胞生物：个体的衰老或死亡与的衰老或死亡是一致的 2.多细胞生物 （1）体内的细胞总是在不断，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态 （2）从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的普遍衰老的过程 二、细胞衰老的特征和原因 1.细胞衰老过程含义：细胞的和发生复杂变化的过程，最终表现为、和发生变化

2.细胞衰老的特征 （1）水分减少→、体积变小、减慢 （2）多种酶活性降低，如活性降低→合成减少→头发变白 （3）→妨碍细胞内物质的→影响细胞正常生理功能 （4）呼吸速率减慢，，核膜内折，，染色加深 （5）改变→物质运输功能降低 3.细胞衰老的原因：对于细胞衰老的原因提出了很多假说，目前为大家普遍接受的是学说和学说 三、细胞的凋亡和细胞坏死 1.细胞的凋亡 （1）概念：由所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由决定的调控，又被称为 （2）意义 ①完成正常的 ②维持的稳定 ③抵御的干扰 2.细胞坏死: 在种种不利因素影响下，由于细胞正常受损或中断引起的 思考交流 1、个体衰老与细胞衰老有什么关系