高一生物細(xì)胞凋亡省公開課一等獎(jiǎng)全國(guó)示范課微課金獎(jiǎng)

細(xì)胞凋亡主要內(nèi)容：1、定義2、細(xì)胞凋亡過程與調(diào)控3、細(xì)胞凋亡發(fā)生機(jī)制4、細(xì)胞凋亡與疾病第1頁(yè)一、定義

體內(nèi)外原因觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)預(yù)存死亡程序引發(fā)細(xì)胞死亡過程。

細(xì)胞凋亡生理意義：

1、確保正常生長(zhǎng)、發(fā)育：胚胎發(fā)育過程中，指（趾）間組織經(jīng)過細(xì)胞凋亡形成指（趾）間隙。

2、維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定：受損、突變、衰老細(xì)胞以及針對(duì)本身抗原細(xì)胞、癌前病變細(xì)胞等大多經(jīng)過細(xì)胞凋亡去除。

3、防御功效：被病毒感染細(xì)胞經(jīng)過細(xì)胞凋亡、DNA降解，阻止病毒復(fù)制。第2頁(yè)二、細(xì)胞凋亡過程與調(diào)控

（一）細(xì)胞凋亡過程：

1、凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、凋亡基因激活、細(xì)胞凋亡執(zhí)行、凋亡細(xì)胞去除：細(xì)胞內(nèi)外原因經(jīng)過受體、第二信使（cAMP、神經(jīng)酰胺）進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)路徑，開啟凋亡基因、合成或激活執(zhí)行凋亡所需酶和相關(guān)物質(zhì)（核酸內(nèi)切酶、凋亡蛋白酶），細(xì)胞解體，凋亡細(xì)胞被鄰近吞噬細(xì)胞去除。第3頁(yè)細(xì)胞凋亡過程凋亡誘導(dǎo)原因＋受體cAMPCa++神經(jīng)酰胺死亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)凋亡相關(guān)基因激活DNaseCaspases激活巨噬細(xì)胞吞噬分解凋亡細(xì)胞第4頁(yè)2、凋亡細(xì)胞主要改變

形態(tài)學(xué)：（1）表面微絨毛消失，脫離周圍細(xì)胞。（2）胞漿脫水、體積縮小、固縮。（3）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張與胞膜融合形成膜表面芽狀突起（出芽）。（4）核固縮成團(tuán)、染色質(zhì)集中分布在核膜邊緣呈新月性、馬蹄形。稱染色質(zhì)邊集。（5）胞膜內(nèi)陷分割包裹胞漿形成泡狀小體。稱凋亡小體（細(xì)胞凋亡特征之一）。凋亡小體形成后快速被吞噬細(xì)胞去除，沒有細(xì)胞內(nèi)容物外漏、不伴有炎癥反應(yīng)。第5頁(yè)生化學(xué)改變

（1）DNA片斷化：核小體（200個(gè)核苷酸）之間連接區(qū)受核酸內(nèi)切酶作用斷裂，形成片斷。在瓊脂糖凝膠電泳中展現(xiàn)特征性“梯狀”條帶，這是判斷凋亡客觀指標(biāo)之一。（2）核酸內(nèi)切酶激活：該酶以無(wú)活性形式存在于細(xì)胞核內(nèi)。凋亡基因開啟后，經(jīng)過細(xì)胞內(nèi)Ca2+/Mg2+（激活）和Zn2+（抑制）激活依賴二價(jià)金屬離子核酸內(nèi)切酶，激活核酸內(nèi)切酶。在一些細(xì)胞內(nèi)也存在非依賴二價(jià)金屬離子核酸內(nèi)切酶。（3）凋亡蛋白酶激活：凋亡蛋白酶是一組對(duì)低物天冬氨酸部位有特異水解作用蛋白水解酶，其活性中心富含半胱氨酸蛋白酶。當(dāng)前發(fā)覺凋亡蛋白酶有13個(gè)組員。其主要作用是：①水解細(xì)胞蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，滅活細(xì)胞凋亡抑制物；②水解凋亡過程中相關(guān)活性蛋白，使其取得或喪失生物學(xué)活性。如凋亡蛋白－3酶原在凋亡蛋白－9作用下轉(zhuǎn)變成含有活性凋亡蛋白酶－3。第6頁(yè)細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死比較凋亡壞死性質(zhì)生理性或病理性，特異性病理性，非特異性誘導(dǎo)原因較弱刺激，非隨機(jī)發(fā)生強(qiáng)烈刺激，隨機(jī)發(fā)生生化特點(diǎn)主動(dòng)過程，有新蛋白合成，耗能被動(dòng)過程，無(wú)新蛋白合成，不耗能形態(tài)特點(diǎn)胞膜及細(xì)胞器相對(duì)完整細(xì)胞皺縮，核固縮細(xì)胞結(jié)構(gòu)全方面溶解，破壞、細(xì)胞腫脹DNA片斷化，電泳呈“梯”狀條帶DNA電泳彌散性降解，電泳呈均一DNA片狀炎癥反應(yīng)溶酶體相對(duì)完整溶酶體破裂，局部炎癥反應(yīng)凋亡小體有無(wú)基因調(diào)控有無(wú)第7頁(yè)凋亡細(xì)胞電鏡觀察染色質(zhì)邊聚呈新月形核濃縮呈球形第8頁(yè)凋亡與壞死比較正常細(xì)胞凋亡早期，核染色質(zhì)致密，彼此分離，有核泡形成，細(xì)胞器和胞漿濃縮凋亡細(xì)胞深入降解，細(xì)胞膜內(nèi)陷并包裹胞漿形成凋亡小體凋亡小體被鄰近細(xì)胞吞噬，不引發(fā)炎癥反應(yīng)壞死細(xì)胞核染色質(zhì)凝集邊界不清細(xì)胞膜破壞，引發(fā)炎癥反應(yīng)第9頁(yè)凋亡細(xì)胞DNA鏈斷裂示意圖凋亡細(xì)胞核酸內(nèi)切酶將DNA鏈切斷，形成bp數(shù)為180bp整倍數(shù)片斷染色體細(xì)絲放大后核小體及其連接DNA電泳結(jié)果正常凋亡壞死第10頁(yè)三、細(xì)胞凋亡調(diào)控

（一）細(xì)胞凋亡相關(guān)原因：

1、誘導(dǎo)性原因：開啟預(yù)定程序原因。（1）激素和生長(zhǎng)因子失衡：激素和生長(zhǎng)因子是細(xì)胞正常生長(zhǎng)必不可少原因，二者失衡可開啟凋亡。如應(yīng)激時(shí)糖皮質(zhì)激素增加可開啟淋巴細(xì)胞凋亡。（2）理化原因：放射線、高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、乙醇、抗癌藥、氧自由基等。（3）免疫性原因：免疫細(xì)胞分泌免疫分子引發(fā)免疫細(xì)胞、靶細(xì)胞凋亡。（4）微生物：細(xì)菌、病毒等。如HIV（人類免疫缺點(diǎn)病毒）可誘導(dǎo)CD4+細(xì)胞凋亡，造成免疫功效低下。第11頁(yè)2、抑制性原因

試驗(yàn)證實(shí)抑制細(xì)胞凋亡原因有：細(xì)胞因子（白細(xì)胞介素－2、神經(jīng)生長(zhǎng)因子）

ACTH、睪丸酮、雌激素、Zn2+、苯巴比妥、EB病毒等。第12頁(yè)（二）細(xì)胞凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

細(xì)胞凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)包含誘導(dǎo)原因、細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞凋亡信號(hào)、轉(zhuǎn)導(dǎo)路徑、開啟凋亡基因、核DNA片斷化、蛋白質(zhì)降解、細(xì)胞凋亡。在整個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)路徑中有以下特點(diǎn)。第13頁(yè)

1、多樣性：不一樣種類細(xì)胞有不一樣信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)。

2、偶聯(lián)性：死亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)與細(xì)胞增殖分化信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)有交叉、偶聯(lián)，同一信號(hào)在不一樣條件下可引發(fā)凋亡、也可引發(fā)增殖。

3、同一性：不一樣凋亡誘因可經(jīng)過同一路徑觸發(fā)凋亡。（阻斷某一步驟可阻止各種誘因引發(fā)凋亡）

4、多途性：同一誘因可經(jīng)過多路徑觸發(fā)凋亡。（阻斷多個(gè)步驟才能阻斷某一誘因引發(fā)凋亡）第14頁(yè)（三）凋亡相關(guān)基因

促進(jìn)凋亡和抑制凋亡兩類基因協(xié)調(diào)確保細(xì)胞生死有序。相關(guān)基因有3類。

1、抑制凋亡基因：以Bcl-2為代表（是B淋巴細(xì)胞瘤/白血?。?）基因縮寫形式。Bcl-2蛋白由229個(gè)氨基酸組成，廣泛存在于各種細(xì)胞（造血、上皮、淋巴、神經(jīng)及各種瘤細(xì)胞細(xì)胞器上，線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、胞膜、核膜等）。腫瘤細(xì)胞Bcl-2高表示提醒對(duì)凋亡誘因有耐受性，病人預(yù)后不良。Bcl-2經(jīng)過抗氧化；抑制線粒體釋放促凋亡蛋白；抑制促凋亡調(diào)整蛋白作用；抑制凋亡蛋白酶激活；維持鈣穩(wěn)態(tài)等發(fā)揮抗凋亡作用。第15頁(yè)

2、促凋亡基因：以Fas為例。

Fas是一個(gè)細(xì)胞表面受體，跨膜蛋白質(zhì)。其伸向胞漿部分有一段與TNF、NGF受體高度同源，存在于各種組織細(xì)胞中。所以Fas能夠同F(xiàn)as抗原或某種生長(zhǎng)因子結(jié)合，經(jīng)過信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)誘發(fā)凋亡或阻斷生長(zhǎng)因子作用，細(xì)胞凋亡。

P53蛋白是一個(gè)DNA結(jié)合蛋白，在細(xì)胞增殖周期中發(fā)揮檢驗(yàn)點(diǎn)作用。當(dāng)發(fā)覺DNA有缺點(diǎn)時(shí)，阻止細(xì)胞深入分化或修復(fù)DNA。當(dāng)DNA修復(fù)失敗后，開啟凋亡，使發(fā)育有誤細(xì)胞毀滅于萌芽之中，所以P53有“分子警察”美譽(yù)。

3、雙向調(diào)控基因：

C-myc是一個(gè)癌基因，含有雙向作用。何去何從取決于細(xì)胞接收信息及所處環(huán)境。如C-myc表示后有足夠生長(zhǎng)因子作用，細(xì)胞增殖；反之，細(xì)胞凋亡。第16頁(yè)四、凋亡發(fā)生機(jī)制

（一）氧化損傷：氧自由基引發(fā)細(xì)胞各種成份損傷，加速凋亡相關(guān)基因表示，引發(fā)細(xì)胞凋亡。（二）鈣穩(wěn)態(tài)失衡：細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度增加，激活各種與細(xì)胞凋亡相關(guān)酶活性。如Ca2+/Mg2+可激活凋亡蛋白酶。（三）線粒體損傷：凋亡過程中線粒體結(jié)構(gòu)基本正常。不過能量代謝障礙、細(xì)胞膜通透性增加，釋放各種細(xì)胞凋亡開啟因子（凋亡蛋白激活因子、凋亡誘導(dǎo)因子等），激活凋亡蛋白酶引發(fā)細(xì)胞凋亡。第17頁(yè)五、細(xì)胞凋亡與疾病

凋亡是維持細(xì)胞群體數(shù)量主要伎倆，凋亡不足/過分均可引發(fā)疾病。（一）凋亡不足：腫瘤發(fā)生、本身免疫性疾病與此相關(guān)。（二）凋亡過分：缺血/再灌注損傷、心力衰竭發(fā)生中都發(fā)覺有細(xì)胞凋亡。HIV病毒感染引發(fā)細(xì)胞凋亡，發(fā)生免疫缺點(diǎn)病。（三）凋亡不足與過分并存：動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生有內(nèi)皮細(xì)胞凋亡過分，其預(yù)防血脂沉積作用減弱。血管平滑肌細(xì)胞凋亡不足，細(xì)胞死亡與增殖同存，但增殖多致血管壁增厚。第18頁(yè)石器時(shí)代，是考古學(xué)家假定一個(gè)時(shí)間區(qū)段，為考古學(xué)上術(shù)語(yǔ)。石器時(shí)代分為舊石器時(shí)代、中石器時(shí)代與新石器時(shí)代?？脊艑W(xué)對(duì)早期人類歷史分期第一個(gè)時(shí)代，即從出現(xiàn)人類到青銅器出現(xiàn)，大約始于距今二三百萬(wàn)年，止于距今5000至年左右。石器時(shí)代網(wǎng)游http://www.shiqi.co/石器時(shí)代網(wǎng)游這一名稱是英國(guó)考古學(xué)家盧伯克于1865年首先提出，這個(gè)時(shí)代在地質(zhì)年代上已進(jìn)入全新世。石器時(shí)代只是個(gè)時(shí)間區(qū)段概念，石器時(shí)代并不代表那個(gè)時(shí)候人類只會(huì)使用石器；據(jù)近代考古出土大量文化遺存表明，幾千年前古人已經(jīng)步入冶鑄、稻作、制陶、紡織等文明時(shí)期。青銅、鐵器為金屬品，遺存幾千年較少；陶器、玉器可存時(shí)間長(zhǎng)，出土遺存較多。頭，著昭儀與貴妃結(jié)成聯(lián)盟，貴妃是愿意?！薄斑@多好?！狈馍┑溃坝駢嬋羰掳l(fā)，他們還能替我們遮掩?！崩咸珖@氣，“未必。詩(shī)丫頭是替昭儀出頭，去同張惠妃對(duì)戰(zhàn)，但要玉墜事發(fā)，惠妃都未必保詩(shī)丫頭，說不定就把詩(shī)丫頭踢開，好保她自個(gè)兒——我們?nèi)宋⒀暂p，要攀上頭主子，說不得非冒這險(xiǎn)不可，富貴險(xiǎn)中求——所以我跟詩(shī)兒商議，快些送個(gè)人進(jìn)去，幫幫詩(shī)兒手。這陣子詩(shī)兒在宮里實(shí)在撐得苦極，自家人進(jìn)個(gè)去又好些?！薄八膶O是最好人選?！狈馍┑?。“不錯(cuò)。自家骨血，玉墜里干系，才敢同她剖析清楚。旁人聽著，只怕嚇跑了?！崩咸溃斑@唐家怎么來(lái)得這么巧，總不能硬掰開了，送四丫頭進(jìn)京去?！薄澳棠桃尚奶萍疫@頭親，是四孫自己結(jié)來(lái)？”封嫂問。老太太忽笑了笑，笑容里有當(dāng)年嫵媚樣子：“你記得我十幾、二十歲時(shí)候？”封嫂道：“四孫很有奶奶當(dāng)年樣子，恕婢子放肆，比奶奶當(dāng)年還沉得住氣些。”“難得是一句話也不多說，一步也不多走，行得正立得端，該辦也都辦了，”老太太唉聲道，“她出閣，我實(shí)在是可惜！這幾個(gè)孩子里，誰(shuí)能及她？嶺兒聰明管聰明，太輕佻些，三歲看老，今后經(jīng)些事壓一壓，能作個(gè)誥命夫人就不錯(cuò)了，怕是進(jìn)不去宮。笙兒聰明氣性，倒是能跟秀兒比比，卻太病弱、太顧著自憐自艾，跳不出這圈子，難堪大用。蕙兒，吃她娘虧，也就這點(diǎn)眼界，走不出來(lái)了?！薄鞍送Χ饲f。”封嫂道。當(dāng)考慮進(jìn)宮人選時(shí)，第一次有些人提及蘇八，蘇明波。蘇明波是大老爺膝下庶女，比明蕙小一歲，出生很快，被打翻炭爐燙傷頸項(xiàng)，現(xiàn)在還留得有疤。她所以自卑，比一抹影子還昏暗，連明蕙這酷愛迎上踩下，都懶得找她麻煩?！璋档揭患闊┒疾贿M(jìn)門，又豈是輕易事？封嫂這“端莊”兩字考語(yǔ)，下得大有考究。明波頸項(xiàng)有疤，根本達(dá)不到進(jìn)宮標(biāo)準(zhǔn)，封嫂無(wú)非是借她嘆惜當(dāng)今幾位，避事伎倆差些，進(jìn)了宮恐怕要吃虧。她是老太太手下老人，有些話能夠說，但無(wú)須太直，所以嘆得如此委婉。老太太答得也巧妙：“進(jìn)宮，不是端