05-细胞的分裂和分化-128解说.ppt

* 没有细胞就没有完整的生命 —————————————————普通生物学? 第一篇? 细胞 ?细胞是繁殖的基本单位，具遗传的全能性，是遗传的桥梁； ?细胞是生命起源的归宿，是生物进化的起点。 * —————————————————普通生物学? 第一篇? 细胞 Thanks! * * * 植物细胞的全能性 转基因烟草 * 细胞全能性：细胞经分裂和分化，能发育成完整有机体的潜能和特性。 受精卵和早期胚胎细胞都是具有全能性的细胞。 植物体细胞——完整植株； 细胞全能性的遗传学基础是体细胞内存在一套完整的遗传信息。 * 高度分化的动物细胞能否保持全能性呢？ 已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性 细胞核内含有该物种的全套遗传物质。 * 多莉的出生与三只母羊有关，而多莉与提供细胞核的母羊最相似 。 * ☆ 2006年，日本科学家成功地将单个已分化的小鼠体细胞转基因诱导成类似于胚胎干细胞的ips细胞。 * 成年人类的皮肤细胞转化成类似于胚胎干细胞的细胞（ips细胞：诱导多能干细胞）。 * * （《细胞》（Cell），Vol 133, 250-264, 18 April 2008，Jacob Hanna, Rudolf Jaenisch） ------成熟B细胞可重组成干细胞状态，来自成熟B细胞的iPS细胞能用来制造小鼠。 * 2012年诺贝尔生理学或医学奖，英国科学家约翰·戈登（John B. Gurdon）和日本科学家山中伸弥（Shinya Yamanaka）获得，获奖理由为“发现成熟细胞可被重编程变为多能性”。 * 干细胞：具有分化成其他细胞类型和构建组织与器官的 能力，这类细胞称为干细胞。 全能干细胞：受精卵、早期卵裂球细胞（8细胞时期）能发育成完整的个体。 * 多潜能干细胞：胚胎干细胞、生殖嵴干细胞能分化成多种类型的组织细胞，但不能发育成完整个体。 组织干细胞：成体组织中存在的具有分化成某些细胞类型能力的细胞，总称为组织干细胞。 ? 多能干细胞：可以分化出多种类型的细胞。 ? 单能干细胞：向特定细胞系分化的干细胞。 干细胞的基本特征：分化潜能、自我更新。 * 2.细胞衰老 细胞衰老：细胞随着增殖与分化，其结构和机能发生退行性变化，趋向死亡的不可逆现象。 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、种群、个体、细胞以及分子水平等不同层次上。 * 衰老细胞在结构和功能上的变化： 核膜内折，染色质固缩、细胞器数量特别是线粒体数量减少，膜流动性降低，致密体增多等，最终出现细胞凋亡或坏死。总体来说老化细胞的各种结构呈退行性变化 。 核 增大、染色深、核内有包含物 染色质 凝聚、固缩、碎裂、溶解 质膜 粘度增加、流动性降低 细胞质 色素积聚、空泡形成 线粒体 数目减少、体积增大、mtDNA突变或丢失 高尔基体 碎裂 尼氏体 消失 包含物 糖原减少、脂肪积聚 核膜 内陷 * 3. 细胞凋亡 多细胞生物体发育过程中，不仅需要细胞增殖和分化，有时需要主动删除一些组织、细胞。在胚胎发育阶段通过细胞凋亡清除多余的和已完成使命的细胞，保证胚胎正常发育；在成年阶段通过细胞凋亡清除衰老、病变的细胞，保证机体的健康，稳态的维持。 * 细胞凋亡 有利于维持体内细胞数量动态平衡，是由细胞自身基因编程的一种主动的死亡过程，又称为细胞编程性死亡。 * 在器官发育的遗传调控和细胞程序性死亡方面的研究 ，获诺贝尔生理与医学奖 * 凋亡细胞的主要特征是： ① 染色质聚集、分块、位于核膜上，胞质凝缩，最后核断裂， 细胞通过出芽的方式形成许多凋亡小体； ② 凋亡小体内有结构完整的细胞器，还有凝缩的染色体，可被 邻近细胞吞噬消化，因始终有膜封闭，没有内溶物释放，故 不会引起炎症； ③ 凋亡细胞中仍需要合成一些蛋白质，但是在坏死细胞中ATP 和蛋白质合成受阻或终止； ④ 核酸内切酶活化，导致染色质DNA在核小体连接部位断 裂，形成约200 bp整数倍的核酸片段，凝胶电泳图谱呈梯状； ⑤ 凋亡通常是生理性变化，而细胞坏死是病理性变化。 * 一些细胞器如线粒体、溶酶体以及多种蛋白如细胞色素C、Caspase家族、BCL－2家族蛋白等参与细胞凋亡的调控过程。 * 细胞坏死：细胞受到化学因素（如强酸、强碱、有毒物质）、物理因素（如热、辐射）和生物因素（如病原体）等环境因素的伤害，引起细胞死亡的现象。 细胞坏死过程中，细胞质膜及内膜系统破裂，DNA随机降解，细胞内容物流出，引起周围组织炎症反应。 * * 坏死细胞 凋亡细胞 * 核酸内切酶活化，导致染色质DNA在核小体连接部位断裂，形成约200