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细胞凋亡与死亡篇一
尊敬的各位老师、同学们:
大家好!我说课的题目是《细胞的衰老与凋亡》,首先我对本节内容进行分析。
一、说教材
《细胞的衰老和凋亡》是教材高一生物必修本第6章第3节内容。在此之前,学生们已经在第一节和第二节的学习中学习了细胞的增殖和分化,细胞的分裂、分化、衰老、死亡是生命的必然。因此,细胞的衰老和凋亡是生命活动中必不可少的过程。对于细胞衰老和凋亡的学习,能使学生对细胞的整个生命过程有个完整的认识。同时细胞衰亡机制的研究与生物科技的发展息息相关。对细胞衰亡知识的学习,有助于培养学生的科学兴趣,培养学生的创新意识。而细胞的衰老与凋亡是细胞必须经过的阶段,因此,本节内容在细胞的生命历程中具有不容忽视的重要地位。
根据本教材的结构和内容分析,结合着高一年级学生他们的认知结构及其心理特征,我制定了以下7个教学目标: 知识目标:
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;
3.分析细胞衰老的原因,认识细胞的衰老、凋亡与人类健康的关系。能力目标
1.进行与社会老龄化相关问题的资料搜集与分析;
2.通过学习细胞衰老和凋亡知识,培养自学能力、分析理解能力、理论联系实际能力。情感目标
1.探讨细胞的衰老与凋亡与人体健康的关系,关注老年人的健康状况; 2.通过有关细胞衰老的问题的讨论,树立科学发展观。
综合考虑本节内容在整个细胞生命历程知识体系中的地位和作用,以及高一学生的认知水平,我确定了以下的教学重点和难点: 教学重点:个体衰老与细胞衰老的关系和细胞衰老的特征
重点的依据:衰老是生物界的普遍现象,只有掌握了细胞衰老的特点,才能进一步掌握细胞衰老与个体衰老的区别,并且可以在本节课的讨论中,联系到个体衰老的特征。
教学难点:细胞凋亡与细胞坏死的区别
难点的依据:在掌握细胞凋亡的概念后,理清细胞凋亡与细胞坏死的区别,从而肯定细胞凋亡的生物学意义,可通过观看图片,认识个体生长过程中的细胞凋亡。
二、说教法
我们都知道生物是一门培养人的实践能力的重要学科。因此,在教学过程中,不仅要使学生“知其然”,还要使学生“知其所以然”。我们在以师生既为主体,又为客体的原则下,展现获取理论知识、解决实际问题方法的思维过程。
考虑到高一年级学生的现状,我主要采取学生活动的教学方法,让学生真正的参与活动,而且在活动中得到认识和体验,产生践行的愿望。培养学生将课堂教学和自己的行动结合起来,充分引导学生全面的看待发生在身边的现象,发展思辨能力,注重学生的心理状况,当然,教师自身也是非常重要的教学资源。教师本人应该通过课堂教学感染和激励学生,充分调动起学生参与活动的积极性,激发学生对解决实际问题的渴望,并且要培养学生以理论联系实际的能力,从而达到最佳的教学效果。同时也体现了课改的精神。
基于本节课内容的特点,我主要采用了以下的教学方法: ①直观演示法:
利用图片的投影等手段进行直观演示,比如在讲到细胞衰老的特征时,可用图片进行比较,以此来激发学生的学习兴趣,活跃课堂气氛,促进学生对知识的掌握。
②活动探究法
引导学生通过创设情境等活动形式获取知识,以学生为主体,使学生的独立探索性得到充分的发挥,培养学生的自学能力、思维能力、活动组织能力。比如在第一部分讲到个体衰老时,可让学生运用自己的经验来说说老人身上与我们相比有哪些不同,培养学生的总结组织能力等; ③集体讨论法
针对课堂上提出的问题,组织学生进行集体和分组讨论,促使学生在学习中解决问题,培养学生解决问题的能力以及团结协作的精神。比如在比较细胞凋亡与坏死是区别时可以让学生先进行小组讨论,再进行总结,而不是单一地接受教师传授的观点。
三、说学法
我们常说:“现代的文盲不是不懂字的人,而是没有掌握学习方法的人”,因而,我在教学过程中特别重视学法的指导。让学生从机械的“学答”向“学问”转变,从“学会”向“会学”转变,成为真正的学习主人。在本课的学习中,教师指导学生在自主学习的基础上,通过小组讨论,分析比较,归纳对比等方法完成学习任务,在学习过程中,教师可以将学生分为若干学习小组,让成员间协作学习,进行讨论,从而创设一个自主的良好的学习氛围,让每个学生积极参与其中,认真思索,充分体现主体作用。
四、说教学程序
由于细胞的衰老和凋亡与人的衰老和寿命有关,学生易感兴趣。可从人体衰老的特征入手,引出细胞衰老的特征,借助多媒体辅助教学,化抽象为具体,在此基础上对比个体衰老与细胞衰老的区别,并讨论如何延缓衰老,延长寿命,倡导健康的生活方式。因此本节课主要围绕细胞衰老与细胞凋亡的特征及与机体的关系展开,分4个环节来设计教学程序
(一)导入新课(5min)
展示图片:受精卵、胚胎、婴儿、少年、青年、成年、老年,让学生总结出人的生长发育过程,得出衰老是生命进程中的一个自然的必经的过程,向学生提问“人体的衰老都表现出哪些特征?”学生思考后回答问题,达到活跃课堂气氛,发散思维的效果,总结学生的发言。通过对人体衰老的认识,引出细胞衰老,向学生提出问题“细胞是否也会衰老”,导入本节课的内容,进入第二环节。
(二)学习新课(30min)
首先让学生阅读课本回答前面提出的问题,教师总结细胞与机体一样也会经历衰老死亡。通过描述人体衰老的特征,讨论如何延缓衰老,延长寿命,引出个体衰老与 细胞衰老的关系。个体衰老与细胞衰老有关,但二者又不能划等号。a.单细胞生物体:细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡;
b.多细胞生物个体总是在不断更新着,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡状态。但从总体上看,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
可围绕这一问题创设问题情境,让学生展开课堂短时讨论,并为讲述细胞衰老的特征做铺垫。
接下来介绍细胞衰老特征,其中可通过图片比较来总结细胞衰老的特征。细胞衰老的原因一直是研究的热点和难点,至今有多种学说,学生接受起来有一定的难度。但同时这个问题与现实生活联系紧密,学生易感兴趣。这方面教科书处理为选学内容,可适当介绍给学生。
最后从生物的寿命引入,探讨细胞的死亡。强调细胞死亡有两种形式:a.细胞坏死,它是由某些外界因素造成细胞急速死亡,是一种被动性死亡;b.细胞凋亡,这是一种由特定基因控制的主动性死亡。细胞坏死与细胞凋亡在形态学和生物化学上有着明显区别。细胞凋亡有广泛的生物学意义,比如胚胎发育期手的发育如果没有细胞的凋亡就不会有纤细的手指;如果没有正常的细胞凋亡,蝌蚪的尾部就不会消失,它将永远不能变成青蛙。正常的细胞凋亡还肩负着维持各种组织器官固有体积和形态功能,还会使机体内异常的细胞得到及时消除,去除潜在的隐患,例如癌症就是异常的细胞没有及时死亡的结果。因此,细胞的正常死亡是生物体是一种非常重要的调节机制,是机体平衡细胞增殖,调节机体细胞树目恒定的方式,是必不可少的生命过程。
(三)课堂小结(5min)
可以把课堂传授的知识尽快地转化为学生的素质;简单扼要的课堂小结,可使学生更深刻地理解政治理论在实际生活中的应用,并且逐渐培养学生具有良好的个性。以提问的方式,引导学生将本节课所讲的重点难点进行总结整理,明确其中的重要概念,带领学生再次温习一遍主要脉络,巩固知识结构,查漏补缺。
(四)布置课后作业(5min)
对学生进行关爱他人、关注社会问题的情感教育,并引导学生课后进行书本中的关于社会老龄化相关问题的资料搜集和分析,要求以小组为单位书写一份社会老龄化的相关问题的活动报告。
[板书设计]
第3节
细胞的衰老和凋亡
一、个体的衰老与细胞衰老的关系
单细胞生物:细胞衰老=个体衰老
多细胞生物:细胞衰老≠个体衰老,细胞时刻在更新
二、细胞衰老的特征
三、细胞衰老的原因及预防措施
四、细胞凋亡以及与细胞坏死的区别
五、说教学成果分析
各位领导、老师们,本节课根据高一级学生的心理特征及其认知规律,采用直观教学和活动探究的教学方法,以“教师为主导,学生为主体”,教师的“导”立足于学生的“学”,以学法为重心,放手让学生自主探索的学习,主动参与到知识形成的整个思维过程,充分调动学生的学习兴趣,发挥学生的能动性,力求使学生在积极、愉快的课堂氛围中提高自己的认识水平,从而达到预期的教学效果。本节课的教学,在确定目标和教学实施等过程中,教师不仅备了“知识点”,而且深入挖掘了其中的“情感生长点”和“能力培养点”。以“细胞衰老与个体衰老的关系—细胞衰老的特征—细胞凋亡和坏死”为知识教学的主线,通过课前的资料收集和课中的资料分析,在传授知识的同时突出培养了学生利用资料探究问题的能力,在这一过程中将“关注老龄化问题、关爱老人”等情感教育主题有机地、自然地融入教学,使教学目标在三个维度上都得到了很好的达成。
这节课的具体教学方式呈现多样化,有ppt演示、讲授和资料搜集和分析等,在联系学生生活经验和以往所学知识解决问题的过程中,体现了民主和谐的师生关系和求真求实的氛围,通过学生的自学教材、阅读资料、相互讨论与交流等环节充分突出了学生学习的自主性。
我的说课完毕,谢谢大家!
细胞凋亡与死亡篇二
【关键词】细胞凋亡;中毒
【中文图书号】d919.
4【文献标识码】b
【文章编号】1007—9297(2007)03—0232—0
3自1972年由kerr等提出细胞凋-l~?(apoptosis)的概念后。人们对细胞凋亡现象进行了广泛深入研究。
随着医学分子生物学的不断发展,细胞凋亡
已成为
医学界研究的热点之一。现已证实,在缺血一再灌注
损伤、创伤感染、全身炎症反应(sirs)、多脏器功能
障碍综合征(mods)、退行性变以及中毒等中均存
在细胞凋亡的情况。目前,我国法医界已经开始利用
细胞凋亡理论和技术。进行法医毒理病理学方面的研究。f 卅
一、细胞凋亡
(一)细胞凋亡的概念
细胞凋亡又称程序性细胞死亡(pr0grammed cell
death pcd),是在一定的生理或病理条件下,细胞按
照自身既定程序主动结束生命的一种死亡形式。是
由一些特殊信号刺激细胞内在固有的死亡程序所诱
发的细胞主动死亡现象。细胞凋亡是细胞衰老、死亡的正常生理过程,然而,许多致病因素也能导致凋
亡,被称之为病理性细胞凋亡。
(二)细胞凋亡与坏死的区别
坏死(necrosis)是细胞受到强烈理化或生物因
素作用引起细胞无序变化的死亡过程。首先膜的通
透性增加,细胞外形不规则变化,内质网扩张,核染
色质位移,细胞核和线粒体肿胀,溶酶体破坏,细胞
膜破裂,胞浆外溢,坏死的细胞被巨噬细胞吞噬,引
起周围组织不同程度的炎症反应。
凋亡是细胞对环境的生理性病理性刺激信号,环境条件的变化或缓和性损伤产生的应答有序变化的死亡过程。首先是染色质的凝集,嗜碱性染色增
强,细胞核崩解。线粒体保持形态正常。最后细胞收
缩变圆,胞体变小,染色质固缩,凝集至核膜周边,胞
浆浓缩,内质网扩张并与细胞膜融合,核仁裂解,细
胞皱缩,继之细胞内陷将细胞分割成大小不等的、多
个具有膜包囊的细胞凋亡小体fapoptotic micro—
body)。他们从细胞表面出芽脱落,并被吞噬细胞、上
皮细胞吞噬。由于此过程不发生溶酶体、线粒体及细
胞膜破裂,没有细胞内涵物外溢,故不引起炎症反应
和周围组织次级损伤。
(三)细胞凋亡的基因调控
细胞凋亡是一系列基因的激活、表达、调控的结
果。调控基因主要通过死亡受体途径(如fas/fasl
受体一配体系统)介导,引起caspases激活导致细胞
凋亡,这是大多数细胞凋亡的形式。有研究发现,有
些促凋亡基因如bax即使在caspases失活的情况
下仍可介导线粒体损伤,使线粒体膜通透性增加,释
放细胞色素c导致细胞凋亡。这表明线粒体是介导
细胞凋亡另一途径。另外。也可通过内质网途径发生
凋亡
[作者简介]张海东(1969一),男,汉族,山东人,医学学士,副教授,副主任法医师,研究方向:法医病理学;
tel:+86—10—68633318。e—mail:zhd_ zzw@126.com
法律与医学杂志2007年第14卷(第3期)
调控基因包括促进细胞凋亡的基因和抑制细胞
凋亡的基因两大类阁。凋亡促进基因(apoptosis on)包
括野生型p53,ice,tgfb,fas,c—myc,ced一3,ced-
4。bax等。凋亡抑制基因(apoptosis of)包括bc1-2,rb.ced一9,突变型p53等。
二、细胞凋亡与中毒
(一)细胞凋亡的毒理学意义
细胞凋亡不仅是多细胞体的生命过程,也是机
体受外源物质侵害时的一种病理性防御反应。外源
化学物质作用于机体,其毒性呈现一定的剂量一效应
关系和时间一效应关系,而这种s形曲线同样出现在外源物质诱导凋亡的过程中。在一定剂量范围内,外
源化学物质作用于细胞并不直接杀死细胞,而只是
引起细胞损伤,使这些细胞获得了激活内在程序性
自杀机制的能力,最终导致细胞凋亡,且凋亡细胞数
与毒物的剂量和作用时间呈明显s形关系曲线。而
当毒物作用超过细胞负荷能力,它便会象机体发病
那样表现出“病态”一坏死,从而引发一系列的继发
损害。[6
1(二)细胞凋亡的毒理学研究
近年来。在一些中毒实验研究中已发现存在细
胞凋亡的现象。韦献良等同研究发现海洛因成瘾大
白鼠脑组织广泛出现神经元凋亡。并认为这是海洛
因成瘾致脑细胞神经元死亡的主要形式。
saleh等
[81在低剂量对氧磷中毒鼠模型中发现
有典型细胞凋亡的特征。田英平等[9】在大鼠急性甲
胺磷中毒的模型研究中发现存在膈肌细胞凋亡,由
此,推测膈肌细胞凋亡可能是急性有机磷中毒、呼吸
肌麻痹发生和呼吸肌功能不全的原因之一。王英鹏
等㈣对有机磷中毒后的动物迟发性神经病变中细
胞凋亡的变化进行了研究,发现在母鸡三磷酸甲酯
中毒模型中出现腰髓前角神经元细胞凋亡现象。说
明通过凋亡引起神经元功能损伤在有机磷中毒后迟
发性神经病中起重要作用。曾明等[11】对乐果对小鼠
骨骼肌的细胞毒性和凋亡诱导效应进行研究,发现
乐果对离体骨骼肌细胞具有明显的细胞毒性。并诱
导骨骼肌细胞的凋亡,可能在有机磷农药中毒中间
型综合征(ims)的发病过程中发生作用。
井玲等[ 21报道,在氟化钠中毒大鼠中,氟化钠
致肝细胞凋亡,且在氟中毒肝脏病变中扮演重要角
色。呼亚伟等[ 31研究发现氟中毒可导致肝、肾细胞
凋亡,p53参与并介导细胞凋亡。邢德利等㈣研究认
为,过量氟致大鼠脑细胞增殖能力下降和细胞凋亡
· 233 ·
增高。与氟神经毒性作用机制有关。
piantadosi等旧在大鼠一氧化碳(co1中毒研究
中发现。co中毒后鼠大脑内既有脑细胞坏死,又有
脑细胞凋亡的现象。刘菲等[ 61在其实验研究中得
出。co中毒致大鼠脑细胞凋亡,可能是co中毒致
脑损伤的病理机制之一。刘颖菊等旧研究发现急性
co中毒可引起小鼠大脑皮层、海马、纹状体等部位
脑细胞凋亡,凋亡细胞在3天后明显增加,5~7天达
到高峰,14天后恢复正常,同时可诱导促凋亡基因
fas、fasl蛋白表达,表达高峰在中毒后3~2天,早
于凋亡发生的时间。认为中毒所致迟发性脑病可能
与脑细胞凋亡有关。刘福佳等[18】通过观察co中毒
后小鼠海马细胞凋亡和凋亡相关因子bcl一
2、bax和
caspasa一3蛋白表达变化。进一步探讨了co中毒迟
发性脑病的发生机制。
朱万琴等[ 91在大鼠醋氨酚中毒研究中报道。醋
氨酚所致肝细胞凋亡,随中毒剂量增大,肝细胞凋亡
数增多。同时伴大量肝细胞坏死。认为肝细胞凋亡过
度同样是肝细胞损伤的一种方式,可能是肝细胞坏
死的主要机制。
dusinska m 等研究发现。百枯草中毒后大量
超氧阴离子自由基的产生导致强烈外源性氧化应激
反应。直接引起肺组织细胞dna的损伤而致细胞
凋亡明显增加。另外,杨俊慧等[21】发现在卡那霉素
耳中毒后耳蜗毛细胞存在凋亡。在耳蜗损害中起重
要作用。
(三)细胞凋亡的法医毒理病理学研究
程亦斌等[ 】通过建立小鼠毒鼠强中毒的实验模
型。通过常规h-e染色及凋亡细胞检测技术对小鼠
毒鼠强急、慢性中毒后脑、心、肝、肾等器官的病理学
改变进行系统研究分析,发现急性大剂量毒鼠强中
毒后,在组织细胞尚未来得及大量发生凋亡的前提
下,机体已因阵发性或持续性痉挛抽搐而死亡,但其
发生凋亡的细胞数仍较正常对照组为多,只尚未达
到高峰。慢性中毒组小鼠在中毒后的不同时间段内,脑、心、肝、肾等器官凋亡细胞数均高于正常对照组
及急性中毒致死组,且同一器官的凋亡细胞数在不
同中毒时间段内有所差异;不同器官的凋亡细胞数的峰值在不同中毒时间段内亦有所不同。认为慢性
毒鼠强中毒,在临床症状不明显及法医毒物分析难
以检测的情况下,应用凋亡细胞检测技术可成功检
测出机体的主要器官的病理学改变,表明小剂量、慢
性中毒对机体仍有一定的影响。
· 234 ·
以后,雷怀成等 分别对乌头碱中毒的心肌细
胞、肝细胞和肾小管上皮细胞凋亡的观察。发现大鼠
在中毒后的不同时间段,心肌细胞、肝细胞和肾小管
上皮细胞凋亡数均高于正常对照组,且同一器官的凋亡细胞数在不同时间段差异有显著性。提示在乌
头碱中毒临床症状不明显及毒物分析难以检测的情
况下.应用凋亡细胞检测技术可成功检测出心肌细
胞、肝细胞和肾小管上皮细胞的病理学变化。
三、结语
许多资料表明.外源性化学物质可以诱导或抑
制细胞凋亡,凋亡又与细胞生物学、免疫学等多种重
要的生物学科和医学学科相关联。我国法医毒理学
具有鲜明的特色旧,有许多毒物的中毒机制等方面
仍需进一步探讨。上述法医学研究结果为毒理学、法
医毒理病理学及临床医学提供了较为系统的资料,为今后其他类似毒物的法医毒理病理学研究提供了
新方法和实验依据。
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(收稿:2006—11-14)
细胞凋亡与死亡篇三
细胞凋亡 凋亡(apoptosis)一般是指机体细胞在发育过程中或在某些因素作用下,通过细胞内基因及其产物的调控而发生的一种程序性细胞死亡(programmed cell death)。一般表现为单个细胞的死亡,且不伴有炎症反应。
1.细胞凋亡的意义 细胞凋亡普遍存在于生物界,既发生于生理状态下,也发生于病理状态下。由于细胞凋亡对胚胎发育及形态发生(morphogenesis)、组织内正常细胞群的稳定、机体的防御和免疫反应、疾病或中毒时引起的细胞损伤、老化、肿瘤的发生进展起着重要作用,并具有潜在的治疗意义,至今仍是生物医学研究的热点。细胞凋亡过多可引起疾病发生,如:①爱滋病的发展过程中,cd4+t细胞数目的减少;②移植排斥反应中,细胞毒性t细胞介导的细胞死亡;③缺血及再灌注损伤,导致心肌细胞和神经细胞的凋亡增多;④神经系统退化性疾病(alzheimer病、parkinson's病)的重要原因是细胞凋亡的异常增加。神经细胞的凋亡参与老化及alzheimer病的发生。alzheimer氏病是一种常见的老年病,患者在临床上表现为进行性的智力减退。⑤暴露于电离辐射可引起多种组织细胞的凋亡。细胞凋亡过少也可引起疾病发生:在肿瘤的发生过程中,诱导凋亡的基因如p53等失活、突变,而抑制凋亡的基因如bcl-2等过度表达,都会引起细胞凋亡显著减少,在肿瘤发病学中具有重要意义;针对自身抗原的淋巴细胞的凋亡障碍可导致自身免疫性疾病;某些病毒能抑制其感染细胞的凋亡而使病毒存活。
2.细胞凋亡的形态变化 电镜下细胞凋亡的形态学变化是多阶段的,可分为 ①细胞浆浓缩,核糖体、线粒体等聚集,细胞体积缩小,结构更加紧密; ②染色质逐渐凝聚成新月状附于核膜周边,嗜碱性增强。细胞核固缩呈均一的致密物,进而断裂为大小不一的片段:
③胞膜不断出芽、脱落,细胞变成数个大小不等的由胞膜包裹的凋亡小体(apoptotic bodies)。凋亡小体内可含细胞浆、细胞器和核碎片,有的不含核碎片;④凋亡小体被具有吞噬功能的细胞如巨噬细胞、上皮细胞等吞噬、降解: ⑤凋亡发生过程中,细胞膜保持完整,细胞内容物不释放出来,所以不引起炎症反应。左图 典型凋亡小体:染色质呈新月状,并可见细胞器 右图 凋亡细胞:凋亡细胞(↑)与邻近细胞分离 细胞凋亡 光镜下凋亡一般累及单个或少数几个细胞,凋亡细胞呈圆形,胞浆红染,细胞核染色质聚集成团块状。由于凋亡细胞迅速被吞噬,又无炎症反应,因此,在常规切片检查时,一般不易发现,但在某些组织如反应性增生的次级淋巴滤泡生发中心则易见到。病毒性肝炎时,嗜酸性小体形成即是细胞凋亡。
3.细胞凋亡的机制 细胞凋亡是一系列依赖能量的分子水平变化的终点,细胞凋亡过程包括以下4个阶段,即:诱导启动、细胞内调控、实施和凋亡细胞的吞噬搬运阶段。
(1)诱导启动 引起凋亡的信号可以来自细胞外,通过跨膜传导对细胞内的调控分子起作用;也可以直接作用于细胞内的靶分子。一些跨膜作用的抑制因子(如生长因子、某些激素、细胞因子、某些病毒蛋白等)具有抑制凋亡的作用,有利于细胞的生存。当这些因子缺乏时,会激发细胞凋亡。另外一些跨膜作用的刺激因子通过受体与配体的结合而激活细胞凋亡程序,其中最重要的是肿瘤坏死因子受体家族。此外,尚有多种其它凋亡诱导因子。在胚胎发育过程中,形态发生蛋白、生长因子、分化因子对细胞凋亡可起促进作用,又可起抑制作用。
(2)细胞内调控 细胞内的某些特异蛋白与细胞死亡信号相连接,这些特异蛋白对细胞的死亡与否起决定作用。bcl-2蛋白家族(bcl-2 family of proteins)是调节线粒体通透性的主要成分,通过形成同源(bcl-2/bcl-2, bax/bax)和异源(bcl-2/bax)二聚体对细胞凋亡进行调控。bcl-2同源二聚体抑制细胞凋亡,bax同源二聚体促进细胞凋亡。此外,细胞表面受体fas(cd95),属tnfr家族,当免疫细胞产生的fas的配体与t细胞表面的fas结合时,也启动了死亡程序。这种fas-fas配体介导的凋亡在清除免疫反应(如自身免疫病)中被激活的淋巴细胞非常重要。细胞凋亡后的梯状dna 足叶乙甙诱导白血病细胞凋亡后的梯状dna
(3)凋亡的实施 细胞凋亡的实施是通过蛋白水解的一系列连锁反应实现的。各种组织的细胞凋亡都要激活caspase家族。caspase成员作为酶原的形式存在于细胞内,经裂解激活后,迅速启动序列性酶解死亡程序,裂解细胞骨架和细胞核蛋白基质并激活了核酸内切酶。在内源性核酸内切酶作用下,dna进行有控降解,产生长度为180~200 bp整倍数的dna片段,这正好是缠绕组蛋白多聚体的长度,提示染色质dna恰好是在核小体与核小体连接部被切断。dna琼脂糖凝胶电泳出现ladder也成为检测凋亡发生的重要标志。
(4)凋亡细胞的吞噬搬运 凋亡细胞碎片的表面有标志分子(血小板反应素、粘附糖蛋白)有利于临近的巨噬细胞以及其他细胞的识别、吞噬和处理。凋亡细胞的吞噬搬运过程非常有效而迅速,凋亡细胞很快消失,不留痕迹,也无炎症反应。
4.细胞凋亡与坏死的区别 凋亡 坏死
1机制 基因调控的程序化(programmed)细胞死亡,主动进行(自杀性)意外事故性(accident)细胞死亡,被动进行(他杀性)
2诱因 生理性或轻微病理性刺激因子诱导发生,如生长因子缺乏 病理性刺激因子诱导发生,如缺氧、感染、中毒 死亡范围 多为散在的单个细胞 多为聚集的大片细胞
3形态特征 细胞固缩,核染色质边集,细胞膜及各细胞器膜完整,膜可发泡成芽,形成凋亡小体 细胞肿胀,核染色质絮状或边集,细胞膜及各细胞器膜溶解破坏,溶酶体酶释放,细胞自溶
4生化特征 耗能的主动过程,有新蛋白合成,dna早期规律降解为180-200bp片段,琼脂凝胶电泳呈特征性梯带状 不耗能的被动过程,无新蛋白合成,dna降解不规律,片段大小不一,琼脂凝胶电泳不呈梯带状
5周围反应 不引起周围组织炎症反应和修复再生,但凋亡小体可被邻近细胞吞噬 引起周围组织炎症反应和修复再生
细胞自噬
细胞自噬的生理功能
1及时清除细胞中随时产生的“垃圾”(如破损或衰老的细胞器、长寿命蛋白质、合成错误或折叠错误的蛋白质等),2维持细胞自稳状态.无论是肿瘤细胞还是正常细胞,保持一种基础、低水平的自噬活性是至关重要的
3.同时,自噬的产物,如氨基酸、脂肪酸等小分子物质,又可为细胞提供一定的能量和合成底物.可以说,细胞自噬就是一个“备用仓库”.鉴于上述作用,在正常生理情况下,细胞自噬可以帮助细胞在缺乏营养的恶劣环境中生存.自噬也可为肿瘤细胞带来几大好处:
(1)首先,肿瘤细胞本身就具有高代谢的特点,对营养和能量的需求比正常细胞更高,但肿瘤微环境往往不能如意,如肿瘤发生初始期到血管发生之前、肿瘤长大发生血管崩塌时、肿瘤细胞脱离原发灶游走时等都会出现营养不足或供应中断,而此时提高自噬活性可以有助于度过这一危机
(2)(2)当化疗、放疗后,肿瘤细胞会产生大量的破损细胞器、损坏的蛋白质等有害成分,此时提高自噬活性可及时清除这些有害物质,并提供应急的底物和能量为修复受损dna赢得时间和条件.(3)另外,抑制细胞自噬可以导致细胞更容易发生凋亡,然而,细胞自噬在肿瘤的生成和癌症的发展中到底扮演怎样的角色,目前还没有取得广泛一致的意见.细胞自噬可以抑制细胞发生癌变,可能产生于以下几种机制
(1)细胞自噬的抑制会加重坏死细胞的局部炎症反应,从而导致肿瘤的生长(2)而细胞自噬可以清除坏死的细胞器,调整内源性的压力,从而稳定基因组,减少细胞向癌细胞的转变.(3)细胞自噬既可以加强细胞检验点的检查作用,又起到了稳定基因组的作用,从而减少了细胞的癌变
细胞凋亡与死亡篇四
课程报告
都在说二十一世纪是生命科学的世纪,很荣幸能够进入生物科学这个行业。
关于对自己所学专业,可能最初是兴趣让我来到这个专业,不是太清楚为什么会对这个专业有这么大的热情,但真的很喜欢它。生物技术,最官方的定义是指人们以现代生命科学为基础,结合其他基础科学的科学原理,采用先进的科学技术手段,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的。生物技术是人们利用微生物、动植物体对物质原料进行加工,以提供产品来为社会服务的技术。它主要包括发酵技术和现代生物技术。现代生物技术综合基因工程、分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、胚胎学、免疫学、有机化学、无机化学、物理化学、物理学、信息学及计算机科学等多学科技术,可用于研究生命活动的规律和提供产品为社会服务等。
再我自己看来生物技术其实是一个既可以看做一个基础学科也可以看做是一个很新兴的,综合性的学科。其实生物技术这是一个很综合性的学科,现在和很多领域接轨,对我们而言这是机遇和挑战。
对我自己而言,我想在生物技术这方面有所建树,最主要的还是在科研方面能攻克一些难题,虽然可能现在想法不是太成熟但是我相信经过几年的磨练与努力我能够攻破这些难题。希望能够在大一下就能够进入实验室,学一些基础的实验技能为以后自己做项目打下基础。
然后关于自己的专业,现在我们所学的知识其实普遍落后,教科书的编排更新不及时,可能我们学到的东西可能学校外面已经开始产业化了,测序技术已经开始第四代了,而我们可能毕业前一年才开始学习切片制作,学习的东西很古老,再就是我们这个专业,并没有像其他几大理科领域一样有清晰的逻辑和量化,这导致了很多小领域只有开头和结果而没有一个可复制的过程,而没有可复制的过程就代表着无法带领这个行业产业化,因此,这个行业在没有开源的情况下就无法支撑这个领域下的大多数学生的温饱,就只能节流,这样就导致了本专业的人才无法继续从事与本专业有关行业,转而从事其他行业,从而导致人才流失,最终专业发展缓慢。而谈到生物技术不得不说到它和其他行业接轨这一问题,的确,和其他领域接轨形成交叉学科是一个理想的出路,如合成生物学,生物信息学,的确给生物注入了一股生机。但是我们都知道越巨大的事物迈步子很大也很缓慢,何况在人才流失的情况下。
说到这里,可能真的学习这个专业我们更多的是在学习了基础课程后,自己学习最新更新的知识,在老师的指导下自己收集资料自己进行实验,再完成项目。
很多人对生物技术这个专业有很多的误解,我们在完成自己研究项目的同时也有义务科普大众。毕竟这也是吸引人才的重要途径,同时也是解决本专业人才流失的好方法。
我自己有一个不成熟的想法,很久之前曾了解到俄罗斯的“永生计划”它的设计活体意识转移到机器人身上,对此几乎大多数人是不看好,不支持的。而对于这个“永生计划” 我有一个想法,癌细胞是无限增殖,如果我们能够完全弄清楚癌细胞的增殖过程及机理,并能够运用到人体衰老细胞中,对衰老细胞进行基因修饰添加经过改良的癌细胞中能够无限增殖的基因,或许“永生”并非不可能。同样的癌细胞的无限增殖基因或许也能在器官移植这一领域有所贡献,也是利用无限增殖,让器官细胞增殖,成长成完整的细胞。或许研究出癌细胞无限增殖的机理并提取其这个基因对人类会有很大贡献。
至于疑惑这个方面就是在教材更新换代不及时的情况下,我们是否只能通过课外阅读这些方式来扩展自己的知识面,还有就是技术的更新我们是否能够跟的上,倘若有同学本科毕业便想进入行业工作,最新的技术他们又要从何学习。最后关于实验室,毕竟如果想要真的从事生物研究该如何合理利用现有资源来完成自己的项目。
最后我个人的话最想获得的是关于癌细胞无限增殖机理方面的指导,和我不成熟构想的可实施率。
以上是我个人对本专业的认识及理解,以及对未来设想。
谢谢老师阅读,有不正确的地方请老师批评指正。
细胞凋亡与死亡篇五
《细胞的衰老与凋亡》教案
一、教学目标: 知识目标:
a、描述细胞衰老的特征
b、简述细胞凋亡和细胞坏死的区别 能力目标:
养成资料收集和分析的能力 情感目标:
养成主动关注老人的情感态度
二、教学重难点 教学重点:
a、个体衰老与细胞衰老的关系 b、细胞衰老的特征 c、细胞凋亡的含义 教学难点: 细胞凋亡的含义
三、知识考点: a、细胞衰老的特征
b、细胞凋亡与细胞坏死的区别
四、典型例题
1、下列关于细胞衰老的叙述中,不正确的是()a.细胞衰老是细胞生理生化发生复杂变化的过程
b.白化病患者的头发是白色的是头发基部黑色素细胞内酪氨酸酶活性降低所致
c.衰老细胞的细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低 d.衰老细胞内水分减少,体积变小,代谢速度减慢 答案:b
2、老年人有老年斑,对此最恰当的解释是()a.细胞内水分减少,细胞萎缩
b.细胞核体积增大,染色质收缩,染色加深 c.细胞中酪氨酸酶活性降低 d.细胞内的色素积累 答案:d 2.关于细胞凋亡与细胞坏死,下列说法正确的是(多选)()a.细胞凋亡是由细胞内的遗传物质控制的 b.细胞死亡是细胞凋亡的同义词
c.细胞坏死受到严格的由遗传机制决定的程序性控制
d.细胞的自然更新、被病原体感染的细胞清除也是通过细胞凋亡来完成的 答案:a、d
五、课后练习
1.检测某动物组织细胞,发现有机物的分解缓慢,酶的催化效率极低。则该细胞正在()a.分化 b.分裂c.癌变 d.衰老
2.下列哪项不是细胞凋亡的意义?()a.细胞凋亡是生物体正常发育的基础 b.细胞凋亡能维持组织中细胞数目的相对平衡 c.细胞凋亡是机体对外界刺激的反应 d.细胞凋亡是机体的自我保护机制
3.下图所示动物胚胎发育过程,正常情况下在2~11阶段一般不会发生的现象是()
a.细胞体积减小b.细胞衰老 c.细胞有丝分裂d.细胞分化
11.下列关于动物细胞编程性死亡的叙述,正确的是()a.细胞癌变属于细胞编程性死亡 b.细胞编程性死亡属于正常生理过程 c.细胞编程性死亡属于细胞分化过程 d.细胞编程性死亡与基因表达无关