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1、第十六章细胞死亡与细胞衰老一、填空题1 .动物细胞的程序性细胞死亡主要包括以下三种方式： 、02 .动物细胞凋亡的过程，在形态上可分为3个阶段：,.,03 .细胞凋亡具有明显的形态学和生理生化特征。到目前为止，仍然是鉴定细胞凋亡最可靠的方法。4 .诱导细胞凋亡的因子大致可分为两大类： ,o5 .细胞凋亡的过程可分为 期和期。6 .生理状态下，细胞自噬主要发生在个体遭遇 的时候以及胚胎发育期问。7 .细胞衰老一般的含义是，指体外培养的正常细胞经过有限次数的分裂 后，停止分裂，细胞形态和生理代谢活动发生显著改变的现象。二、名词解释1 .程序性细胞死亡2 .细胞自噬三、选择题1 .下列因素中，除哪一
2、因素外均可诱导细胞凋亡？A超氧自由基B紫外线C细胞毒素D烧伤2 .四、专业英语运用(1)请写出下面的英文或者英文简写对应的细胞生物学中文词汇。1.PCD 2.Caspase 3. cell ageing五、判断题1 .极端的物理、化学因素会导致细胞坏死。2 .坏死细胞的质膜通透性高，细胞器变形或月中大，细胞破裂，引起周围组织的炎 症反应。3 .凋亡细胞的质膜不膨胀、破裂，成膜性小泡被吞噬细胞吞噬。4 .凋亡细胞的质膜通透性提高，细胞核内染色质固缩，细胞器变形或月中大，细 胞破裂。5 .所谓Htayflick 界限是指细胞分化的极限。6 .细胞程序性死亡是正常的生理过程，但某些细胞在病理条件下也
3、可能发生程 序性死亡，如某些病毒感染的细胞。（）7 .衰老过程中，细胞所有的蛋白质合成速度都下降。（）8 .内质网和线粒体的数量随年龄增大而减小，但线粒体的体积则随年龄的增大 而增大。9 .细胞中的端粒和rDNA的长度都伴随着生物年龄的增大而缩短。（）六、简答题1 .什么是细胞凋亡？细胞凋亡的生理意义？2 .衰老细胞的形态结构有什么变化？3 .请解释老年斑4 .维生素E和C对于抗衰老有什么作用？七、论述题1 .请选择2个细胞衰老的分子机制学说进行简要论述。一、填空题2 .凋亡、坏死、自噬。3 .凋亡的起始凋亡小体的形成凋亡小体逐渐为邻近的细胞所吞噬并消化。4 .梯状条带5 .物理性因子，化学及
4、生物因子6 .激活期，执行期7 .营养危机8 .复制衰老二、名词解释1 .程序性细胞死亡：研究发现，不论是单细胞生物还是多细胞生物， 其细胞死亡往往受到细胞内某种由遗传机制决定的“死亡程序”控制，所以也被称为程序性细胞死亡(programmed cell death , PCD)2 .细胞自噬：是程序性细胞死亡的一种形式，是指细胞为维持内环境的动态平衡， 降解自身蛋白质、细胞器及各种胞质组分形成自噬泡并与溶酶体融合而消化的行 为过程。三、选择题1 .D四、专业英语运用(1) .请写出下面的英文或者英文简写对应的细胞生物学中文词汇。PCD程序性细胞死亡2.Caspase :天冬氨酸特异性的半胱氨
5、酸蛋白酶 3.细胞 衰老五、判断题1. V 2. V3. V4. X 5. X6. V7. X8.，9. 乂六、简答题1 .什么是细胞凋亡？细胞凋亡的生理意义？细胞凋亡指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序性的死亡， 它涉及 一系列基因的激活、表达以及调控等的作用，因而具有生理性和选择性。细胞凋 亡对动物个体的正常发育，自稳态的维持，免疫耐受的形成，月中瘤监控等多种生 理及病理过程具有重要意义。2 .衰老细胞的形态结构有什么变化？A细胞核核膜内折，染色体固缩化，染色体端粒缩短。B细胞质膜流动性降低，糙面内质网总量减少。C线粒体的数量随年龄的增大而减少，而其体积则随着年龄的增大而增大。D
6、色素生成和色素颗粒沉积。E细胞内水分减少。3 .请解释老年斑老年斑又称老年色素 (age or senile pigment) 、 血褐质(lemofuscin)、月旨色素(lipochrome)、黄色素(yellowpigment)、透明蜡体(hyaloceroid) 及残体 (residual bodies) 等等。是衰老细胞中常见的致密体。较近的研究提供了大量 证据，表明致密体是由溶酶体或线粒体转化而来。 多数致密体具单层膜且有阳性 的磷酸酶反应，这和溶酶体是一致的。少数致密体显然是由线粒体转化而来，因为可以看到双层膜结构，有时崎的结构也依稀可见。脂褐质通常产生自发荧光， 它是自由基诱发
7、的脂质过氧化作用的产物。4 .维生素E和C对于抗衰老有什么作用？为什么？衰老的自由基学说：自由基是一类瞬时形成的含不成对电子的原子或功能基 团，普遍存在于生物系统。其种类多、数量大，是活性极高的过渡态中间产物。 如O2?、OH和各类活性氧中间产物。自由基的化学性质活泼，可攻击生物体 内的DNA蛋白质和脂类等大分子物质，造成损伤，如DNA勺断裂、交联、碱基羟基化。蛋白质的变性而失活，膜脂中不饱和脂肪酸的氧化而流动性降低。维生素E和C是抗氧化剂，能终止自由基的扩增反应；减少细胞中过多的自 由基对细胞成分的损伤，有一定的抗衰老作用。七、论述题1.请选择2个细胞衰老的分子机制学说进行简要论述。差错学派
8、细胞衰老是各种细胞成分在受到内外环境的损伤作用后，因缺乏完善的修 复，使“差错”积累，导致细胞衰老。根据对导致“差错”的主要因子和 主导因 工的认识不同，可分为不同的学说，这些学说各有实验证据。1、代谢废物积累学说细胞代谢产物积累至一定量后会危害细胞，引起衰老，哺乳动物脂褐质的沉 积是一个典型的例子，脂褐质是一些长寿命的蛋白质和 DNA脂类共价缩合形成 的巨交联物，次级溶酶体是形成脂褐质的场所，由于脂褐质结构致密，不能被彻 底水解，又不能排出细胞，结果在细胞内沉积增多，阻碍细胞的物质交流和信号传递。最后导致细胞衰老。研究还发现 老年性痴呆(AD脑内的脂褐质、脑血管 沉积物中有B-淀粉样蛋白，因
9、此B -AP可做为AD的鉴定指标。2、大分子交联学说过量的大分子交联是衰老的一个主要因素，如DN岐联和胶原胶联均可损害 其功能，引起衰老。在临床方面胶原交联和动脉硬化、微血管病变有密切关系。3、自由基学说自由基是一类瞬时形成的含不成对电子的原子或功能基团，普遍存在于生物 系统。其种类多、数量大，是活性极高的过渡态中间产物。如O2?、OH和各类活性氧中间产物(reactive oxygen metabolite ROM ,正常细胞内存在清除 自由基的防御系统，包括酶系统和非酶系统。前者如：超氧化物歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT ,谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX),非酶系统有维生素E,酶类
10、 物质等电子受体。自由基的化学性质活泼，可攻击生物体内的 DNA蛋白质和脂类等大分子物 质，造成损伤，如DNA勺断裂、交联、碱基羟基化。蛋白质的变性而失活，膜脂 中不饱和脂肪酸的氧化而流动性降低。实验表明DNA中OH8dGS着年龄的增加而 增加。OH8dGg全失去碱基配又t特异性，不仅 OH8dGB昔读，与之相邻的 胞嘀嗟 也被错误复制。大量实验证明实，超氧化物岐化酶与抗氧化酶的活性升高能延缓机体的蓑 老。Sohal等人(1994、1995),将超氧化物岐化酶与过氧化氢酶 基因导入果蝇, 使转基因株比野生型这两种酶基因多一个拷贝， 结果转基因株中酶活性显著升高 平均年龄和最高寿限有所延长。4、
11、体细胞突变学说认为诱发和自发突变积累和功能基因的丧失， 减少了功能性蛋白的合成，导 致细胞的衰老和死亡。如辐射可以导致年轻的哺乳动物出现衰老的症状， 和个体 正常衰老非常相似。5、DN豳伤修复学说外源的理化因子，内源的自由基本均可导致 DNA勺损伤。正常机体内存在 DNA勺修复机制，可使损伤的DN砌到修复，但是随着年龄的增加，这种修复能 力下降，导致DNA勺错误累积，最终细胞衰老死亡。DNA勺修复并不均一，转录 活跃基因被优先修复，而在同一基因中转录区被优先修复， 而彻底的修复仅发生 在细胞分裂的DNAfi制时期,这就是干细胞能永保青春的原因。6、生物分子自然交联学说：该学说在论证生物体衰老的
12、分子机制时指出：生物体是一个不稳定的化学体 系，属于耗散结构。体系中各种生物分子具有大量的活泼基团，它们必然相互作里发生化学反应使生物分子缓慢交联以趋向化学活性的稳定。随着时间的推移， 交联程度不断增加，生物分子的活泼基团不断消耗减少， 原有的分子结构逐渐改 变，这些变化的积累会使生物组织逐渐出现衰老现象。生物分子或基因的这些变 化一方面会表现出不同活性甚至作用彻底改变的基因产物，另一方面还会干扰RN A聚合酶的识别结合,从而影响转录活性，表现出基因的转录活性有次序地逐 渐丧失，促使细胞、组织发生进行性和规律性的 表型变化乃至衰老死亡。生物分子自然交联说论证生物衰老的分子机制的基本论点可归纳如
13、下：其 一，各种生物分子不是一成不变的，而是随着时间推移按一定自然模式发生进行 性自然交联。其二，进行性自然交联使生物分子缓慢联结，分子间键能不断增加， 逐渐高分子化，溶解度和膨润能力逐渐降低和丧失， 具表型特征是细胞和组织出 现老态。其三，进行性自然交联导致基因的有序失活， 使细胞按特定模式生长分 化，使生物体表现出程序化和模式化生长、发育、衰老以至死亡的动态变化历程。遗传论学派寿命，而细胞寿命又决定种属寿命的差异, 围内变动。认为衰老是遗传决定的自然演进过程，一切细胞均有内在的预定程序决定其 而外部因素只能使细胞寿命在限定范1、细胞有限分裂学说L.Hayflick (1961) 报道，人的
14、纤维细胞在体外培养时增殖次数是有限的。 后来许多实验证明，正常的动物细胞无论是在体内生长还是在体外培养, 其分裂 次数总存在一个“极极值”。此值被称为“ Hayflick ”极限，亦称最大分裂次数。 如人胚成纤维细胞在体外培养时只能增殖6070代。现在普遍认为细胞增殖次数与端粒DNAfe度有关。Harley等1991发现体细胞染色体的端粒DN心随细胞分裂次数增加而不断 缩短。DNAM制一次端粒就缩短一段，当缩短到一定程度至Hayflick点时，细胞停止复制，而走向衰亡。资料表明人的成纤维细胞端粒每年缩短1418bp,可见染色体的端粒有细胞分裂计数器的功能，能记忆细胞分裂的次数。端粒的长度还与端
15、聚酶的活性有关，端聚酶是一种反转录酶,能以自身的RNAJ模板合成端粒DNA在精原细胞和月中瘤细胞(如Hela细胞)中有较高的端 聚酶活性，而正常体细胞中端聚酶的活性很低，呈抑制状态。2、重复基因失活学说真核生物基因组DNA1复序列不仅增加基因信息量，而且也是使基因信息免 遭机遇性分子损害的一种方式。主要基因的选择性重复是基因组的保护性机制， 也可能是决定细胞衰老速度的一个因素，重复基因的一个拷贝受损或选择关闭 后，其它拷贝被激活，直到最后一份拷贝用完，细胞因缺少某种重要产物而衰亡。 实验证明小鼠肝细胞重复基因的转录灵敏度随年龄而逐渐降低。哺乳动物rRNA基因数随年龄而减少。3、衰老基因学说统计学资料表明，子女的寿命与双亲的寿命有关，各种动物都有相当恒定的 平均寿命和最高寿命，成人 早衰症病人平均39岁时出现衰老，47岁生命结束， 婴幼儿早衰症的小孩在1岁时出现明显的衰老，1218岁即过早夭折。由此来看物种的寿命主要取决于遗传物质，DNAS上可能存在一些“ 长寿基因:或“衰老 基因”来决定个体的寿限。研究表明当细胞衰老时，一些衰老相关基因（SAG表达特别活跃，其表达 水平大大高于年轻细胞，已在人1号染色体、4号染色体及x染色体上发现 SA
