五、简答题

1、简述细胞凋亡的生物学意义。

2、简述细胞衰老的基本特征。

3、细胞凋亡的形态学和生化特征有哪些？

4、比较细胞凋亡和细胞坏死。

六、论述题

1、试论述细胞衰老的理论。

2、试论述细胞凋亡的检测方法。

七、翻译

1、apoptosis   2、programmed  cell  death(PCD)   3、DNA  ladder  4、necrosis

5、caspase   6、bcl-2

第十三章参考答案

一、名词解释

1、细胞衰老：细胞衰老又称老化，是细胞的一个基本的生命现象。是指细胞随着年龄的增加，生理机能和结构发生退行性变化，趋向死亡的不可逆的现象。

2、Hayflick界限：由Hayflick等人提出的，其主要内容是：细胞，至少是培养的细胞，不是不死的，而是有一定的寿命；它们的增殖能力不是无限的，而是有一定的界限。

3、致密体：衰老细胞中常见的一种结构，绝大多数动物细胞在衰老时都会有致密体的积累。致密体是由溶本科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；少数致密体仍可看到双层膜，有时嵴的结构也依稀可见，显然是由线粒体转化而来的。

4、端粒：端粒是具有特殊DNA序列并以一种特殊方式复制的染色体末端结构，由简单的富含T和G的DNA片段的重复序列组成。线性染色体复制时，端粒不被复制。因此，真核细胞染色体末端的端粒就会随着细胞分裂而缩短。这个缩短的端粒传给细胞后，随着细胞的再次分裂进一步缩短。这样，染色体末端端粒随着每次细胞分裂而逐渐缩短，直到影响分裂走向衰老。

5、细胞死亡：细胞的死亡是指细胞生命活动的结束。在多细胞生物中，细胞死亡有两种不同形式：细胞坏死或意外死亡，细胞凋亡或称程序性细胞死亡。

6、细胞凋亡：细胞凋亡是多细胞有机体为调控机体发育，维护内环境稳定，由基因控制的细胞主动死亡的过程，是机体的一种基本生理机制，并贯穿于机体整个生命活动过程。

7、凋亡小体：细胞凋亡过程中产生的一种特殊的结构体，形成过程是核染色质断裂为大小不等的片段，与某些细胞器如线粒体一起聚集，为反折的细胞质膜所包围。从外观上看，细胞表面产生了许多泡状或芽状突起，以后，逐渐分隔，形成单个的凋亡小体。凋亡小体逐渐为邻近的细胞所吞噬并消化，不会影响周围的细胞，不会引起炎症反应。

8、DNA  ladders：细胞凋亡的重要的生化特征，由于内源性的核酸内切酶活化，DNA被随机地在核小体的连接部位打断，DNA发生核小体间的断裂，结果产生含有不同数量核小体单位的片段，在进行琼脂糖凝胶电泳时，形成了特征性的DNA梯状条带（DNA ladders），其大小为180～200bp的整数倍。

9、细胞坏死：是细胞死亡的一种方式，通常指各种致病因子（物理的[辐射]、化学的[有毒物的侵袭]因素和生物因素[微生物感染]干扰和中断了细胞正常代谢活动而造成的细胞意外（非正常）死亡。

在细胞坏死时，细胞膨胀，外形不规则；溶酶体膜破坏，水解酶外溢；细胞膜破坏，胞浆外溢，侵袭周围组织，引起炎症反应。

10、caspase 家族：caspases是近年来发现的一组存在于胞质溶胶中的结构上相关的半胱氨酸蛋白酶，是一类天冬氨酸特异性的半胱氨酸蛋白水解酶，人的细胞中已发现十几种caspase，大多数都在细胞凋亡中起作用。caspase所有成员都具有共同的特点，活性中心是半胱氨酸残基，水解蛋白底物的位点是特异地断开天冬氨酸残基后的肽键。Caspase家族在正常条件下，以非活化的酶原形式存在于细胞中，它们具有4个独特的结构域，当酶原被活化时，各个结构域之间发生裂解。Caspase的级联反应在调节和执行凋亡的过程中发挥核心作用。

11、bcl-2：bcl-2是细胞凋亡抑制基因，名称来源于B细胞淋巴瘤/白血病-2。它最初是从人的滤泡性B细胞淋巴瘤中分离出来的，通常定位于人的第18号染色体，但由于发生染色体易位，使bcl-2与14号染色体上IgH基因并列导致过度表达。

bcl-2是一种原癌基因，不同于一般意义上加速细胞增殖而致癌的癌基因，它是通过抵抗多种形式的细胞死亡，延长细胞寿命，使细胞数目累积增多来促进肿瘤形成的。

bcl-2在细胞凋亡的调控中起着重要作用。bcl-2是哺乳动物普遍存在的“长寿”基因。

12、P53：p53基因定位于人的17号染色体上横跨16-20kb的一段DNA序列。p53基因是典型的肿瘤抑制基因，其产物主要存在于细胞核内，对细胞生长起负调节作用，它具有促使细胞凋亡的功能。p53基因是人肿瘤有关基因中突变频率最高的基因。人类肿瘤有50％以上是由p53基因的缺失造成的。

二、填空题

1、供体，衰老，细胞内，细胞核。2、流动性，选择透过，增大，内折，固缩化。3、T，G，重复，逐渐缩短。4、RNA，逆转录，永生性，无。5、·O2超氧自由基，·OH羟自由基，H2O2。6、基因规则或基因调控。7、凋亡的起始，凋亡小体的形成，凋亡小体被吞噬。8、减少，细胞凋亡。9、核酸内切酶，DNA，连接，核小体单位，琼脂糖凝胶，DNA梯状条纹，180~200bp。

三、选择题

1、D；2、C；3、D；4、C；5、B；6、C；7、D；8、B；9、C；10、B。

四、判断题

1、√；2、×；3、×；4、√；5、×；6、×；7、√；8、√；9、√10、√。

五、简答题

1、简述细胞凋亡的生物学意义。

答案要点：1、清除无用的细胞；2、清除多余的细胞；3、清除发育不正常的细胞；4、清除已完成任务的、衰老的细胞；5、清除有害的、被感染的细胞。

通过以上几方面的作用，保证器官的正常发生与构建、组织及细胞数目的相对平衡。

2、简述细胞衰老的基本特征。

答案要点：⑴细胞膜的变化：衰老细胞的细胞膜结构发生变化，使膜的流动性减弱。细胞膜选择透过性能力降低，细胞膜上的受体分子减少，细胞质膜受损伤后不易修复。

⑵线粒体的变化

线粒体的变化在细胞衰老过程中是很重要的，细胞衰老时，一方面线粒体数目减少，另一方面线粒体的结构也发生变化，其内膜形成的嵴呈萎缩状。在低氧或缺氧的条件下，衰老细胞的线粒体更早地出现肿胀，接着出现空泡，最终线粒体破裂崩解。

⑶内质网的变化

细胞衰老过程中，糙面内质网的量减少，内质网膜电子密度增高，膜结构变厚；此外内质网排列不规则，或出现肿胀和空泡。

⑷细胞核的变化

1、核增大；

2、核膜内折；

3、染色质固缩化。

细胞核结构的衰老变化中最明显的是核膜的内折凹陷，而且细胞衰老程度越高内折越明显，核的整个体积变大，核中染色质凝聚、破碎，甚至出现异常多倍体。

⑸致密体的生成

致密体是衰老细胞中常见的一种结构，绝大多数动物细胞在衰老时都会有致密体的积累。此外，细胞衰老时，细胞间间隙连接及膜内颗粒的分布也发生变化。间隙连接在细胞间离子和小分子代谢物的交换上起着重要的作用。衰老时间隙连接的减少，使细胞间代谢协作减少了。

3、细胞凋亡的形态学和生化特征有哪些？

㈠细胞凋亡的形态学特征

细胞凋亡的发生过程，在形态学上可分为三个阶段。1、凋亡的起始：细胞明显皱缩，染色质凝集、边缘化。这阶段的形态学变化表现为细胞表面的特化结构如微绒毛的消失，细胞间接触的消失，但细胞膜依然完整，未失去选择透性；细胞质中，线粒体大体完整，但核糖体逐渐从内质网上脱离，内质网囊腔膨胀，并逐渐与质膜融合；染色质固缩，形成新月形帽状结构等形态，沿着核膜分布。2、凋亡小体的形成：首先，核染色质断裂为大小不等的片段，与某些细胞器如线粒体一起聚集，为反折的细胞质膜所包围。从外观上看，细胞表面产生了许多泡状或芽状突起。以后，逐渐分隔，形成单个的凋亡小体。3、凋亡小体被吞噬。凋亡小体逐渐为邻近的细胞所吞噬并消化，不会影响周围的细胞，不会引起炎症反应。

㈡细胞凋亡的生化特征

细胞凋亡最主要的生化特征是由于内源性的核酸内切酶活化，DNA被随机地在核小体的连接部位打断，DNA发生核小体间的断裂，结果产生含有不同数量核小体单位的片段，在进行琼脂糖凝胶电泳时，形成了特征性的DNA梯状条带（DNA ladders），其大小为180～200bp的整数倍。

到目前为止，梯状条带（DNA ladders）仍然是鉴定细胞凋亡最可靠的方法。

凋亡细胞的另一个重要特征是tTG（组织转谷氨酰胺酶tissue Transglutaminase）的积累并达到较高的水平。

4、比较细胞凋亡和细胞坏死。

六、论述题

1、试述细胞衰老的理论。

答案要点：1、Hayflick界限； 2、细胞的增殖能力与供体年龄有关；3、决定细胞衰老的因素在细胞本身；4、细胞核决定了细胞衰老的表达；5、染色体端粒复制假说；6、线粒体DNA与衰老；7、氧化性损伤学说。

2、试论述细胞凋亡的检测方法。

答案要点：细胞凋亡的检测是基于凋亡细胞所形成的形态学和生物化学特征，特别是DNA的断裂。

1、形态学观测：应用各种染色法可观察到凋亡细胞的各种形态学特征。

2、DNA电泳：细胞发生凋亡时，DNA发生特征性的核小体间的断裂，产生大小不同的片段，但都是180～200 bp的整数倍。

3、TUNEL测定法，即DNA断裂的原位末端标记法。

4、彗星电泳法：这是一种快速简便的凋亡检测法。

5、流式细胞分析：最常用来分析细胞凋亡的流式细胞技术。