(2024年)中職康復(fù)專(zhuān)業(yè)解剖生理學(xué)基礎(chǔ)第二章第三節(jié)細(xì)胞

中職康復(fù)專(zhuān)業(yè)解剖生理學(xué)基礎(chǔ)第二章第三節(jié)細(xì)胞12024/3/26目錄CONTENTS細(xì)胞基本概念與結(jié)構(gòu)細(xì)胞器及其功能細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸與信號(hào)傳導(dǎo)細(xì)胞增殖與周期調(diào)控細(xì)胞分化與發(fā)育過(guò)程細(xì)胞衰老、凋亡與疾病關(guān)系實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù)應(yīng)用22024/3/2601細(xì)胞基本概念與結(jié)構(gòu)32024/3/26細(xì)胞定義及功能01細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。02細(xì)胞具有獨(dú)立的代謝系統(tǒng)，能夠維持自身生命活動(dòng)。細(xì)胞通過(guò)分裂實(shí)現(xiàn)增殖，是生物體生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)。0342024/3/26010203細(xì)胞形態(tài)多樣，包括球形、橢圓形、立方形、柱狀、梭形等。細(xì)胞大小差異顯著，不同種類(lèi)的細(xì)胞大小相差懸殊。細(xì)胞大小與其功能密切相關(guān)，如神經(jīng)細(xì)胞具有較長(zhǎng)的突起以傳遞信息。細(xì)胞形態(tài)與大小52024/3/26細(xì)胞膜是細(xì)胞的外層結(jié)構(gòu)，具有選擇透過(guò)性，能夠控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。細(xì)胞質(zhì)是細(xì)胞膜內(nèi)的半透明物質(zhì)，包含各種細(xì)胞器和細(xì)胞內(nèi)含物。細(xì)胞核是細(xì)胞的控制中心，負(fù)責(zé)遺傳信息的儲(chǔ)存和傳遞，控制細(xì)胞的代謝和分裂。細(xì)胞膜、質(zhì)、核結(jié)構(gòu)62024/3/2602細(xì)胞器及其功能72024/3/26

線粒體與能量代謝線粒體的結(jié)構(gòu)和分布線粒體由外膜、內(nèi)膜和基質(zhì)組成，廣泛分布于細(xì)胞質(zhì)中。線粒體的主要功能進(jìn)行氧化磷酸化，合成ATP，為細(xì)胞提供能量。線粒體與能量代謝的關(guān)系線粒體通過(guò)氧化磷酸化過(guò)程，將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氧化分解，釋放能量并合成ATP，從而維持細(xì)胞的正常生理功能。82024/3/2601核糖體由rRNA和蛋白質(zhì)組成，是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所。核糖體的結(jié)構(gòu)和組成02合成蛋白質(zhì)，包括酶、激素、抗體等生物活性物質(zhì)。核糖體的主要功能03核糖體通過(guò)mRNA的指導(dǎo)，將氨基酸按照特定順序連接成多肽鏈，進(jìn)而折疊成具有特定功能的蛋白質(zhì)。核糖體與蛋白質(zhì)合成的關(guān)系核糖體與蛋白質(zhì)合成92024/3/2603內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體的相互作用內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)通過(guò)高爾基體進(jìn)行加工、修飾和分選，然后轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞的不同部位或分泌到細(xì)胞外。01內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和功能內(nèi)質(zhì)網(wǎng)由膜結(jié)構(gòu)和核糖體附著位點(diǎn)組成，參與蛋白質(zhì)合成、加工和轉(zhuǎn)運(yùn)。02高爾基體的結(jié)構(gòu)和功能高爾基體由扁平膜囊和大小不等的液泡組成，參與蛋白質(zhì)的修飾、分選和轉(zhuǎn)運(yùn)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體作用102024/3/26過(guò)氧化物酶體的結(jié)構(gòu)和功能過(guò)氧化物酶體含有多種氧化酶，能催化細(xì)胞內(nèi)過(guò)氧化物的分解，防止過(guò)氧化物對(duì)細(xì)胞的損害。溶酶體與過(guò)氧化物酶體的相互作用溶酶體和過(guò)氧化物酶體共同參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的分解代謝過(guò)程，維護(hù)細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。溶酶體的結(jié)構(gòu)和功能溶酶體含有多種水解酶，能分解細(xì)胞內(nèi)衰老、損傷的細(xì)胞器以及吞噬的外來(lái)異物。溶酶體及過(guò)氧化物酶體功能112024/3/2603細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸與信號(hào)傳導(dǎo)122024/3/26單純擴(kuò)散易化擴(kuò)散主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)膜泡運(yùn)輸物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式非脂溶性物質(zhì)或親水性物質(zhì)在膜蛋白的幫助下進(jìn)行的跨膜運(yùn)輸，包括經(jīng)通道易化擴(kuò)散和經(jīng)載體易化擴(kuò)散兩種類(lèi)型。脂溶性物質(zhì)順濃度差進(jìn)行的跨膜運(yùn)輸，不需要能量和載體。大分子和顆粒物質(zhì)被運(yùn)輸時(shí)并不直接穿過(guò)細(xì)胞膜，都是由膜包圍形成膜泡，通過(guò)一系列膜囊泡的形成和融合來(lái)完成轉(zhuǎn)運(yùn)的過(guò)程。細(xì)胞通過(guò)本身的某種耗能過(guò)程，將某種物質(zhì)的分子或離子由膜的低濃度一側(cè)移向高濃度一側(cè)的過(guò)程，包括原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)和繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。132024/3/26囊泡運(yùn)輸和分泌過(guò)程在供體膜上出芽形成囊泡，此過(guò)程需要消耗能量，但不發(fā)生GTP水解。囊泡的運(yùn)輸供體膜上的囊泡形成后，與受體膜發(fā)生特異性結(jié)合，在結(jié)合過(guò)程中，囊泡與受體膜的脂質(zhì)相互融合，囊泡膜蛋白與受體膜蛋白發(fā)生構(gòu)象變化，形成復(fù)合物。囊泡的分泌囊泡與質(zhì)膜融合，將內(nèi)含物分泌到細(xì)胞外。分泌過(guò)程需要消耗能量，由GTP提供。囊泡的形成142024/3/261234G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)離子通道型受體介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)酶聯(lián)型受體介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)核受體介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)信號(hào)傳導(dǎo)途徑和機(jī)制配體與受體結(jié)合后，激活G蛋白，進(jìn)而激活或抑制下游效應(yīng)器，產(chǎn)生細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)。配體與受體結(jié)合后，激活受體本身具有的酶活性，催化下游底物發(fā)生磷酸化等反應(yīng)，產(chǎn)生細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)。配體與受體結(jié)合后，引起離子通道的開(kāi)放或關(guān)閉，改變細(xì)胞內(nèi)外離子的濃度和分布，從而產(chǎn)生細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)。配體進(jìn)入細(xì)胞后與核受體結(jié)合，形成復(fù)合物并激活轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)控基因表達(dá)。152024/3/2604細(xì)胞增殖與周期調(diào)控162024/3/26有絲分裂的過(guò)程間期（DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)合成）、前期（染色體凝集和紡錘體形成）、中期（染色體排列在赤道板上）、后期（姐妹染色單體分離和子染色體移向兩極）、末期（核膜重建和細(xì)胞分裂）。有絲分裂的特點(diǎn)遺傳物質(zhì)平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中，保持親代和子代細(xì)胞遺傳信息的穩(wěn)定性。有絲分裂過(guò)程及特點(diǎn)172024/3/26第一次減數(shù)分裂（同源染色體分離和非同源染色體自由組合）和第二次減數(shù)分裂（姐妹染色單體分離）。產(chǎn)生遺傳物質(zhì)不同的配子，實(shí)現(xiàn)遺傳物質(zhì)的重組和多樣性，為生物進(jìn)化提供基礎(chǔ)。減數(shù)分裂過(guò)程及意義減數(shù)分裂的意義減數(shù)分裂的過(guò)程182024/3/26細(xì)胞周期調(diào)控因子細(xì)胞周期調(diào)控機(jī)制細(xì)胞周期調(diào)控因子和機(jī)制通過(guò)細(xì)胞周期蛋白與CDKs的結(jié)合和激活，以及CKIs對(duì)CDKs的抑制作用，共同調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的進(jìn)程。此外，還有檢查點(diǎn)機(jī)制確保細(xì)胞周期各階段的正確完成。主要包括細(xì)胞周期蛋白（cyclins）、細(xì)胞周期蛋白依賴(lài)性激酶（CDKs）和細(xì)胞周期蛋白激酶抑制劑（CKIs）。192024/3/2605細(xì)胞分化與發(fā)育過(guò)程202024/3/26具有全能分化潛能，可分化為機(jī)體所有類(lèi)型的細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞成體干細(xì)胞誘導(dǎo)多能干細(xì)胞存在于特定組織中，具有多向或單向分化潛能。通過(guò)基因技術(shù)將成體細(xì)胞重編程為具有類(lèi)似胚胎干細(xì)胞的全能性細(xì)胞。030201干細(xì)胞類(lèi)型及特點(diǎn)212024/3/26細(xì)胞增殖細(xì)胞分化組織器官形成組織器官發(fā)育過(guò)程細(xì)胞通過(guò)有絲分裂增加數(shù)量，為組織器官發(fā)育提供物質(zhì)基礎(chǔ)。在遺傳和環(huán)境因素共同作用下，細(xì)胞逐漸特化，形成具有特定形態(tài)和功能的細(xì)胞類(lèi)型。不同類(lèi)型的細(xì)胞按照一定的空間和時(shí)間順序排列組合，形成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的組織器官。222024/3/26細(xì)胞治療利用干細(xì)胞的分化潛能，為受損組織提供替代細(xì)胞，促進(jìn)組織修復(fù)和再生。組織工程通過(guò)體外培養(yǎng)擴(kuò)增特定類(lèi)型的細(xì)胞，構(gòu)建具有生物活性的組織替代物，用于修復(fù)或替代受損組織器官。疾病模型與藥物篩選利用干細(xì)胞技術(shù)建立疾病模型，模擬疾病發(fā)生發(fā)展過(guò)程，為藥物篩選和治療方法研究提供有力工具。再生醫(yī)學(xué)應(yīng)用前景232024/3/2606細(xì)胞衰老、凋亡與疾病關(guān)系242024/3/26衰老現(xiàn)象細(xì)胞衰老表現(xiàn)為細(xì)胞增殖能力下降，代謝活性降低，細(xì)胞周期停滯，以及細(xì)胞形態(tài)和功能的改變。衰老原因細(xì)胞衰老的原因包括DNA損傷、端?？s短、氧化應(yīng)激、營(yíng)養(yǎng)缺乏、慢性炎癥等。這些因素導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的穩(wěn)態(tài)失衡，進(jìn)而觸發(fā)衰老程序。衰老現(xiàn)象和原因252024/3/26細(xì)胞凋亡主要有外源性途徑（死亡受體途徑）和內(nèi)源性途徑（線粒體途徑）兩種。外源性途徑通過(guò)激活細(xì)胞膜上的死亡受體，引發(fā)細(xì)胞內(nèi)凋亡信號(hào)的傳導(dǎo)；內(nèi)源性途徑則由細(xì)胞內(nèi)的應(yīng)激信號(hào)激活線粒體通路，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。凋亡途徑細(xì)胞凋亡的調(diào)控因子包括Bcl-2家族、caspase家族、p53、IAPs等。這些因子通過(guò)復(fù)雜的信號(hào)網(wǎng)絡(luò)相互作用，共同調(diào)控細(xì)胞的凋亡過(guò)程。調(diào)控因子凋亡途徑和調(diào)控因子262024/3/26腫瘤的形成通常是由于細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂的異常調(diào)控，導(dǎo)致細(xì)胞增殖失控和異常分化。這可能是由于基因突變、表觀遺傳改變或環(huán)境因素引起的。腫瘤形成腫瘤的發(fā)展通常經(jīng)歷多個(gè)階段，包括原位癌、浸潤(rùn)癌和轉(zhuǎn)移癌。在這個(gè)過(guò)程中，腫瘤細(xì)胞逐漸獲得侵襲和轉(zhuǎn)移的能力，同時(shí)與周?chē)奈h(huán)境相互作用，形成復(fù)雜的腫瘤生態(tài)系統(tǒng)。發(fā)展過(guò)程腫瘤形成和發(fā)展過(guò)程272024/3/2607實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù)應(yīng)用282024/3/26利用可見(jiàn)光和光學(xué)透鏡成像，可觀察到細(xì)胞及細(xì)胞器的形態(tài)結(jié)構(gòu)。光學(xué)顯微鏡利用電子束成像，分辨率更高，可觀察到細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)。電子顯微鏡結(jié)合激光掃描和共聚焦技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)三維重建和動(dòng)態(tài)觀察。激光共聚焦顯微鏡顯微鏡觀察技術(shù)292024/3/26細(xì)胞系培養(yǎng)通過(guò)連續(xù)傳代培養(yǎng)建立的細(xì)胞群體，具有穩(wěn)定的生長(zhǎng)特性和遺傳背景。細(xì)胞克隆技術(shù)利用單細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，可獲得具有相同遺傳背景的細(xì)胞克隆群體。原代細(xì)胞培養(yǎng)直接從組織或器官中分離出細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，能保持細(xì)胞原有的生物學(xué)特性。細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)302024/3/2601020304基因克隆與表達(dá)細(xì)胞轉(zhuǎn)染與基因編輯細(xì)胞信號(hào)通路研究細(xì)胞互作研究分子生物學(xué)技術(shù)在細(xì)胞研究中的