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细胞凋亡的生物学意义

细胞凋亡的生物学意义

2023-11-17 17:00 313浏览

人体内的细胞注定是要死亡的,有些死亡是生理性的,有些死亡则是病理性的。细胞凋亡是细胞的一种基本生物学现象,在多细胞生物去除不需要的或异常的细胞中起着必要的作用。

细胞凋亡的生物学意义

1、确保正常发育、生长。机体的发育、生长过程不仅仅需要细胞的增殖与细胞分化,也需要细胞凋亡参与组织器官的形成和成熟,一旦细胞凋亡发生缺陷,如使促进细胞凋亡基因敲除(knock out),可以出现器官发育障碍。细胞凋亡可清除多余的失去功能价值的细胞,这种细胞大多数在发育早期阶段死亡。

2、维持内环境稳定。突变、受损或衰老的细胞如果继续存留在机体内会有负面效应,如诱发肿瘤。目前认为,肿瘤的发生是因为细胞凋亡存在缺陷,使突变、受损或衰老的细胞能够持续增殖。为了维持内环境的稳定,机体必须及时清除这些细胞,让新生细胞取代其功能,清除的主要途径是细胞凋亡。如子宫内膜在周期性的增生之后由于激素撤退而发生细胞凋亡,然后脱落。实际上,通过细胞凋亡被机体清除的细胞数量相当惊人,每秒钟可以达到数百万个细胞。

3、发挥积极的防御功能。细胞凋亡参与了机体的防御反应,例如,当机体受到病毒或细菌感染后,受到感染的细胞即出现凋亡,使细胞内整合或未整合的病毒DNA或RNA同感染细胞一起死亡,也能够使细胞内的细菌同感染的细胞同归于尽,阻止病原体继续感染其他细胞和病原体的复制。

细胞凋亡怎么理解

细胞凋亡,也称为细胞程序性死亡,是指为了维持机体内环境的稳定,机体的细胞在基因的控制下,出现了有序的死亡,这样可以保持机体内环境的稳定,细胞凋亡的过程包括基因的激活、表达、以及调控等等,是一种主动的死亡过程,就像是植物的自然凋亡一样,所以称为细胞凋亡。

细胞凋亡的过程

1、启动阶段:

不同的细胞的凋亡过程和启动因素是不一样的,当细胞接受到机体提供的刺激性信息,就会启动自我凋亡系统,开始凋亡的过程。不同的外界刺激引发的凋亡途径不同,但是现在研究清楚的凋亡过程只有两种途径。

2、执行凋亡程序:

半胱氨酸家族的一些蛋白酶参与细胞的凋亡过程,并且该过程的执行需要这些蛋白质的配合,并且还在该过程中起主导作用。

细胞凋亡的分类

一、外源性凋亡

外源性凋亡是指由外部因素引起的细胞死亡。这些外部因素可以是化学物质、放射线、热、寒、机械创伤等。外源性凋亡的特点是快速、剧烈,常常伴随着细胞膜的破裂和细胞内容物的泄漏。

二、内源性凋亡

内源性凋亡是指由细胞内部因素引起的细胞死亡。这些内部因素可以是DNA损伤、细胞周期失控、细胞内环境的改变等。内源性凋亡的特点是缓慢、渐进,常常伴随着细胞核的碎裂和细胞内部结构的分解。

三、程序性凋亡

程序性凋亡是指由基因编程控制的细胞死亡。这种凋亡方式在生物体的正常发育和维持组织稳态中起着重要作用。程序性凋亡的特点是有序、规律,常常伴随着细胞内部结构的分解和细胞碎片的清除。

为什么细胞会发生凋亡

人体中的许多细胞都具有内在的凋亡能力(就像它们具有复制 DNA 或分解燃料的内在能力一样)。基本上,细胞凋亡是去除不应再成为生物体一部分的细胞的通用且方便的方法。

一些细胞在发育过程中需要被“删除”——例如,从更大的组织块中去除像手一样的复杂结构。

有些细胞是异常的,如果它们存活下来,可能会伤害有机体的其他部分,例如病毒感染或 DNA 损伤的细胞。

成年生物体中的细胞可能会被淘汰以维持平衡——为新细胞让路或移除仅用于临时任务的细胞。 

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