為什麼細胞到了一定程度會啟動[自殺程序]?
題主在bbc上看到了一個紀錄片,裡面有說一細胞到了一定程度會自殺,也許是因為中病毒,也是因為老了自殺?表示不解……是什麼樣的基因啟動了自毀程序?
有好幾條信號通路控制細胞凋亡,凋亡的細胞都是認為自己該死了,為了整個集體的偉大事業選擇了自我犧牲,凋亡是一種必不可少的技能。比如人體受到病原體入侵,免疫細胞產生了反應大量產生了針對這一病原體的免疫細胞,但病原體被幹掉後大量的免疫細胞就凋亡了剩下一小部分記憶細胞,不然人體內好幾億種抗體,每種的免疫細胞都大量存在的話人體也裝不下了;細胞收到輻射等影響DNA大量斷裂時會發生凋亡,不凋亡的話細胞會產生大量的突變容易癌變;支端肥大症就是手腳沒有正常凋亡,細胞聚集多了;人胚胎髮育期手指和腳趾都是連在一塊的是鴨子那種蹼的形狀,隨著發育過程指間的蹼凋亡死了後手指就分開成單個的了,如果沒有凋亡的話你就會游泳老厲害了,還有胚胎的尾巴也是凋亡掉的,不然每當15月圓之夜你就會變身超級賽亞人了
細胞死亡是一個持續熱門的研究領域,我僅就我已知的知識進行分享,作拋磚引玉之用,提醒大家真要應用我所講的東西前自己查查資料,因為不一定對,這個領域一直在更新。而且我寫的時候不會主動提專業術語,盡量通俗化……且細胞領域概念繁多複雜,不管是學還是講都應該提綱挈領,先抓框架,因此以下主要以個人化的語言對細胞死亡這個領域進行概念性描述。
問題中描述的bbc紀錄片感覺似乎是在說凋亡這個過程。
在細胞死亡方面,下設兩個概念群,即主動去死和被動死去。一般會有人常常提及programed cell death PCD即細胞程序性死亡和壞死necrosis兩個詞,常有人將其分別對應為細胞主動死亡和被動死亡。但這兩個概念側重於從細胞死亡方式的角度去描述,因此還是不建議直接簡單的劃等號的。
其他的細胞被動的死亡方式和主動去死的方式包括但不限於:壞死、程序性壞死、細胞自噬導致的死亡等…當然這些概念想必也不是提問者想深究的,知道即可……
回到原問題,即細胞凋亡。其實和人一樣,既然你要讓細胞主動去死,總要告訴別人理由吧,死的時候總要有個方法吧,死完了總要有人來收屍吧,因此我們可以從以下三個方面來理解該問題,即1 細胞凋亡的原因 2 細胞凋亡的方式 3 細胞凋亡後的結局
細胞凋亡的原因
包括但不限於以下例子: 病毒感染時,由於病毒的繁殖形式是寄生在細胞內借雞下蛋(借細胞本身生產病毒)因此不易清除,那怎麼辦呢?把被感染的細胞一起殺死即可。此時被感染的細胞被免疫系統識別,通過Fas-FasL傳導信號,告訴細胞,為了革命犧牲一下吧……然後細胞就去死了…… 細胞受到外力作用,產生損傷,多種細胞功能異常,細胞質內出現了很多不該出現的東西,比如細胞色素c Cytc,細胞內部一旦出現,會讓細胞認為,我已經不行了,無法被救活,還是自己死遠點吃光榮彈別增加別人負擔了這樣…… 細胞遺傳物質異常。在DNA複製準備分裂的時候,p53蛋白起到細胞遺傳物質監視的作用。足夠大的遺傳物質錯誤被細胞識別後,p53通過p21的表達等方式阻止細胞周期的進行,細胞有時間對遺傳物質進行修復。而後p53從細胞核內逐漸再定位於胞質,通過對bcl-2和bax的調節促進Cytc釋放,從bcl到cytc這一段以前是叫做內源性凋亡途徑的…… …………總之,當細胞活下去沒有意義的時候,有各種各樣的原因,細胞接受各種信號,開始凋亡……細胞自殺的手法
凋亡的特點特徵高中就有講,此處不重複。重點講述caspase,含半胱氨酸的天冬氨酸水解酶(一般ase結尾的是酶),是一個家族,有caspase-1到12這麼多種,編號只代表發現順序。其中3、6、7是最後的殺手,直接用於殺死細胞,其他的酶則是互相激活的…
舉個外源性凋亡的例子:細胞被感染,CD8+T細胞向細胞通過Fas與FasL的結合傳導凋亡信號,Fas募集FADD,caspase8/10等蛋白,切除caspase8二聚體的帽子結構,使之激活,caspase8繼續激活caspase367,細胞開始凋亡。自殺後的結局細胞凋亡後有吞噬細胞來收拾殘局。根據高中知識,細胞凋亡產生凋亡小體,由吞噬細胞吞噬消化,不產生炎症。但既然是講,就要講一點高中書上沒有的。現今,很多人對凋亡不產生炎症這個結論產生了懷疑。懷疑的人是這麼分析的,首先凋亡目的不是完全一樣的,有的是為了發育而凋亡,比如人手指頭要分成五指,就要凋亡,主動、必要、有計劃;而有的是受迫於形勢,如病毒感染等,啟動了凋亡。當為了發育而凋亡時,由於這是計劃中的一部分,自然是最好不要有炎症,平淡度過即可。但若是第二種情況下,比如病毒感染,使大量細胞凋亡,但凋亡不產生炎症,人體就無從識別凋亡為主的組織損傷,就會有細胞死了一大片,免疫系統卻還不知道或者是反應很弱的情況…顯然,人體並不會產生這種情況。這樣的話理論不就和現實矛盾了么?所以有人認為,凋亡也有炎症,這個過程很可能叫做程序性壞死,即細胞自殺的手法是讓自己壞死,而不是乾淨的凋亡。具體說來……好累啊,下次再說吧233333細胞凋亡目的基本上可以和計算機文件刪除或者內存釋放類比。
主要就是釋放空間和隔離異常……
最大的特點就是「受控」,可以看做是為了整個機體的正常運行作出的「犧牲」。
瀉藥:
可惜我在這方面是外行,還是去問那些生物專業的人吧。細胞凋亡嘛,在生物體成長的過程中需要細胞的程序性死亡,高中有學的,題主是初中嗎?
看題主描述有一種是生物體發育中需要的,比如人的五指啊就是凋亡出來的(我記得這個生物書上有寫吧),畢竟不凋亡那些細胞手就會長成一坨,有蹼,但我們陸生了不需要這玩意,不過別以為鴨的就沒凋亡,它只是凋亡得比較少而已;再比如說腦的發育,腦發育的初期產生了很多沒什麼卵用的神經元,這些多達50%神經元沒有和靶細胞建立聯繫,留著也沒用嘛,所以就通通凋亡掉了~
還有一種就是免疫細胞嘛,你比如說效應t,發現了被病毒入侵的細胞之後和它同歸於盡最後被吞噬細胞吞噬,這也是一種凋亡~
關於是什麼基因控制的,這個我現在躺床上記不清楚,明天醒來查查書~
那啥,我發現書上沒寫……但是百度百科上有!
細胞凋亡_百度百科(裡面有很詳細的說明)
凋亡是多基因嚴格控制的過程。這些基因在種屬之間非常保守,如Bcl-2家族、caspase家族、癌基因如C-myc、抑癌基因P53等
其實別的答案已經挺詳細的了:D
換個思路想一想。我個人認為主動死亡這個說法帶有一定的誤導性。主動的說法主要是為了區分被動,不代表有「能動性」的意思。其實生長和死亡都是各種信號通路調控的。生長在我們看來是理所當然的,所以你沒有聽誰說過主動生長這個說法。但事實是生長和死亡的過程是一樣的,外界給予刺激後,細胞是生長還是死亡,那要具體問題具體分析。比如自噬,之前認為自噬主要通過降解細胞「廢物」,為細胞生長提供「能量」,但自噬過度,又會導致「自噬性死亡」。科普一點概念:目前研究的死亡分為主動死亡和被動死亡。被動死亡好理解,例如突發意外的細胞破裂等,不用信號調控,直接結局。主動死亡,主要指程序性死亡,凋亡、程序性壞死等,都是通過信號通路調控的。
就是一種自我保護啦。為了集體利益,犧牲個人利益的進化方式。
你可以簡單理解為被殭屍咬了,是變成殭屍繼續禍害其他人還是大義凜然地自盡以阻斷病毒傳染
細胞凋亡是一種細胞損傷後產生的細胞應答機制,該機制使得受到損傷的、機能發生不良變化的細胞進入凋亡,其實也是生物體為確保自身機能穩定的一種調控途徑。生物體始終受到來自於於外界的,如輻射、具有致畸效應的化學試劑等,及內源的由代謝過程產生的活性氧的影響,這些物質因可以直接作用於DNA分子,導致DNA發生損傷,致使生物的基因組失穩,進而可能導致細胞癌細胞化,但在細胞癌化前,生物體也會藉助DNA的損傷應答機制對損傷位點進行修復過程,在損傷應答過程中,部分細胞便會因無法被修復而受到調控進入細胞的凋亡,但也不得不說的是,某些未被修復的細胞也會被固定下來,這些細胞有些會癌化,而其他的一些則會因DNA發生變化,成為遺傳變異的直接來源。此外,由於端粒在維持染色體結構方面具有重要的作用,端粒酶活性降低,致使端粒結構失穩、縮短,乃至導致染色體端粒間發生粘接,誘發染色體發生畸變,也是導致細胞進入凋亡的因素之一。
細胞的凋亡是主動的,是由多個凋亡信號產生的。你這個具體到什麼基因不好講。我知道的就只有caspses依賴性的細胞凋亡。你搜caspses依賴性的細胞凋亡可以找到具體的凋亡過程
瀉藥。
高中生物課本寫著,這叫做細胞凋亡。細胞凋亡是為維持內環境穩定,由基因控制的細胞自主的有序的死亡。細胞凋亡與細胞壞死不同,細胞凋亡不是一件被動的過程,而是主動過程,它涉及一系列基因的激活、表達以及調控等的作用,它並不是病理條件下,自體損傷的一種現象,而是為更好地適應生存環境而主動爭取的一種死亡過程。瀉藥,記得高中生物老師大概提過一下下,然後我忘了。
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