细胞程序性死亡小结
《细胞凋亡是程序性细胞死亡》 讲义
《细胞凋亡是程序性细胞死亡》讲义一、细胞凋亡的概念细胞凋亡，也被称为程序性细胞死亡，是一种在多细胞生物中高度调节的细胞自我毁灭过程。
与细胞坏死不同，细胞凋亡是一个主动的、有条不紊的过程，对于生物体的正常发育、维持稳态以及应对各种生理和病理刺激都具有至关重要的意义。
细胞凋亡的发生通常伴随着一系列特征性的形态和生化变化。
在形态上，凋亡细胞会出现细胞皱缩、染色质凝聚、核碎片化以及形成凋亡小体等现象。
从生化角度来看，细胞内会发生一系列蛋白酶的激活，例如 caspases 家族蛋白酶，导致细胞内蛋白质的特异性切割，最终引发细胞的死亡。
二、细胞凋亡的过程细胞凋亡的过程可以大致分为以下几个阶段：1、启动阶段这一阶段通常由细胞内或细胞外的信号触发。
内部信号可能来自于细胞内的应激反应，如 DNA 损伤、氧化应激等；外部信号则可以是来自其他细胞的细胞因子、激素或者来自免疫系统的信号。
这些信号会激活细胞内的凋亡通路。
2、信号传导阶段一旦凋亡信号被接收，它们会通过一系列复杂的信号传导途径在细胞内传递。
这些途径包括死亡受体通路（如 Fas/FasL 通路）和线粒体通路等。
在死亡受体通路中，死亡配体与细胞膜上的死亡受体结合，引发一系列下游反应。
而在线粒体通路中，线粒体膜的通透性改变，导致细胞色素 C 等凋亡因子释放到细胞质中。
3、执行阶段这是细胞凋亡的最终阶段，主要由 caspases 蛋白酶家族发挥作用。
活化的 caspases 会切割一系列关键的细胞蛋白，导致细胞结构和功能的破坏。
例如，它们可以切割细胞骨架蛋白，导致细胞形态的改变；切割核纤层蛋白，引起核膜的解体。
4、清除阶段凋亡细胞最终会被吞噬细胞识别并吞噬清除，从而避免细胞内容物的泄漏和引发炎症反应。
这一过程对于维持组织的内环境稳定非常重要。
三、细胞凋亡的调控机制细胞凋亡的调控是一个极其复杂且精细的过程，涉及到多种基因、蛋白质和信号通路的协同作用。
1、 Bcl-2 家族蛋白Bcl-2 家族蛋白是细胞凋亡调控中的关键分子。
第十六章 程序性细胞死亡(知识点总结)
第十六章程序性细胞死亡（知识点总结）●第一节细胞死亡●一.细胞死亡●（一）细胞死亡参与个体发育过程●多细胞生物的组织中时刻发生细胞死亡，以维持组织的动态平衡(homeostasis)。
在发育过程中，常常伴随特定类型细胞的死亡，且这一过程受到精准调控。
●（二）基本概念●细胞死亡往往受细胞内由遗传机制決定的“死亡程序”控制，伴随特定基因的表达，是"主动”而非“被动”的方式，所以常被称为程序性细胞死亡(programmed cell death, PCD)。
●二.分类●（一）细胞调亡(apoptosis)●1.细胞凋亡的基本概念●细胞死亡过程中形成小的细胞质团块，质膜及溶酶体保持完整，细胞内含物不会释放到膜外，死亡细胞从组织中脱落并被吞噬，不发生炎症反应。
●2.细胞凋亡的主要过程●（1）根据形态学观察，可将细胞凋亡分为以下三个阶段：●①凋亡的起始●Ⅰ.细跑表面的特化结构如微绒毛消失，细胞间接触的消失，但细胞膜依然完整；●Ⅱ.线粒体大体完墪，但核糖体逐渐与内质网脱离，内质网囊腔膨胀，并逐渐与质膜融合；●Ⅲ.核内染色质固缩凝集，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●核染色质断裂为大小不等的片段，与某些细胞器如线粒体等聚集在一起，被反折的细胞质膜包裹。
细胞表面产生许多泡状或芽状突起，随后逐渐脱离细胞，形成单个的调亡小体。
●③凋亡小体被吞噬●凋亡小体逐渐被邻近细胞或巨噬细胞吞噬，在溶酶体内被消化分解。
●调亡细胞表面具有引发吞噬作用的信号分子，如磷脂酰丝氨酸（phosphatidylserine)。
它一般存在于正常细胞膜脂双层的内叶，细胞发生凋亡时外翻定位到脂双层外叶，向吞噬细胞发出“吃掉我”的信号。
●（2）在分子水平上，细胞凋亡过程分为以下四个阶段：●①接受凋亡信号●②凋亡相关分子的活化●③凋亡的执行●④凋亡细胞的清除●3.细胞凋亡的检测方法●（1）形态学观察●用台盼蓝（死细胞）、DAPI（细胞核）或Giemsa（细胞质）染色，然后在光学显微镜下观察，或直接在电镜下观察。
程序性细胞死亡方式简述
程序性细胞死亡方式简述细胞死亡是生物体内的一种正常生理现象，它是维持生物体内基本稳态的重要手段之一。
细胞死亡过程中，细胞会表现出一系列的生物学特征，这些特征包括胞浆的收缩、细胞核的碎裂和细胞外囊泡等。
细胞死亡可以分为两种类型，即程序性细胞死亡和非程序性细胞死亡。
本文将主要介绍程序性细胞死亡。
程序性细胞死亡被认为是一种主导性的细胞死亡方式，它是通过基因调控实现的，同时伴随着一系列的生物学事件。
程序性细胞死亡是非常复杂的过程，它涉及到多个信号通路和相关蛋白的激活和作用。
其中，凋亡原（APO）和凋亡因子（APF）等是程序性细胞死亡的重要参与者。
APF和APO是程序性细胞死亡的重要调节因子。
它们通过不同的信号通路和蛋白质的调节，影响细胞死亡的进行。
APF主要起到抑制凋亡信号的作用，而APO则是将细胞引导向凋亡通路。
这两种因子的平衡在细胞死亡的过程中非常重要。
程序性细胞死亡的过程可以大致分为以下几个步骤。
首先，凋亡信号可以通过细胞膜上的受体蛋白等途径传递到细胞内。
随后，这些信号会引发一系列的生化反应，包括钙离子的流入、ATP水解和蛋白酶的活化等。
这些反应最终导致细胞内的一系列蛋白质和基因的调节和激活，进而引发凋亡信号通路的活化。
在这个过程中，凋亡原在细胞核中发挥重要作用，不同的凋亡原会引发不同的信号通路和凋亡反应。
最终，这些反应会导致细胞凋亡的进行，包括细胞核的碎裂和胞外囊泡的生成等等。
程序性细胞死亡在生物体内具有重要生理意义。
它可以清除不需要或有害的细胞，同时促进细胞分化和发育。
例如，在胚胎期，程序性细胞死亡可以帮助构建特定器官的结构和功能，从而使胚胎发育成规模和复杂性更高的生物体。
此外，程序性细胞死亡也在成年期维持生物体内组织和器官的稳态平衡，以及防止癌症等疾病的发生。
总之，程序性细胞死亡是生物体内一种重要的细胞死亡方式，它通过基因调控和多个信号通路实现。
在胚胎发育和成年期的生理活动中，程序性细胞死亡发挥着非常重要的生物学作用。
程序性细胞死亡方式简述
程序性细胞死亡方式简述程序性细胞死亡是指细胞在一些特定的条件下，按照一定的程序和特征性的生化和形态学变化进行死亡的过程。
它在生物体的正常发育和组织修复中具有重要的作用，同时也与多种疾病的发病和发展有关。
程序性细胞死亡的方式有多种，包括凋亡、自噬和擦除等。
凋亡是指细胞经过一系列特征性的生化和形态学变化，最终发生断裂和死亡的一种方式。
它主要包括内质网应激、线粒体膜通透性改变、细胞膜破裂和细胞溶解等过程。
自噬是指细胞将一部分细胞器和细胞质包裹在囊泡中，并将其分解和重用的一种方式。
它在缺乏营养、缺氧和细胞应激等情况下发生，有助于维持细胞内环境的稳定。
擦除是指免疫系统中一种重要的程序性细胞死亡方式，它通过活化淋巴细胞和清除自身免疫应答的细胞，从而维持机体的免疫平衡。
这些方式各有其特点和生物学意义，它们对于控制细胞数量和保持组织稳态等方面具有重要作用。
它们也与多种疾病的发病和发展有关，因此对于程序性细胞死亡方式的研究具有重要的意义。
凋亡是细胞在受到一些刺激时，通过一系列特征性的生化和形态学变化最终发生死亡的一种方式。
它主要包括内质网应激、线粒体膜通透性改变、细胞膜破裂和细胞溶解等过程。
内质网应激是指细胞内部蛋白质合成和折叠环境的改变，导致内质网紧张和蛋白质不规则折叠，从而激活一系列信号传导途径并最终导致细胞死亡。
线粒体膜通透性改变是指线粒体内膜通透性的增加，导致线粒体功能的丧失和细胞死亡。
细胞膜破裂是指细胞膜的变性和断裂，从而导致细胞内容物外渗和细胞死亡。
细胞溶解是指细胞内外环境的失衡，导致细胞质和核的溶解，最终导致细胞死亡。
自噬是一种细胞吞噬自身器官和质膜，然后将其降解和重组利用的过程。
它主要包括自噬体的形成、自噬体与溶酶体的融合和自噬体内物质的降解和重组等过程。
自噬体是通过吞噬囊泡的形式将细胞器和质膜包裹在内部，并形成融合后的囊泡结构。
自噬体与溶酶体的融合是指自噬体和溶酶体的融合，从而将自噬体内的物质分解和降解。
《细胞凋亡是程序性细胞死亡》 讲义
《细胞凋亡是程序性细胞死亡》讲义一、什么是细胞凋亡细胞凋亡，简单来说，就是一种程序性的细胞死亡方式。
这可不是细胞因为意外或者损伤而突然死亡，而是细胞内部一系列有序的变化导致的死亡过程。
想象一下，细胞就像是一个有组织、有纪律的小社会。
在某些时候，为了整个机体的平衡和正常运转，一些细胞会“接到指令”，有条不紊地结束自己的生命。
细胞凋亡在生物体的发育、维持组织稳态以及抵御外界病原体等方面都发挥着至关重要的作用。
比如，在胚胎发育过程中，手指和脚趾的形成就依赖于细胞凋亡，它能去除多余的细胞，塑造出我们正常的手脚形态。
二、细胞凋亡的特征细胞凋亡有着明显的特征，这些特征可以帮助我们将其与其他形式的细胞死亡区分开来。
首先，从细胞形态上看，细胞会发生皱缩，细胞膜表面会出现一些小泡，细胞核也会浓缩，染色质会发生断裂和边缘化。
其次，细胞凋亡时，细胞质内的细胞器，如线粒体、内质网等，相对保持完整，没有出现严重的破裂和泄漏。
另外，细胞凋亡还会激活一系列特定的酶，比如胱天蛋白酶（caspases）。
这些酶就像是细胞内部的“执行者”，负责切割和分解细胞内的各种蛋白质，导致细胞结构和功能的逐步瓦解。
三、细胞凋亡的分子机制那么，细胞是如何“接到”凋亡指令，并执行这一程序的呢？这背后涉及到一系列复杂的分子机制。
其中，内在途径（线粒体途径）是一个重要的方面。
当细胞受到内部压力，比如 DNA 损伤、氧化应激等，线粒体外膜的通透性会发生改变，导致一些蛋白质，如细胞色素 c 释放到细胞质中。
细胞色素 c 与其他一些蛋白质结合，形成凋亡小体，从而激活胱天蛋白酶，启动凋亡程序。
外在途径（死亡受体途径）则是通过细胞表面的死亡受体接收来自外部的信号，如肿瘤坏死因子受体等。
这些受体与相应的配体结合后，通过一系列信号转导，最终也激活胱天蛋白酶，引发细胞凋亡。
此外，还有一些其他的分子，如 Bcl-2 家族蛋白，它们在调节细胞凋亡的过程中也起着关键作用。
《细胞凋亡是程序性细胞死亡》 讲义
《细胞凋亡是程序性细胞死亡》讲义一、什么是细胞凋亡细胞凋亡，简单来说，就是一种程序性的细胞死亡方式。
这可不是细胞因为受到了外界的严重损伤或者意外情况而突然死亡，而是细胞在自身基因的精确调控下，有条不紊地主动结束自己的“生命”。
为了更好地理解细胞凋亡，我们可以把细胞想象成一个有着严格规章制度的“小社会”。
在这个“小社会”里，每个细胞都有自己的职责和使命，当它们完成了自己的任务，或者由于某些内部或外部的信号提示它们不再被需要时，就会启动一系列复杂而有序的程序，从而走向凋亡。
细胞凋亡在生物体内是一个非常重要的过程。
它就像是一把精准的“剪刀”，能够帮助生物体去除那些老化、受损、多余或者异常的细胞，从而维持细胞群体的稳定和组织器官的正常功能。
二、细胞凋亡的特征细胞凋亡有着一系列独特的特征，通过这些特征，我们可以将其与其他形式的细胞死亡区分开来。
首先，从细胞的形态上看，凋亡的细胞会出现体积缩小、细胞质浓缩的现象。
细胞的膜结构也会发生变化，像是细胞膜会向外凸起形成一些小泡，这被称为“凋亡小体”。
这些凋亡小体最终会被周围的细胞吞噬和消化，不会引发炎症反应。
其次，在细胞核方面，染色质会发生固缩、边集，最终断裂成碎片。
DNA 也会被特异性的核酸内切酶切割，形成有规律的片段。
另外，细胞凋亡还涉及到一系列分子水平的变化。
例如，某些蛋白酶（如 caspases）会被激活，它们在细胞凋亡的执行过程中起着关键的作用。
三、细胞凋亡的机制细胞凋亡的发生是由一个复杂而精细的调控网络所控制的。
这个网络包括了多种信号通路和分子机制。
其中，内在通路（又称线粒体通路）是一个重要的途径。
当细胞受到内部的压力，比如 DNA 损伤、氧化应激等，线粒体会释放一些促凋亡因子，如细胞色素 C。
细胞色素 C 进入细胞质后，会与其他蛋白结合形成凋亡复合体，激活 caspases 蛋白酶，从而启动细胞凋亡程序。
外在通路（又称死亡受体通路）则是通过细胞表面的死亡受体来接收外界的信号。
程序性细胞死亡
概念：由基因控制的细胞自主的有序性死亡，涉 及一系列基因的激活、表达以及调控等作用，程 序性细胞死亡的现象是普遍存在的，它发生在依 赖激素的组织中，以及淋巴细胞、胸腺细胞、肝 细胞、皮肤和胚胎发生期间的细胞中。
控制“程序性细胞死亡”的基因：一类是抑制细 胞死亡的；另一类是启动或促进细胞死亡的。两 类基因相互作用控制细胞正常死亡。
细胞坏死与凋亡的形态区别
区别点
细胞凋亡
细胞坏死
起因
生理或病理性
病理性变化或剧烈损伤
细胞膜
保持完整，一直到形成凋 亡小体
染色质 凝聚在核膜下呈半月状
细胞器
无明显变化
细胞体积
固缩变小
破损
呈絮状 肿胀、内质网崩解
肿胀变大
凋亡小体
有，被邻近细胞或巨噬细 胞吞噬
无，细胞自溶，残余碎片被 吞噬
蛋白质合 成
有
调节过程
3.细胞有丝分裂灾难（mitotic catastrophe ）：在DNA发生损害时，细胞无法进行
完全的分裂从而导致四倍体或多倍体的现象 。
形态学特征：形成巨细胞，内有多个小核，染色质
凝聚 。
生物学意义：DNA发生损害时，如果细胞不能有效地
阻断其细胞周期的进行，会导致染色体的异常分离， 这些非正常分裂的细胞在下一轮有丝分裂中会继续导 致细胞多倍体的形成从而成为癌变的基础。而细胞有 丝分裂灾难作为一种死亡机制可以使这种非正常分裂 的细胞死亡， 维持生物体的正常运转。
如图，肿瘤细胞中内质网扩张，线粒体肿胀
细胞正常的死亡对生命体完成生命周期是 必需的，但细胞不正常的死亡对机体有极 大的伤害。因此，研究细胞的衰老与死亡 对人类认识生命本质，控制疾病发生等具 有重要意义。现在虽然还没有完全了解细 胞衰亡的机制，但随着科技的进步终会研 究清楚这一问题。
程序性细胞死亡方式简述
程序性细胞死亡方式简述1. 引言1.1 程序性细胞死亡的概念程序性细胞死亡，即细胞内部按照一定的程序自行死亡的现象，是细胞生物学领域的重要研究课题之一。
在细胞发育、组织修复和免疫应答等生理过程中，程序性细胞死亡发挥着重要作用。
相比之下，程序性细胞死亡与坏死是两种不同的细胞死亡方式，凋亡和自噬则是两种常见的程序性细胞死亡方式。
通过深入研究程序性细胞死亡的机制及调控，可以揭示细胞生物学中的重要规律，为疾病诊断和治疗提供理论基础。
未来的研究重点将主要集中在程序性细胞死亡的调控机制、与疾病的关联以及潜在的治疗策略等方面，以期深入探索这一领域，为人类健康和疾病治疗做出更大贡献。
1.2 程序性细胞死亡的重要性程序性细胞死亡是细胞生物学中一个重要的过程，对于维持正常的细胞数量和组织结构至关重要。
程序性细胞死亡可以通过一系列精确的信号传导途径来启动和执行，以确保细胞在特定条件下按照一定的程序自行死亡。
这种方式与坏死不同，坏死是一种非受控的细胞死亡方式，常常伴随着炎症过程。
相比之下，程序性细胞死亡在维持组织稳态、清除受损细胞、调控免疫应答等方面具有重要作用。
程序性细胞死亡还参与调节许多生理和病理过程，如胚胎发育、自身免疫、肿瘤发生和治疗等。
在胚胎发育中，程序性细胞死亡有助于塑造器官和组织结构，消除不需要的细胞。
在自身免疫过程中，程序性细胞死亡帮助清除异常的自身免疫细胞，维持免疫平衡。
在肿瘤治疗中，诱导肿瘤细胞进行程序性细胞死亡是一种常见的治疗策略。
程序性细胞死亡在细胞生物学中扮演着至关重要的角色，对于维持组织稳态、调控生理过程和治疗疾病都具有重要意义。
未来的研究应该进一步深入探讨程序性细胞死亡的信号传导机制和调控网络，以更好地理解其作用机制，为疾病的治疗提供新的思路和方法。
2. 正文2.1 凋亡凋亡，又称为程序性死亡，是一种细胞主动性的死亡方式。
在凋亡过程中，细胞会按照一定的程序性死亡序列进行变化，包括细胞凝聚、细胞膜出现隆起、细胞核浓缩和DNA降解等步骤。
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• 植物的叶片衰老是一种PCD，但它又有别于 其它PCD。 • 首先，衰老叶片的PCD最终导致整个叶片死 亡，而其它PCD一般只引起某种细胞类型或 组织的死亡。 • 其次，衰老叶片的细胞死亡速度要比其它 PCD慢。 • 最后，衰老叶片PCD的作用主要是营养成分 从叶片到其它器官重新分配的过程。
2.3抗病与细胞程序性死亡
• 植物PCD的发生机制是非常复杂的。 • 在形态学上，发生PCD 的植物细胞先以细胞 质和细胞核浓缩、染色质边缘化为特征, 随 后由膜包围DNA 片段形成凋亡小体, 主要表 现为: 细胞骨架破坏, 体积缩小, 密度增大; 染 色质凝集、断裂、趋于边缘化; 内质网起泡, 并与细胞膜融合, 形成细胞质气泡。
• 植物与病原菌互作过程中发生的过敏性反应 ( hypersensit ive reaction, HR) 即是PCD 的重要 表现形式之一，是植物抵抗微生物入侵的早期 重要抗性反应之一, 对于植物抗病性十分重要。 • 植物与病原物互作过程中的HR 涉及了互作识 别、寄主细胞死亡、抗病防卫反应激活及病原 菌生长受抑制等多方面，是植物与病原菌不亲 和互作的最常见表型，最初表现为植物受不亲 和病原菌侵染后, 受侵细胞及邻近组织发生快 速和局部的死亡, 一般在寄主细胞受到病原菌
• 何文锦等发现，低温胁迫下灰木相思的组培 苗细胞核出现明显的PCD 特征，且组培苗细胞 对低温的耐受性是有限的。
3.3金属盐离子与植物PCD
• 金属盐离子如铝（Al）、镉（Cd）、铁（Fe） 等均能诱导植物发生PCD 现象。 • Panda 等报道，用50μmol/L 的铝处理烟草悬浮 细胞18h 出现了细胞色素c 泄漏、ATP 含量下降、 线粒体膜结构不正常、核DNA 片段化等现象。 Wang 等对烟草悬浮细胞研究发现，Bcl-2 的同 源基因Ced-9 基因表达可提高烟草抵抗铝毒害 的能力。有研究表明，400μmol/L 的铁离子能 诱导水稻IR64 根尖细胞发生PCD 现象，并引起 了SOD、POD和CAT 含量的显著变化。
类似PCD 现象的超微结构如质膜的变化，但 并没有检测到明显的DNAladder 等PCD 现象， 由此推测，淹水条件下玉米根尖细胞的死亡 是一种特殊的形式，既类似于PCD 现象，也 类似于细胞坏死现象。
3.2 温度与植物PCD
• 温度的变化也会直接影响到植物细胞的正常 生命活动，使部分器官乃至整个植株的生长 发育受到抑制。 • Koukalova 等报道，体外培养的烟草细胞在低 温胁迫下会出现梯状DNA 带、染色质浓缩等 典型的PCD 特征。
侵染后24 h 内发生, 从而限制了病原菌的进 一步扩 展，是寄主的抗病基因与 病原菌的无毒基因相互识别后的早期事件。 • 进一步的研究表明,HR 细胞死亡并不是病原 菌侵染直接导致的结果, 而是在植物细胞内 在基因调控下的一种细胞自主死亡形式。 • 目前的研究认为植物发生PCD 及HR 与细胞 的多重防卫功能密切相关, 需要经过植物细 胞对病原菌的识别、识别信号传导及执行 细胞死亡机制的激活等系列程序来完成, 这 些功能包括活性氧爆发、植保素积累、细 胞壁结构变化及防卫基因激活等, 并且使
4. 1. 2 荧光显微镜观察 • Hoechst 33342、Hoechst 33258、荧光双醋 酸酯( FDA) 、啶橙- 溴化乙锭(AO- EB) 双重染 色等染色方法可用于荧光显微镜观察。 Hoechst 荧光染料与DAN 的结合是非嵌入式 的, 主要结合在DNA 的A- T 碱基区, 紫外光激 发时发射明亮的蓝色荧光。荧光双醋酸酯 ( FDA) 染色后在荧光显微镜下呈绿色荧光。 • 形态学观察鉴定PCD 细胞, 优点是简便易行, 经济, 可定性定位。但特异性差, 无法定量, 尤其在死亡类型复杂时, 难以准确判断。
• 在分子生物学上，植物细胞发生PCD 后, 核 内DNA 被诱导产生的核酸内切酶从核小体 间降解断裂, 出现带有3，- OH 端、大小不 同的寡聚核小体片段( TUNEL 阳性, 即末端脱 氧核苷酸转移酶介导的dUTP 切口末端标记 阳性) , 这些片断在凝胶电泳上表现为180 bp 倍增的梯状DNA 条带。 • 已有的研究虽然在鉴定PCD的相关信号、蛋 白、基因等方面取得了一些重要的进展, 但 是关于PCD的精确机制还不清楚。
四、PCD的检测方法
4. 1形态学检测
4. 1. 1 光学显微镜观察 4. 1. 2 荧光显微镜观察 4. 1. 3 电镜观察
4. 2 分子生物学方法检测
4. 2. 1 DNA ladder 法 4.2.2 末端转移酶介导的缺口末端标记法
4. 3 生物化学方法
酶联免疫法
4. 1形态学检测
4. 1. 1 光学显微镜观察 • 用苏木素- 伊红(HE) 染色: 细胞核固缩碎裂、 呈蓝黑色、胞浆呈淡红色( PCD 细胞) , 正常 细胞核呈均匀淡蓝色或蓝色, 坏死细胞核呈 很淡的蓝色或蓝色消失。也可用Trypan Blue 染色, 死细胞能被染成蓝色, 而活细胞不被染 色。
3.5水分与植物PCD
• 曹慧等以苹果属抗旱能力较强的八棱海棠 和较弱的平邑甜茶水培幼苗为材料，模拟 水分胁迫进行研究发现，两个材料的出现 PCD 特征，由此表明，水分胁迫能诱导苹果 属植物发生PCD 现象，其中八棱海棠PCD 发 生的时间长于平邑甜茶。
• 谭冬梅等用聚乙二醇对苹果属植物平邑甜茶 和新疆野苹果幼苗进行水分胁迫处理，实验 结果表明，干旱胁迫可以诱导两种苹果属植 物发生PCD 现象，并且在PCD 发生过程中叶 片中都有类Caspase-3 蛋白酶的产生。 • 沈嘉和张振文用聚乙二醇处理酿酒葡萄赤霞 珠幼苗，在电镜下观察干旱胁迫不同时期其 叶片和根系的超微结构发现，叶片和根系中 均出现了细胞核和线粒体的变化，叶绿体也 出现典型的PCD 现象，由此说明干旱胁迫可 以诱导赤霞珠叶片及根系发生PCD 现象。
2.2叶片衰老与细胞程序性死亡
• 叶片衰老过程中，结构首先发生变化的就 是叶绿体，基粒的结构和数量发生了变化， 形成了一种脂肪滴—质体小球。与之不同的 是，和基因表达有关的细胞核和线粒体直 到衰老，其结构还保持完整。叶片衰老的 最后阶段，液泡破裂、染色质聚集、ＤＮ Ａ形成梯带，最终质膜和液泡膜破裂，完 整细胞被破坏。
2.1雄性不育与细胞程序性死亡
• 如果启动PCD程序的基因发生突变, 或由于 环境因素的改变使PCD程序不能启动或死亡 程序执行过程中被提前终止都会使花粉育 性发生变化。目前, 已在拟南芥、水稻、板 栗、白菜中发现了因相关的程序性死亡而 引起的雄性不育现象, 并且已在细胞生物学 和分子生物学水平上进一步证实是通过细 胞程序性死亡过程而引起的雄性不育。
4. 1. 3 电镜观察 • 细胞死亡的某些特性, 特别是早期核和细胞 器的变化, 在光镜下不能发现, 应借助于电镜 观察。透射电镜是观察细胞PCD较为精确的 方法, 细胞核和细胞器亚显微结构清晰易辨, 可同时反映细胞膜的完整性、细胞核的改 变等, 能发现早期细胞死亡事件。
4. 2 分子生物学方法检测
• Zuppini 等研究表明，大豆悬浮细胞在44℃ 下处理2h，经过24h 恢复后进行HO/PI 双染 发现有50%的细胞染色质凝集，20%的细胞 被碘化丙啶(PI)染色，并且TUNEL 检测呈阳 性，说明细胞发生PCD 使DNA 降解。
3.4药物与植物PCD
• 有关药物诱导植物PCD 的研究也很多。 • 任丽梅等研究表明，经过一定浓度过氧化氢处 理后的小麦悬浮细胞表现出典型的PCD 特征， 并且随着过氧化氢浓度的增加以及处理时间的 延长细胞死亡率逐渐上升。 • Yakimova 等发现，乙烯本身不能诱导西红柿悬 浮细胞PCD，但却能促进镉介导的西红柿悬浮 细胞发生PCD 现象。Shkute 等则认为，DNA 甲 基化抑制剂5- 氮杂胞苷（5-Azacytidine）可以 抑制暗培养导致的大麦第一片叶细胞发生的 PCD 现象。
因这一死亡过程严格受到程序的控制, 又称 细胞程序性死亡（Progammed cell death， PCD）。 • 程序性死亡是生物体调节正常发育和抗病、 抗逆时不可缺少的一种生命活动, 是细胞生 命活动的基本特征之一 。
二、PCD在植物上的表现
2.1雄性不育与细胞程序性死亡 2.2叶片衰老与细胞程序性死亡 2.3抗病与细胞程序性死亡
• 植物个体产生局部获得抗性( local acquired resistance, LAR) 和系统获得抗性( systemic acquired resistance, SAR) , 对植物抗病性有重 要意义, 可为抗病品种筛选提供依据, 相关研 究有较强的理论意义和实践意义。
三、环境因子与PCD
4. 2. 1 DNA ladder 法 • DNA ladder 是PCD 诊断的经典方法之一。 发生PCD 的细胞经电泳染色后, 可观察到 DNA ladder 现象。该法操作简单, 定性准 确, 并可定量检测。
• 4.2.2 末端转移酶介导的缺口末端标记法 ( terminal deoxynucleotidyl transferase mediated dTUP nick end labeling, TUNEL) • 这是目前原位检测细胞凋亡最敏感、快速、 特异性强的新方法, 具有广泛的应用前景。 • 其原理是:细胞PCD 的重要特点是DNA 断裂 降解成不同倍数碱基对的核苷酸片段。末端 转移酶TdT 可催化在DNA 片段的3， - OH 末 端合成多核苷酸聚合物的反应, 即DNA 片段 加尾。利用末端转移酶TdT 将标记的脱氧核 苷酸转移到DNA 缺口或末端的3，- OH 上,
3.1 低氧与植物PCD 3.2 温度与植物PCD 3.3金属盐离子与植物PCD 3.4药物与植物PCD 3.5水分与植物PCD 3.6 光照辐射与植物PCD
3.1 低氧与植物PCD
• 淹水或水培中微生物和植物根的呼吸，降 低了植物根际氧的浓度而出现了低氧或无 氧状态，导致根部细胞发生PCD现象。 • 有研究表明，Ca2+ 和蛋白质磷酸化与植物 通气组织的形成有关：在正常供氧条件下 Ca2的根中Ca2+ 螯合物EGTA 和蛋白激酶抑制剂 都能防止细胞死亡。Xiong 等报道，玉米根 尖细胞在淹水24 小时后细胞核出现明显类