【正确答案】(1)细胞程序性死亡的概念 细胞程序性死亡是指在发育过程中发生的某类细胞的大量死亡,而这种细胞死亡要求特定的基因表达。细胞程序性死亡是一个主动的自我调控的过程,其细胞死亡往往受到细胞内某种由遗传机制决定的“死亡程序”控制。 (2)细胞程序性死亡的特征 ①细胞核:核凝集,核膜皱缩破裂;染色质致密并沿核膜分布;DNA降解成片段,出现阶梯状电泳条带。 ②细胞质:浓缩,细胞骨架解体。 ③细胞膜:细胞连接破坏,细胞膜反折包围染色质片段和细胞器内陷成凋亡小体。 (3)细胞程序性死亡的发生机制 死亡信号→激活死亡信号受体→细胞外信号转变成细胞内信号→蛋白酶家族级联反应→底物蛋白被水解→细胞凋亡发生。分为caspases依赖性的细胞程序性死亡和caspases非依赖性的细胞程序性死亡。 ①caspases依赖性的细胞程序性死亡 a.外源途径 死亡受体如Fas在配体FasL(凋亡信号)的刺激下,通过接头蛋白FADD将caspase-8酶原招募到细胞膜上,形成死亡诱导信号复合物DISC,caspase-8酶原在这个复合物中进行自体切割活化,进而切割下游的caspase-3,使之活化,开启程序性死亡反应。外源途径中的caspase-8以及细胞毒性T淋巴细胞和自然杀伤细胞分泌的颗粒酶B,也可以切割并活化Bcl-2家族的促凋亡因子Bid,激活内源凋亡途径。 b.内源途径 线粒体接收到死亡信号后,Cyt c从线粒体中释放到细胞质中,与凋亡因子Apaf-1(线粒体释放)结合形成复合物,Apaf-1通过CARD结构域招募细胞质中的caspase-9酶原,caspase-9酶原发生自身切割而活化,活化的caspase-9再进一步切割并激活caspase-3和caspase-7酶原,引发细胞程序性死亡。 ②caspases非依赖性的细胞程序性死亡 a.凋亡诱导因子(AIF)是诱导caspases非依赖性细胞凋亡的蛋白,位于线粒体外膜,在凋亡过程中,AIF从线粒体释放进入细胞核,引起核内DNA凝集并断裂形成约5×104大小的片段。 b.限制性内切核酸酶G属于Mg2+依赖性的核酸酶家族,受到凋亡信号的刺激后,限制性内切核酸酶G从线粒体中释放出来进入细胞核,对核DNA进行切割,产生典型的以核小体为单位的DNA片段。 c.磷脂酰丝氨酸等信号分子可以启动凋亡细胞的清除过程。
【答案解析】