5.3 细胞的衰老与死亡课件2022-2023学年高一上学期生物北师大版必修1

必修1　第5章　细胞的生命历程 第三节 细胞的衰老与死亡 INDEX 索引 1 问题探讨 2 衰老细胞的特征 3 细胞衰老的原因 4 细胞凋亡的概念、意义 5 检测评价 问题探讨 1. 人体衰老是机体的每个细胞都衰老吗？ 2. 细胞为什么会衰老？衰老的细胞具有哪些特征？ 3. 细胞衰老与细胞的死亡有怎样的关系？ 18岁、35岁、46岁、60岁、75岁的卞先生 01 绝大多数细胞都会经历衰老的过程 分析衰老细胞的特征 资料1 科学家利用显微观察等手段,比较了体外培养的小鼠胚胎成纤维细胞在正常状况下和衰老状况下的形态差异。 正常细胞 1. 对比观察图中正常细胞和衰老细胞，你能发现哪些区别? 衰老细胞 分析细胞衰老的原因 资料2 诺贝尔生理学或医学奖获得者卡莱尔曾声称在自己实验室里培养的鸡心脏成纤维细胞持续分裂了34年,由此认为细胞可以永生不死。但是没有人能够重复卡莱尔的实验。 2. 有人怀疑卡莱尔在每天向培养液中添加鸡胚提取物时混入了鸡胚细胞。你是否赞同这种看法？卡莱尔的实验不能被重复的原因可能是什么？ 在卡莱尔的实验中,可能由于细胞培养条件控制不够严格,在更换培养液时混入了新的细胞、从而出现了细胞不死的假象。 分析细胞衰老的原因 资料3 海弗里克等人将在体外已经分裂40次的正常男性成纤维细胞和已经分裂10次的正常女性成纤维细胞混合培养,同时用单独培养的细胞作为对照。当单独培养的男性成纤维细胞停止分裂,出现衰老特征时,混合培养的细胞中也只剩下女性的成纤维细胞在继续增殖。 3. 海弗里克等人的实验结果支持卡莱尔的观点吗？ 由海弗里克等人的实验结果可以看出在混合培养条件下,分裂较少次数的细胞较晚出现衰老、死亡现象,这说明细胞本身存在着分裂的限度。 该限度被称为“海弗里克极限”。 衰老细胞的特征 细胞衰老： 随着细胞分裂次数的增加，各种细胞都会出现不可逆的生长停滞，并在形态和生理代谢上发生显著改变的现象。 内质网排列无序化,解体,总量有所减少 质膜皱缩,流动性下降,运输功能减弱 线粒体数量减少,体积膨大,甚至外膜损坏 核膜内折,染色体固缩 基因表达出现关闭现象 核细胞内水分减少,细胞体积缩小,代谢速率降低 细胞内酶的活性降低，色素沉积 细胞衰老的原因 端粒学说 每条染色体两端都有一段特殊的DNA序列,称作端粒,对染色体有保护作用。在体细胞染色体复制过程中端粒不能完整复制,因此DNA每复制一次,端粒就缩短一段,最终正常基因的DNA序列受到损伤,从而影响细胞的生理活动,引起细胞衰老甚至死亡。 染色体的端粒 （荧光标记显示黄色的结构为端粒显示蓝色的结构为染色体） 细胞衰老的原因 自由基学说 细胞代谢会不断产生大量的自由基,空气污染、辐射、某些化学物质等也可加快自由基的产生。自由基会攻击和破坏细胞内的各种生物大分子,同时产生更多的自由基,这种攻击和破坏会影响蛋白质合成、造成溶酶体损伤、改变膜的通透性等,从而导致细胞衰老。 自由基的形式 细胞衰老的原因 程序控制学说 衰老是遗传上的程序化过程,是受特定基因调控的。细胞衰老的程序已经编制在基因组中,特定的遗传信息按时激活,最终导致衰老和死亡。 细胞衰老应该是一个多因素相互作用的过程,其确切的原因仍在深入研究中。 02 细胞死亡是一种自然的生理过程 细胞凋亡的概念 蝌蚪在发育成青蛙的过程中，尾部的细胞逐渐死亡消失。 实例1 细胞凋亡的概念 秋天，很多植物叶柄基部的细胞衰老死亡,从而使整片叶子从枝条上脱落下来。 实例2 细胞凋亡的概念 在胚胎发育的早期，我们的手是呈球拍状的。后来随着胚胎的发育才出现了彼此分开的五指。 实例3 细胞凋亡的概念 鸡爪发育示意图。趾原基发育到一定阶段时，趾间部分细胞死亡并最终形成具有一定形状的爪。在此发育阶段之前，无论把这些趾间细胞移植到鸡胚的哪一部位，这些细胞仍按时死亡。 实例4 细胞凋亡的概念 凋亡过程中的细胞会发生一系列有序的变化，包括染色质断裂，质膜向内褶皱，细胞解体成凋亡小体，被邻近的巨噬细胞吞噬。这都是在基因控制下完成的。 正常细胞 凋亡起始 凋亡小体形成 被其他细胞吞噬 由基因控制的细胞死亡过程，又被称为细胞的程序性死亡。 细胞凋亡： 细胞凋亡的意义 在个体发育过程中,特定部位的细胞会发生凋亡，以清除这些“多余”细胞，这对个体的正常发育是有利的。生物体在生命活动过程中会不断地产生许多衰老的细胞，通过启动细胞凋亡程序，可及时清除完成正常使命的衰老细胞或异常细胞。 3.抵御外界各种因素的干扰。 1.维持生物体正常发育。 2.维持机体内部环境的稳定。 选择 1. 衰老的细胞会表现出一系列形态、结构和功能上的変化，以下变化不属 于衰老细胞特征的是（ ） A. 细胞内水分减少 B. 细胞代谢缓慢 C. 酶的活性降低 D. 细胞能够在体内