内容正文:
第13讲 细胞的分化、衰老和死亡
【核心素养目标】
课标要求 核心素养要求
1.说明在个体发育过程中,细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化,形成了复杂的多细胞生物体
2.描述在正常情况下,细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程
举例说明细胞的分化、衰老、死亡等生命现象,建立细胞的结构功能相适应、细胞是个统一整体的观点(生命观念)
通过对细胞全能性的分析,阐明细胞全能性的原因,理解细胞分化的过程、特点和意义(科学思维)
分析细胞衰老和凋亡的特点,以及搜集有关干细胞进展、社会老龄化问题和健康的生活方式等资料、关注人体健康、坦然接受衰老、关注老年人和科技发展(科学探究)
一、细胞分化
不会导致遗传物质改变
形态、结构和生理功能
形态
结构
功能
不可逆性
专门化
(即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。)
特别提醒:(1).细胞分化的实质(如图所示)
细胞分化的标志
分子水平:合成某种细胞特有的蛋白质(如唾液淀粉酶、胰岛素等)。
细胞水平:形成不同种类的细胞(尤其是细胞器种类和数量有较大差异)。
(2).细胞分化程度越高,细胞分裂的能力就越低;分化的细胞不一定不再进行分裂,如B淋巴细胞,接受抗原和细胞因子的刺激后仍可再分裂。
(3).分化细胞表达的基因
(4).细胞分化的“变”与“不变”
二、细胞的全能性
产生完整有机体
其他各种细胞
全套基因
细胞
细胞核
离体
受精卵
体细胞
低
高
三、干细胞
1. 概念: 动物和人体内仍保留着少数具有 和 能力的细胞,这些细胞叫作干细胞。
2. 实例: 造血干细胞通过增殖和分化,不断产生红细胞、白细胞和血小板,补充到血液中去。
分裂
分化
【教材拾遗】
(1)叶肉细胞的细胞质中有大量的叶绿体,表皮细胞的细胞质中没有叶绿体,储藏细胞没有叶绿体。[教材 必修1 P119]
(2)没有分化的细胞,如受精卵、动物和人体的早期胚胎细胞、植物体的分生组织也具有全能性。[教材 必修1 P121]
(3)脐带血中含有大量的干细胞,可以培养并分化成人体的各种血细胞。目前,脐带血干细胞可以用于治疗血液系统疾病。[教材 必修1 P121]
例1.[不定选]脂肪干细胞(ADSCs)来源于脂肪组织,在体外培养条件下,可定向分化为成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞或肌细胞等。下列有关叙述错误的是( )
A.ADSCs是具有分裂、分化能力的干细胞,不会发生细胞衰老和细胞凋亡
B.ADSCs分化为脂肪细胞的过程中,细胞中RNA不变,蛋白质的种类发生改变
C.ADSCs与其分化形成的成骨细胞的基因组成相同,但二者基因的表达情况不同
D.与分化形成的软骨细胞相比,ADSCs的分化程度低,表现出来的全能性较高
AB
练1.图为人体内部分细胞分化过程,下列说法正确的是 ( )
A.红细胞是通过无丝分裂产
生的,不发生DNA的复制
B.上述细胞中,造血干细胞
的分化程度最低
C.人体内神经干细胞分化成神经细胞的过程不可逆
D.皮肤干细胞分化成皮肤细胞的过程中遗传物质发生改变
C
四、细胞衰老
1. 衰老细胞的特征
降低
水分
酶
色素
细胞核
核膜
染色质
2. 细胞衰老的原因
(1)自由基学说:细胞代谢中产生的 会攻击生物膜、DNA和蛋白质,导致细胞衰老。
自由基
(2)端粒学说
端粒:每条染色体的两端都有的一段特殊序列的 。
染色体两端的端粒DNA序列会随着细胞分裂次数的增加而 ,导致端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤,使细胞逐渐衰老。
DNA—蛋白质复合体
缩短
3. 细胞衰老与个体衰老的关系
单
多
从总体上看,个体衰老的过程也是组成个体的 的过程。
细胞普遍衰老
细胞衰老特征的记忆口诀:
(1)形态变化:一大——细胞核体积变大;一小——细胞体积变小。
(2)物质变化:一多——细胞内色素积累增多;一少——细胞内水分减少。
(3)代谢变化:两低——物质运输功能和多种酶的活性降低;一慢——细胞代谢速率减慢。
五、细胞的死亡
是细胞死亡的一种主要方式
(1)细胞凋亡
基因
程序性死亡
自然更新
稳定
(2)细胞坏死
物理
化学
病理性刺激
提醒 注意区分与病原体感染有关的细胞死亡的不同情况:
若是被病原体感染而死亡,则属于细胞坏死;
若感染后被机体免疫系统清除,则属于细胞凋亡。
细胞死亡的方式有四类,简称“三凋亡、一坏死”
(3)细胞自噬
激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡
细胞器
微生物
和毒素
例2.动物正常组织干细胞突变获得异常增殖能力,并与外界因素相互作用,可恶变为癌细胞。干细胞转变为癌细胞后,下列说法正确的是( )
A.DNA序列不变 B.DNA复制方式不变
C