内容正文:
第三节 细胞凋亡是编程性死亡
[任务驱动]
1.在理解衰老及死亡等进程原因的基础上,形成生命活动是在内外因素综合作用下发生的复杂过程的观念。
2.通过对细胞衰老与死亡的有关问题分析,养成学以致用,关注科技发展和人体健康的态度。
授课提示:对应学生用书第128页
一 衰老细胞的结构和代谢产生异常
1.衰老(aging)又称老化,通常指生物个体发育成熟后,随着年龄的增加,机能减退,内环境稳定性下降,趋向死亡的不可逆的现象。
2.细胞衰老的过程中,细胞的形态、结构、生理和生化等方面均发生变化。衰老细胞各种结构及其功能总体上呈衰退变化。例如:
(1)膜脂氧化导致细胞膜流动性降低;
(2)细胞质色素积累、空泡形成;
(3)细胞核体积增大,染色加深,核膜内陷,染色质凝聚、碎裂、溶解;
(4)DNA的功能受抑制,RNA含量降低;
(5)蛋白质合成下降,酶的活性降低;
(6)线粒体的数量随年龄增大而减少,体积则随年龄增加而变大;
(7)呼吸变慢等。
3.细胞衰老的原因
细胞衰老是各种细胞成分在受到内、外环境的损伤作用后,因缺乏完善的修复,使遗传物质的“差错”积累所致。
4.引发细胞衰老的内、外因素
(1)DNA分子中某些片段的长度,与细胞增殖次数密切相关的“端粒DNA”长度;
(2)一些与衰老相关基因的活化;
(3)细胞代谢产物积累到一定量后会危害细胞,引起衰老,如哺乳动物脂褐质的沉积;
(4)化学性质活泼的自由基攻击生物体内的DNA、蛋白质和脂类等大分子物质,造成损伤;
(5)随着年龄的增加,机体自我修复能力下降,导致遗传物质发生改变时不能完全修复,“错误”累积等导致细胞的衰老等。
二 衰老细胞的死亡受基因的调控
1.细胞凋亡是细胞发育过程中的必然步骤,是由某种基因引发的。这种严格受基因调控的死亡,属于正常的生理性变化,不同于病变或伤害导致的病理性死亡。
2.细胞凋亡的表现
(1)染色质聚集、分块、位于核膜上;胞质凝缩。
(2)DNA被有规律地降解为大小不同的片段,最后核断裂,细胞通过出芽的方式形成许多凋亡小体。
(3)凋亡小体内有结构完整的细胞器,还有凝缩的染色体,可被邻近细胞吞噬、消化。
(4)细胞凋亡因始终有膜封闭,没有内含物释放,故不会引起炎症。
3.细胞凋亡的实例
(1)动物的正常发育中都有细胞凋亡现象。
(2)在发育过程中或成熟组织中,发生凋亡的细胞数量是惊人的。
(3)细胞凋亡在植物体内也普遍存在。
预习诊断——————————————————
1.衰老和死亡是生命的基本现象,生命的更新、种族的延续就是在生与死的交替中进行的。(√)
2.细胞衰老的过程中,线粒体的数量随年龄增大而减少,体积也随年龄增加而减小。(×)
3.只要有细胞代谢产物积累就会危害细胞,引起衰老。(×)
4.细胞凋亡是严格受基因调控的死亡,属于正常的生理性变化。(√)
5.细胞凋亡因始终有膜封闭,没有内含物释放,故不会引起炎症。(√)
授课提示:对应学生用书第129页
衰老细胞的结构和代谢产生异常
(阅读教材P130~131)
在细胞衰老的过程中,细胞的形态、结构、生理和生化等方面有哪些变化?
提示:细胞衰老的过程中,细胞的形态、结构、生理和生化等方面均发生变化。衰老细胞各种结构及其功能总体上呈衰退变化。例如,膜脂氧化导致细胞膜流动性降低;细胞质色素积累、空泡形成;细胞核体积增大,染色加深,核膜内陷,染色质凝聚、碎裂、溶解;DNA的功能受抑制,RNA含量降低;蛋白质合成下降,酶的活性降低;线粒体的数量随年龄增大而减少,体积则随年龄增加而变大;呼吸变慢等。
1.下列不属于细胞衰老特征的是( )
A.多种酶活性降低 B.线粒体体积减小
C.呼吸变慢 D.细胞核体积增大
解析:细胞衰老特征。衰老的细胞内多种酶的活性降低,例如,头发基部的黑色素细胞衰老时,细胞内的酪氨酸酶活性降低使黑色素合成减少,出现白发,A不符合题意;衰老细胞的线粒体体积增大,数量减少,B符合题意;衰老细胞的细胞呼吸速率会减慢,线粒体数量减少,C不符合题意;衰老的细胞中,细胞核体积增大,核膜内折,染色质凝聚碎裂、溶解,染色加深,D不符合题意。
答案:B
2.衰老细胞的结构和代谢产生异常,下列有关说法,错误的是( )
A.衰老又称老化,通常指生物个体发育成熟后,随着年龄的增加,机能减退,内环境稳定性下降,趋向死亡的不可逆的现象
B.生物体内的细胞不断地衰老和死亡,同时又有增殖产生的新细胞来代替它们
C.细胞衰老的过程中,膜脂氧化导致细胞膜流动性升高
D.一些与衰老相关基因的活化会引发细胞的衰老
解析:细胞衰老的过程中,膜脂氧化导致细胞膜流动性降低。
答案:C
衰老细胞的死亡受基因的调控
(阅读教材P131~132)
细胞凋亡表示细胞像秋天的树叶一样凋落的死亡方式,细胞凋亡