内容正文:
第六章 细胞的生命历程
第3节
细胞的衰老和死亡
生命观念:细胞也具有衰老和死亡的过程。
科学思维:辨析个体衰老和细胞衰老的关系,理解细胞凋亡的概念。
科学探究:分析细胞衰老和死亡的原理及其意义。
社会责任:珍爱生命,知道健康生活的方法。
核心素养目标
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问题探讨
人到了一定的年龄就会出现白头发,并且随着年龄的增长,白头发往往会越来越多,白头发生成的直接原因是毛囊细胞合成黑色素的功能下降。讨论:
1、老年人白头发的形成与毛囊细胞的衰老有怎样的关系?
2、老年人体内有没有幼嫩的细胞?年轻人的体内有没有衰老的细胞?
3、细胞衰老与个体衰老有什么关系?
由于毛囊中的黑色素细胞衰老,细胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少,所以老年人的头发会变白。
老年人体内有幼嫩的细胞,如造血干细胞一生都能增殖分化产生各种类型的血细胞;年轻人体内也有衰老的细胞,如皮肤的角质层细胞,最后细胞凋亡脱落。
人体内的细胞总是在不断更新着,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。但从总体上看,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
“花有重开日,人无再少年”,人体的衰老是不可避免的。人体衰老有哪些特征?
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衰老症状 原因分析
皮肤干燥、皱纹、变矮
头发变白
老年斑
吸收能力下降
行动迟缓无力、怕冷
细胞水分减少,体积减小
细胞内的酶(酪氨酸酶)活性降低
细胞内色素(脂褐素)的累积
细胞膜通透性功能改变
细胞呼吸速度减慢
一、细胞衰老的特征
细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。
①细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低
②细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深
③细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小
④细胞内多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢
⑤细胞内的色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递
巧记:一大、一小、一多、一少、两低、两慢
一、细胞衰老的特征
一大
细胞核的体积增大,染色质收缩,染色加深。
一小
细胞体积变小。
一多
细胞内的色素逐渐积累增多。
两低
细胞膜的物质运输功能降低,多种酶的活性降低。
一少
两慢
细胞内的水分减少。
细胞内的呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢。
一、细胞衰老的特征
1.自由基学说:
(1)自由基的概念:异常活泼的带电分子或基团。
二、细胞衰老的原因
超氧化物歧化酶(SOD)可以清除自由基,延缓细胞衰老。
(2)自由基的产生
细胞中的氧化反应
辐射
有害物质入侵
自由基
二、细胞衰老的原因
自由基
磷脂
DNA
蛋白质
生物膜损伤
基因突变
活性下降
攻击和破坏
细胞衰老
二、细胞衰老的原因
超氧化物歧化酶(SOD)可以清除自由基,延缓细胞衰老。
抗氧化剂如维生素C,维生素E
2.端粒学说:
(1)端粒的概念:
每条染色体的两端含有的一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体。
(2)端粒的特点:每次细胞分裂,端粒DNA会缩短一截。
随细胞分裂次数的增加,截短的部分会逐渐向内延伸。端粒DNA序列截短后,使端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤,结果使细胞活动渐趋异常。细胞会随着分裂次数的增多而衰老。
二、细胞衰老的原因
延缓衰老的方法
1.体育运动和心情
适宜的体育锻炼,乐观的生活态度;
2. 温度环境
有人估算,如果人的体温能降低2~3度,寿命可延长25~40年;这不能仅归因于代谢减慢,可能还跟改善后半生免疫功能恶化有关;
3.适当补充含抗氧化剂的药物
如维生素E(可抵消细胞内引起衰老的自由基的积聚)、辅酶Q(与呼吸有关,起抗氧化作用)、SOD(Superoxide dismutase 超氧化物歧化酶,能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质。)
二、细胞衰老的原因
4.延缓脑衰老
脑越用越发达、越能延缓衰老进程,多用脑、多方面用脑很有效。
自由基学说分析
1.基因相同吗?2.蛋白质(基因表达)相同吗?3.通过看照片发现蛋白质是不完全相同(奢侈基因和管家基因)4.为什么蛋白质不同但是蛋白质相同---基因的选择性。
细胞衰老或死亡 ≠ 个体衰老或死亡
多细胞生物
单细胞生物
细胞衰老或死亡 = 个体衰老或死亡
个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
意义:细胞衰老是人体内发生的正常生命现象,正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。
四、细胞衰老与个体衰老的关系
实验1 在相同的条件下,分别单独培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞,结果如下表所示。
细胞来源 胎儿 中年人 老年人
增殖代数 50 20 2~4
讨论:从实验1中你能得出什么结论?