6.3 细胞衰老和死亡课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修一

第6章 细胞的生命历程 6.3细胞衰老和死亡 【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？ 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。 个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 老年人体内有幼嫩的细胞，如造血干细胞增殖分化产生的血细胞；年轻人体内也有衰老的细胞，如皮肤的表皮细胞衰老成角质层细胞，最后凋亡脱落。 1.单细胞生物体：个体衰老=细胞衰老 大肠杆菌 变形虫 酵母菌 一、个体衰老与细胞衰老的关系 2.多细胞生物体：个体衰老≠细胞衰老 人体细胞每天更新率为1%~2%。如：肝细胞寿命约为18个月；皮肤细胞的寿命为十多天；小肠上皮细胞寿命只有1-2天。 多细胞生物个体体衰老是组成个体的细胞普遍衰老的过程 二、细胞衰老 1.概念： 2.特征： 细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。 （1）细胞膜 （2）细胞核 （3）细胞质 细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。 细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深 ①细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小 ②细胞内多种酶活性降低，呼吸速率减慢，细胞新陈代谢速率减慢 ③细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递 衰老症状 原因分析 皮肤干燥、皱纹 头发变白 老人斑 吸收能力下降 细胞水分减少，体积减小 细胞内的（酪氨酸）酶活性降低 细胞内色素（脂褐素）逐渐积累 细胞膜通透性改变，物质运输功能降低 体弱无力 细胞呼吸速率减慢 衰老的症状与原因分析 细胞衰老的主要特征 细胞内多种酶活性降低 酪氨酸 黑色素 酪氨酸酶 黑发 酪氨酸 黑色素减少 酪氨酸酶 白发 活性下降 3.原因： 异常活泼的带电分子或者基团。 ①自由基的定义： ②自由基的特点： ③学说内容： 攻击磷脂，产生更多自由基，再去攻击别的分子； 攻击DNA，可能引起基因突变； 攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，使细胞衰老。 自由基 细胞中的氧化反应 辐射 有害物质入侵 超氧化物歧化酶(SOD)可以清除自由基，延缓细胞衰老。 （1）自由基学说： 含有未配对电子，表现出高度的活泼性。 （2）端粒学说 端粒 ①端粒的定义： ②端粒的特点： 随着细胞分裂次数的增加，截短的部分会逐渐向内延伸 在端粒DNA序列被截短后 端粒内侧的正常基因的DNA序列就会受到损伤 细胞活动逐渐趋异常 细胞核 每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA---蛋白质复合体。 端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截 ③学说内容： 【思考·讨论】年龄因素与细胞衰老的关系 科学家为了探究影响细胞衰老的年龄因素，进行了如下实验。 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。 实验2：将年轻人的体细胞去核后与老年人的细胞核融合；将老年人的体细胞去核后与年轻人的细胞核融合。分别在体外培养。结果是前者不分裂，后者分裂旺盛。 讨论 1.从实验1中你能得出什么结论？ 2.是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些？ 细胞来源 胎儿 中年人 老年人 增殖代数 50 20 2-4 年龄越大的个体的体细胞可增殖代数越少，年龄越小的个体的体细胞可增殖代数越多,细胞增殖的能力与个体的年龄有密切的关系。 细胞核 三、细胞死亡 思考：1.胎儿的手在发育过程中经历了怎样的变化？ 2.在手的发育过程中，什么细胞发生了凋亡，这些凋亡对于人类来说有什么意义？ 手指间细胞逐渐发生了凋亡。手指分开，更适应抓握物体，使人类更好适应环境。 图1 胎儿手的发育 （1）概念： （2）机制： （3）例子： 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。 1.细胞凋亡 受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，是一种程序性死亡。 个体发育中的自动死亡 如：人、蝌蚪在发育过程中尾的消失等 成熟个体中细胞的自然更新： 如：花瓣的自然凋落，人红细胞正常死亡、更新等 被病原体感染的细胞的清除 如：白细胞吞噬病菌，效应T细胞裂解含有病毒的靶细胞等 与凋亡相关的基因选择性表达的结果 图2 细胞凋亡的过程 注意：细胞凋亡过程中存在基因的选择性表达，负责凋亡的基因表达。 【相关信息】 正在发育以及发育成熟的生物体中，细胞发生凋亡的数量是惊人的。 健康的成人体内，在骨髓和肠中，每小时约有10亿个细胞凋亡。 脊椎动物的神经系统在发育过程中，约有50%的细胞凋亡。 鸡爪、鸭掌在胚胎期都有蹼状结构，但出生的小鸡爪之间却没有蹼状物。 推测鸡爪尖的蹼状物是如何