内容正文:
第6章 细胞的生命历程
第3节 细胞的衰老和死亡
课标要求 核心素养
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。 1.生命观念:基于细胞衰老的物质及结构变化,理解细胞衰老的特征。
2.科学思维:基于细胞凋亡与坏死的特点,理解二者的区别。
《人的一生中面部衰老变化》
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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?
毛囊黑色素细胞衰老,与黑色素合成相关酶的活性降低,黑色素合成减少,头发就会变白。
老年人体内还会有幼嫩的细胞,比如造血干细胞一生都能增殖和产生各种类型的血细胞;年轻人体内也有衰老细胞,如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞。
个体的衰老与细胞的衰老并不是一回事,人体内的细胞总是不断更新着,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。
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细胞衰老
皮肤干燥、皱纹
头发变白
老年斑
吸收能力下降
细胞内水分减少
细胞内酶(酪氨酸酶)活性降低
细胞内色素(主要是脂褐素)的积累
细胞膜通透性功能改变
行动迟缓无力
细胞内呼吸速率减慢
结合教材123-124页,分析原因
细胞 核 的体积增大
细胞衰老
1.过程
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。
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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
2.特征
3.原因
自由基:异常活泼的带电分子或基团
1.自由基学说
辐射、有害物质的入侵和细胞内的氧化反应等
产生
攻击 破坏
生物分子
DNA——可能引起基因突变
磷脂分子——生物膜损伤
产生更多
蛋白质——活性下降——细胞衰老
A∶B → A· + ·B
A·和·B就称为自由基
含未配对电子
超氧化物歧化酶(SOD)可以清除自由基,延缓细胞衰老。
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端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤
2.端粒学说
每次细胞分裂后,端粒DNA序列会缩短一截
端粒
机理
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
细胞活动渐趋异常
端粒
端粒学说能解释所有细胞的衰老吗?
细胞分裂次数增加,截短的部分逐渐向内延伸
端粒酶
细胞中一种延长端粒的酶
伊丽莎白
布莱克本
卡萝尔
格雷德
杰克
绍斯塔克
发现端粒和端粒酶保护染色体的机制
三名美国科学家获2009年诺贝尔生理学或医学奖
能不能想办法延缓衰老呢?
1.体内细胞的超氧化物歧化酶(SOD)可清除部分自由基,食物中维生素C、维生素E、等也可起到清除自由基的作用。
2.如果细胞中端粒酶一直保持很高的活性,端粒的缺损就能得到弥补,染色体的稳定性也得到维持,细胞衰老的进程就会被延缓。
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物质:VE、VC、类胡萝卜素、茶多酚等
酶:超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)等
在正常细胞的清除自由基的防御系统,它们的活性升高能延缓机体的衰老。
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3.细胞衰老与个体衰老的关系
单细胞生物
细胞的衰老或死亡=个体的衰老或死亡
多细胞生物
①个体衰老或死亡≠细胞衰老或死亡
②生物体内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。
③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。
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4.年龄因素与细胞衰老的关系
细胞来源 胎儿 中年人 老年人
增殖代数 50 20 2~4
融合
来源 年轻人细胞质
+老年人细胞核 老年人细胞质
+年轻人细胞核
增殖情况 细胞不分裂 分裂旺盛
实验2
实验1
1.从实验1中你能得出什么结论?
年龄越大的个体内的体细胞增殖代数越少,年龄越小的个体内的体细胞增殖代数越多,细胞增殖的能力与个体的年龄有密切的关系。
随年龄增长,细胞继续分裂的次数会逐渐减少,说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老。
2.是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些?
细胞核
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5.意义
(1)有利方面: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。
(2)不利方面:众多细胞及组织的衰老会引起个体衰老,导致个体出现免疫力下降、适应环境能力减弱等现象。
细胞衰老是细胞正常的生命现象,下列有关叙述不正确的是
A.人体细胞会随着分裂次数的增多而衰老
B.衰老细胞中的自由基可攻击细胞中的多种物质分子
C.细胞衰老导致所有酶的活性都