内容正文:
高一生物组
第3节 细胞的衰老和死亡
第六章 细胞的生命历程
ace (a) -
个体衰老--人体衰老会出现什么症状?
老人会出现:皱纹、老人色斑、白头发、耳聋、 眼花、行动迟缓,记忆力减退、吸收力下降
请注意观察老人的外部形态有哪些特征?
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
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。
细胞衰老的原因
自由基:
攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。
磷脂分子
DNA
蛋白质
自由基
基因突变
细胞衰老
(雪崩反应)
活性下降
异常活泼的带电分子或基团。
自身氧化、辐射及有害物质、水的电离等。
自由基学说
细胞衰老的原因
端粒学说
每条染色体两端的具有特殊序列的DNA—蛋白质复合体。
端粒DNA序列缩短
端粒内侧正常基因的DNA序列受损伤
细胞活动趋于异常
端粒:
细胞分裂
向内 延伸
细胞衰老与个体衰老的关系
单细胞生物
个体衰老与死亡=细胞衰老与死亡
草履虫结构模式图
细菌结构模式图
细胞衰老与个体衰老的关系
多细胞生物
个体衰老指组成个体细胞普遍衰老
细胞总是在不断更新着
体内有无衰老细胞?例如什么细胞?
体内有无新生细胞?例如什么细胞?
细胞衰老与死亡≠个体衰老与死亡
有,如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞
有,如造血干细胞一生都能产生各种血细胞
老年人
婴幼儿
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 老年人细胞质
+年轻人细胞
增殖情况 细胞不分裂 分裂旺盛
1、从实验1中你能得到什么结论?
2、是细胞核还是细胞对细胞分裂的影响更大?
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。
细胞核对细胞分裂的影响大一些。
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。
【资料分析】
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。分别培养,前者不分裂,后者分裂旺盛。
9
归纳年龄因素与细胞衰老的关系
1.一般情况下,体外培养的人体细胞,最多分裂( )次;
2.随年龄增长,细胞继续分裂的次数会( ),说明细胞会( );
3.随着细胞分裂次数增多或细胞衰老,细胞核中遗传物质会出现
( )状态,细胞中一些酶的活性会( );
50
逐渐减少
收缩
下降
随着分裂次数的增多而衰老
细胞衰老与个体衰老的关系
细胞衰老的意义
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。但是机体中众多细胞及组织的衰老,就会引起人的衰老。
与社会的联系
人口老龄化
2020年12月初,民政部发文表示,我国人口总和生育率已经跌破警戒线1.5,按这个趋势,到2050年,中国人口将减少至12.7亿
同时,到2050年,每3个中国公民就会有1个老人
危害
经济发展速度减慢
养老体系压力巨大
(1)概念:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以它是一种程序性死亡。
1.细胞凋亡
细胞凋亡是细胞死亡的一种主要方式
细胞的死亡
(2)实质:
思考:凋亡细胞内基因表达都下降,酶活性都减弱吗?
不是。其中促进细胞凋亡的基因加强,相应的酶活性也增强。
细胞的死亡
与凋亡相关的基因选择性表达的结果。
①完成正常生长发育
(发育性凋亡)
②维持内部环境的稳定
(更新性凋亡)
③抵御外界因素的干扰
(清除性凋亡)
A.人体胚胎时期,尾的消失(细胞的自动死亡)
B.蝌蚪发育过程,尾的消失(细胞的自动死亡)
C.胎儿手发育过程中,手指连接处细胞的消失
某些被病原体感染的细胞的清除;
清除受损、突变、衰老的细胞
(3)意义:
细胞的死亡
指在种种不利因素影响下,如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下,由于细胞的正常代谢活动受损或中断,从而引起细胞的损伤和死亡。
(1)概念:
(2)过程:
正常细胞
细胞损伤或死亡
正常代谢活动
种种不利因素
进行
受损
中断
2.细胞坏死:
细胞的死亡
吸烟者肺部细胞因尼古丁作用的死亡
烫伤的皮肤细胞的死亡
(3)实例:
细胞的死亡
细胞的死亡
项目 细胞凋亡 细胞坏死
与基因的关系
特点
影响因素
方式
对机体的影响
细胞凋亡和细胞坏死的区别
受凋亡基因控制的
与基因无关
生理性
病理性
对机体是有利
对机体是有害
受电、热、冷、 机械等不利因素的刺激
受到严格的由遗传机制决定的程序性调控
主动的
被动的
细胞自噬
概念
在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用。
有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。
意义
处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量。
在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。
分隔膜包绕
自噬体形成
与溶酶体融合
思维训练
人体不同细胞的寿命和分裂能力不同(见下表)。请分析表中有关数据。
讨论:1、细胞的寿命与分裂能力之间有对应关系吗?比如寿命短的细胞是否一定能分裂?
2、细胞的寿命和分裂能力与它们承担的功能有关系吗?
3、根据以上分析,请推测皮肤表皮细胞的寿命和分裂能力。
细胞的寿命与分裂能力无关。寿命短的细胞不一定能分裂,如白细胞。
有关系。
细胞种类 小肠上皮细胞 平滑肌细胞
(分布于内脏器官) 心肌细胞 神经细胞 白细胞
寿命 1~2d 很长 很长 很长 5~7d
能否分裂 能 能 不能 绝大多数不能 不能
皮肤表皮细胞的寿命约10d。生发层的分裂能力强。
$$