4.2 细胞分化、衰老和死亡 第2课时（教学课件）生物苏教版必修1

第二节 细胞分化、衰老和死亡 （第2课时 细胞衰老和细胞死亡 ） 高中生物学 第四章细胞增殖、分化、衰老和死亡 苏教版 2019 目录 课堂小结 04 课堂练习 情境导入 02 03 素养目标 01 05 探究新知 一、细胞衰老的特征 二、细胞衰老的原因 三、细胞衰老与个体衰老的关系 四、细胞死亡 学习目标 核心素养 1.阐明细胞衰老的特征及原因。 2.说明个体衰老与细胞衰老的关系。 3.阐明细胞凋亡的概念和意义。 4.能区分细胞凋亡与细胞坏死。 1.正常情况下，细胞的衰老和死亡是一种自然的生理过程，在个体发育和内部环境的维护中具有重要意义。(生命观念) 2.基于细胞凋亡与坏死的特点，理解二者的区别。(科学探究） 3.关注社会议题，参与并讨论作出理性解释， 辨别迷信和伪科学；主动宣传健康生活和关爱生命等相关知识。（社会责任） 素养目标 人到了一定的年龄就会出现白头发,并且随着年龄长,白头发往往会越来越多。白头发生成的直接原因是细胞合成黑色素的功能下降。 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。 情境导入 思考 1.老年人白头发的形成与毛囊细胞的衰老有怎样的关系？ 衰老的细胞有什么特征呢？ ②细胞内多种酶的_________，呼吸速率____ ，新陈代谢速率_____ ④细胞膜 改变， 使 降低 ⑤细胞核的体积____，核膜_____，染色质____、染色_____ ①细胞内的____减少，细胞____，体积____ ③细胞内的____ 逐渐___ ，妨碍细胞内物质的____ 和_____ 通透性 物质运输功能 增大 内折 收缩 加深 水分 萎缩 变小 减慢 色素 减慢 积累 交流 传递 活性降低 一大、一小、一多、一少、两低、两慢 一、细胞衰老的特征 细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，其在形态、结构、功能上都发生明显的变化。 1.细胞衰老的概念: 2.细胞衰老后有哪些特征: 影响DNA复制 主要是脂褐素 不是所有酶，与衰老有关的酶活性升高。 5 人体衰老症状 原因分析 满脸皱纹 皮肤细胞内水分 ，细胞 ，体积 . 出现“老年斑” 皮肤细胞中 积累 浑身乏力 行动迟缓 老年人细胞中与 降低， 缓慢； 头发变白 由于毛囊中的黑色素细胞衰老， 细胞中的 降低，黑色素合成减少 吸收能力下降 细胞膜通透性改变， 降低 减少 萎缩 变小 色素 呼吸有关的酶活性 新陈代谢 酪氨酸酶活性 物质运输功能 一、细胞衰老的特征 尝试从细胞水平解释人体衰老特征 2009年，诺贝尔生理学或医学奖授予了美国的布莱克本、格雷德和绍斯塔克三人，他们发现了 为细胞衰老的端粒学说提供了依据。 端粒和端粒酶保护染色体的机制 二、细胞衰老的原因 布莱克本 格雷德 绍斯塔克 ①什么是端粒？ ②端粒特点？ ③端粒缩短为什么会使细胞衰老？ 1 端粒学说 ——真核生物染色体末端的DNA重复序列，能维持染色体的稳定性。 每次细胞分裂后，端粒DNA序列会缩短一截，随着分裂次数增加截短部分会逐渐向内延伸. 端粒DNA序列逐渐缩短 细胞活动渐趋异常 细胞分裂 端粒内侧 正常的DNA序列受到损伤 (染色体为红色，黄色荧光显示端粒) 二、细胞衰老的原因 端粒酶: 细胞中一种延长端粒的酶，可以延缓细胞的衰老。 异常活泼的带电分子或基团 含有未配对的电子，有高度的反应活泼性。 A. 胞内的氧化反应产生 B. 辐射和有害物质的入侵刺激细胞产生。 2 自由基学说 自由基 磷脂 DNA 蛋白质 生物膜损伤 基因突变 攻击和破坏 细胞衰老 ④自由基是怎样导致细胞衰老的？ ① 什么是自由基？ ②自由基的特性? ③自由基的来源？ 活性下降 二、细胞衰老的原因 最严重 (雪崩反应) 成人早衰症是一种家族性疾病，控制这种疾病的基因位于第8号染色体的短臂上，编码DNA解旋酶，在成人早衰症患者体内这种酶有缺陷，导致患者早衰。患者多数早夭。 早衰少年 其他动物体研究也支持基因时钟学说。例如，在果蝇研究中发现，一种Indy基因突变，会使果蝇的寿命从37天延长到70天左右。 基因时钟学说 二、细胞衰老的原因 知识链接 多细胞生物 单细胞生物 细胞衰老或死亡 个体衰老或死亡 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。 同步 不一定同步 = ≠ 三、细胞衰老与个体衰老的关系 年龄因素与细胞衰老的关系 实验1：单独培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞，结果如下： 细胞来源 胎儿 中年人 老年人 增殖代数 50 20 2～4 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，反之越多。 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。 说明：细胞增殖的能力与个体的年龄有密切的关系。 三、细胞衰老与个体衰老的关系 四、细胞死亡 细胞死亡方式 细胞死亡包括细胞凋亡、细胞坏死和自噬性细胞死亡等方式，其中细胞凋亡是细胞死亡的一种主要方式。 青蛙的发育 人胚胎发育中尾的消失 胎儿手的发育 通过溶酶体（动物）或液泡（酵母菌和植物）与双层膜包裹的细胞自身物质融合，从而降解细胞自身物质的过程。 ①概念: ②意义: 四、细胞死亡 细胞自噬 1 形成双层膜的自噬泡 1.维持细胞内动态平衡；2.降解功能失常或不需要的细胞结构，如各种蛋白质、细胞器；3.导致细胞死亡。 3.实例： ① 烫伤的皮肤细胞的死亡 ② 骨折后骨细胞的死亡 ③ 吸烟者肺部细胞因尼古丁作用的死亡 指在种种不利因素影响下，由细胞的正常代谢活动受损或中断引起细胞的损伤和非正常性死亡。 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 （物理、化学因素或严重的病理性刺激） 1. 概念: 四、细胞死亡 细胞坏死 2 四、细胞死亡 细胞坏死 2 ① 细胞膨大；② 核膜和细胞质膜破裂；③ 细胞内容物外溢。 4.表现： 1. 细胞凋亡 （1）定义： 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。 与凋亡相关的基因选择性表达的结果 （2）实质： （主要方式） 是一种程序性死亡 四、细胞死亡 细胞凋亡 3 （3）细胞凋亡类型及意义： 清除受损、突变、衰老 细胞。细胞的自然更新。 ①完成正常生长发育 ②维持内部环境的稳定 ③抵御外界因素的干扰 被病原体感染的细胞的清除 青蛙的发育 更新性凋亡 个体生长发育中的细胞凋亡 四、细胞死亡 细胞凋亡 3 发育性凋亡 清除性凋亡 细胞坏死和细胞凋亡过程中的变化 正常细胞 凋亡小体 细胞肿胀 细胞收缩 细胞破裂 炎症反应 被吞噬细胞 吞噬消化 细胞坏死： ①细胞肿胀 ②出现细胞器变性、肿大等现象 ③最终细胞破裂，释放出细胞内容物，还会引发炎症。 细胞凋亡（主动） 细胞坏死（被动） 细胞凋亡： ①细胞会出现染色质的浓缩，染色体聚集分块的现象。 ②细胞核断裂，细胞开始形成一个个的凋亡小体。 ③凋亡小体最终会被吞噬细胞吞噬清除。 四、细胞的死亡 项目 细胞凋亡 细胞坏死 原因 范围 细胞膜 细胞器 体积 调节过程 对机体的影响 多为单个细胞 大片组织或成群细胞 正常生理性变化 病理变化或剧烈损伤 对机体是有利，不发生炎症 对机体是有害，发生炎症 破损 内陷 变化不明显 内质网等崩解线粒体肿胀溶酶体解体 细胞凋亡和细胞坏死的比较 收缩变小 肿胀变大 受基因控制 被动进行 四、细胞死亡 以木质部管状细胞（导管细胞）为例，管状细胞是植物体内负责运输和机械支持的厚壁组织细胞，成熟时都是死细胞。 细胞伸长 细胞壁增厚和木质化 细胞程序性死亡 1.管状细胞的分化 四、细胞死亡 植物细胞中的细胞的程序性死亡 知识链接 细胞壁增厚，液泡膜破裂、核DNA被迅速降解，细胞内容物被水解消化，最后仅剩下细胞壁。 乙烯、赤霉素能促进植物细胞程序性死亡，细胞分裂素和脱落酸则能抑制植物细胞程序性死亡。 植物激素是植物细胞发生程序性死亡的因素之一。 导 管 四、细胞死亡 植物细胞中的细胞的程序性死亡 2.细胞变化： 3.影响因素： 植物细胞程序性死亡模式图 个体衰老与细胞衰老的关系 细胞衰老的特征 细胞衰老的原因 细胞凋亡 单细胞生物 个体衰老或死亡=细胞衰老或死亡 多细胞生物 个体衰老或死亡≠细胞衰老或死亡 细胞衰老的特征:“一大一小一多一少两慢两低” 自由基学说 端粒学说 概念 意义 细胞凋亡与细胞坏死的区别 细胞的衰老和死亡 课堂小结 1. 如图是细胞衰老的自由基学说示意图，下列有关叙述错误的是（　　） A. ①②过程的作用效果会引起细胞内生物膜面积减小 C. ④过程可能引起细胞内基因的突变 D. ⑤可来自辐射、有害物质的入侵和细胞内的氧化反应等 B. ③过程会使酪氨酸酶活性升高 课堂练习 B ③过程自由基攻击细胞合成的蛋白质， 可使酪氨酸酶的活性降低，细胞新陈代谢的速率减慢 B 课堂练习 2. 细胞自噬是真核生物进化中保留的对细胞内物质进行周转的重要过程，它与 细胞凋亡、细胞衰老一样，是十分重要的生物学现象，参与生物的生长、发育等 多种过程。下图为细胞通过自噬作用清除衰老线粒体的过程，下列相关叙述 错误的是（　　） A. 自噬前体来源于内质网，吞噬衰老线粒体的 过程体现了膜的流动性 B. 自噬体具双层膜结构，其形成与高尔基体密切相关 C. 自噬体的形成需借助于膜的流动性，这一过程需要消耗能量 D. 细胞凋亡和细胞衰老的过程中，细胞的自噬作用可能增强 由图可知，自噬前体来源于内质网，具有双层膜结构， 吞噬衰老线粒体的过程体现了膜的流动性。 苏教版 2019 谢谢您的聆听 $$