2025届高三生物一轮复习课件第13讲 细胞的分化、衰老、死亡

第十三讲 细胞的分化、衰老、死亡 考点一：细胞分化 ① 概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。 有丝 分裂 细胞 分化 受精卵 唾液腺 细胞 肌肉 细胞 胰岛 细胞 免疫 细胞 细胞分裂使细胞数目增多， 细胞分化使细胞种类增加。 细胞分裂是细胞分化的基础 ② 特点： 考点一：细胞分化 一般来说，已经分化的细胞一直保持分化后的状态，直到死亡， 都不能恢复到原来胚胎细胞的形态和结构。 细胞分化是一种持久性的变化，发生在整个生命进程中。 细胞分化在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础。 就同一个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传信息。 (持久性) (不可逆性） (普遍性) (遗传物质不变性) (稳定性） 考点一：细胞分化 ③ 原因（实质）： 红细胞 肌肉细胞 血红蛋白基因 肌动蛋白基因 肌动蛋白 （开） （关） 其他基因 具有收缩和舒张的作用 血红蛋白基因 肌动蛋白基因 血红蛋白 （开，执行） （关） 其他基因 运输氧气 受精卵 直接原因： 合成了具有特定结构和功能的蛋白质 根本原因/实质： 基因的选择性表达 ④ 结果： 分子水平：合成不同种类的mRNA，进而产生不同种类的蛋白质 细胞水平：产生形态、结构、功能不同的细胞 组织器官水平：构成不同类型的细胞构成不同的组织和器官。 ⑤ 意义： （1）是个体发育的基础。 （2）使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高各种生理功能的效率。 考点一：细胞分化 考点一：细胞分化 补充：基因的类型 管家基因：是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因，其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的。如ATP水解酶基因、糖酵解酶基因与核糖体蛋白基因等。 奢侈基因：是指不同的细胞类型进行特异性表达的基因，其产物赋予各种类型细胞特定的的形态结构特征与生理功能。如血红蛋白基因、胰岛素基因等。 考点二：细胞的全能性 一般来说，细胞分化是不可逆的。细胞分化程度越高，分裂能力越弱。但是在离体和人工培养等条件下，某些高度分化的细胞也能恢复分裂和再分化。 美国科学家斯图尔德用胡萝卜韧皮部细胞成功地培育出了一棵完整的植株，证明了高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。 科学家用非洲爪檐的肠上皮细胞核移植到去核的卵细胞中，获得了新的个体。已分化的动物细胞的细胞核仍具有发育成完整个体的能力。 考点二：细胞的全能性 ① 概念： 是指细胞经分裂和分化后，仍具有___________________或___________________的潜能和特性。 产生完整有机体 分化成其他各种细胞 ② 原因： 细胞的细胞核内含有本物种全套的遗传信息。 ③ 条件： 1. 离体 2. 营养条件：水、无机盐、糖类、氨基酸、核苷酸...... 3. 理化条件：温度、pH值、光照、渗透压...... ④ 难易程度： 受精卵 > 生殖细胞 > 体细胞 植物细胞 > 动物细胞； 一般来说，细胞分化程度越高，全能性越低 考点二：细胞的全能性 ⑤干细胞 概念： 动物和人体内保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。 ①胚胎干细胞 ②成体干细胞 干细胞类型 多能干细胞 专能干细胞 能分化成一类细胞，如造血干细胞 只能分化成一种细胞，如神经干细胞、精原干细胞 ①胚胎干细胞（ES细胞）存在于早期胚胎中，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。 ②成体干细胞：是成体组织或器官内的干细胞，具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。 补充：细胞分化与细胞全能性的比较 比较项目 细胞分化 细胞全能性 原因 结果 比较大小 二者关系 基因的选择性表达 含有物种全套遗传信息 形成形态、结构、功能不同的细胞 形成完整有机体或其他各种类型的细胞 分化程度： 体细胞>生殖细胞>受精卵 全能性大小： 受精卵>生殖细胞>体细胞 1、细胞分化不导致遗传物质改变，因此已分化的细胞仍然具有全能性。 2、一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难表现。 补充：常见的易错易混点： 1、同一个体不同类型的细胞的RNA不完全相同，但DNA一定相同。 2、种子发育成完整个体不属于细胞全能性，因为种子不是一个细胞，而是由多种细胞组成的器官。 3、有全能性≠表现出全能性： 只要有全套的遗传信息，理论上都具有全能性，但不一定表现。 而细胞发育成了完整个体或分化成其他各种细胞，才是表现出了全能性。 4、高度分化的植物细胞若要表现出全能性，必须离体并给予合适的理化条件，未离体的植物细胞全能性受到抑制，不能表现出来。 考点三：细胞的衰老 ①定义：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。 ②细胞衰老的具体表现： 衰老症状 原因分析 皮肤干燥、发皱 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)的累积 细胞膜通透性功能改变 无力 细胞内呼吸速度减慢 考点三：细胞的衰老 ③细胞衰老的特征： 内折 收缩 降低 减慢 考点三：细胞的衰老 ④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 考点三：细胞的衰老 ④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 考点三：细胞的衰老 ④细胞衰老与个体衰老的关系： 对于单细胞生物而言，细胞的衰老等同于个体的衰老 对于多细胞生物而言，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。 从总体上看，多细胞生物衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 ※年幼的个体中也有衰老的细胞，年老的个体中也有幼嫩的细胞 ⑤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。 考点四：细胞的死亡 细胞死亡：包括凋亡和坏死等方式，其中凋亡是主要方式。 ①细胞凋亡： 定义：由基因决定的细胞自动结束生命的过程 原因：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。 对机体的影响：细胞凋亡是一种自然的生理过程，对机体有利。 实例： 个体发育中细胞的自动死亡。 成熟的生物体中细胞的自然更新。 某些被病原体感染的细胞的清除（细胞毒性T细胞裂解靶细胞）。 考点四：细胞的死亡 细胞死亡：包括凋亡和坏死等方式，其中凋亡是主要方式。 ①细胞凋亡： 意义：细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。 考点四：细胞的死亡 细胞死亡：包括凋亡和坏死等方式，其中凋亡是主要方式。 补充：细胞凋亡的机制： 考点四：细胞的死亡 细胞死亡：包括凋亡和坏死等方式，其中凋亡是主要方式。 ②细胞坏死： 细胞坏死是指在种种不利因素影响下，因细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。 定义： 如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激等 诱因： 对机体的影响： 细胞坏死不是由基因决定的，是一种非正常的死亡，对机体有害。 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 考点四：细胞的死亡 细胞死亡：包括凋亡和坏死等方式，其中凋亡是主要方式。 ②细胞坏死： 过程： 考点四：细胞的死亡 ③比较细胞凋亡与细胞坏死： 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 受凋亡基因控制的 与基因无关 程序性 非程序性 对机体是有利的 对机体是有害的 极端环境、病原体等不利因素的刺激 受到严格的由遗传机制决定的程序性调控 主动的 被动的 ④ 补充：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，再重新被细胞吸收利用。 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，可通过细胞自噬，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。 考点四：细胞的死亡 补充：与本节相关的实验探究： 1、请设计实验，证明已分化的动物细胞全能性受到限制，但细胞核仍具有全能性。写出主要的方法步骤。 一、在同一只母羊A身上取出若干健康的乳腺上皮细胞，分成两组，编号为甲乙。 二、 将甲组细胞直接放置于培养液； 将乙组的细胞核移植到一个去核卵母细胞（来自母羊B）内，移植完成后放置于相同的培养液。 将甲组与乙组在相同且适宜的环境下培养一段时间后，分别移植到同一只母羊C的子宫内。观察实验结果。 三、一段时间后，甲组的细胞无法继续发育，乙组的细胞能继续发育。 补充：与本节相关的实验探究： 2、观察下述实验，分析实验结论。 实验一：分别在相同条件下，体外培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞，结果如下表： 细胞来源 胎儿 中年人 老年人 增殖代数 50 20 2~4 该实验说明： 细胞分裂能力随着生物体年龄增长而减弱 补充：与本节相关的实验探究： 2、观察下述实验，分析实验结论。 实验二：分别将鼠、鸡、人、龟的体细胞在体外培养，结果如下图： 最高寿命/年 细胞分裂最高次数 鼠 鸡 人 兔 物种寿命 最高分裂次数 该实验说明： 细胞分裂次数与物种寿命有关，寿命越长的物种，体细胞能分裂的次数越高。 补充：与本节相关的实验探究： 2、观察下述实验，分析实验结论。 实验三：实验内容如下图所示： 年轻人去核的体细胞 老年人体细胞细胞核 老年人去核的体细胞 年轻人体细胞细胞核 融合形成重组细胞——体外培养不分裂 融合形成重组细胞——体外培养分裂旺盛 该实验说明： 细胞核是决定细胞衰老的重要因素。 $$