4.2 细胞凋亡是编程性死亡课件-2025-2026学年高一上学期生物浙科版必修1

该高中生物学课件聚焦细胞衰老与凋亡，以《西游记》唐僧肉故事导入，从个体衰老特征切入，逐步探讨细胞衰老与个体衰老的关系，细胞衰老的结构功能变化、机制（端粒假说、自由基学说）及细胞凋亡与坏死的区别，通过思考讨论和资料分析构建知识脉络。 其亮点在于融合生命观念（结构与功能观，如衰老细胞结构变化与功能衰退）、科学思维（端粒假说解释多莉羊寿命、自由基学说联系日常习惯）和态度责任（健康生活建议），通过情境导入和问题驱动引导学生探究，帮助学生构建生命观念与科学思维，教师使用可提升课堂互动与教学效果。

细胞凋亡是编程性死亡 第四章 细胞的生命历程 1 《西游记》里，唐僧取经历经千难万险，步步惊心，一路上差不多80%的灾难，都是因为妖怪要吃能够使人长生不老的唐僧肉…… 秦始皇连长生不老，西游记要吃唐僧肉，都是为了追求长生不老，但自然界中，对于生物来说，生老病死却是普遍现象，我们人正常都会老去，是必然的过程。那为什么会老去呢？老去过程中会有哪些变化呢？ 2 个体衰老的概念：通常指生物个体发育成熟后,随着年龄的增加，机能减退，内环境稳定性下降，趋向死亡的不可逆的现象。 头发花白、皮肤松弛、有老年斑、行动迟缓、代谢下降等 个体衰老通常会呈现哪些特征呢？ 个体衰老，那细胞呢？ 3 思考： 细胞衰老和个体衰老有什么关系？ 多细胞生物： ①体内的细胞在不断更新着，总有一部分细胞处于衰老或死亡的状态。 ②从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 单细胞生物：细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。 细胞衰老与个体衰老的关系 4 A.细胞水分减少，体积变小 D.细胞内色素如脂褐素的累积 E.细胞内呼吸速率减慢，线粒体数量随年龄增大而减少 B.细胞膜流动性下降，物质转运功能减弱 个体层次的衰老是否在细胞层次得到一些解释？ C.细胞内蛋白质合成下降，多种酶活性降低 年轻和衰老细胞的形态 (strain WI-38) 细胞衰老概念：细胞的形态、结构、生理和生化等方面均发生变化。 衰老细胞各种结构及其功能总体上呈衰退变化。 ①有老年斑 ②皮肤松弛 ③头发变白 ④行动迟缓 ⑤吸收能力下降 连线，不一定是一对一的关系，个体层次的衰老是细胞衰老的积累和体现 5 细胞核体积增大，染色加深，核膜内陷，染色质凝聚、碎裂、溶解 酶的活性降低 核糖体数量减少 物质转运功能减弱 细胞膜的流动性降低 线粒体数量减少， 体积增大 呼吸变慢 蛋白质合成能力下降 DNA的功能受抑制，RNA含量降低 细胞质色素积累、空泡形成 许多 β-半乳糖苷酶（与衰老有关的酶）活性增强 6 2.衰老细胞体积变大还是变小？ 1. 从控制能力角度和物质运输角度解释衰老细胞细胞核体积为何变大？ 4.是否所有酶的活性均降低？ 3.线粒体的体积为何增大？ 许多酶的活性降低 β-半乳糖苷酶（与衰老有关的酶）活性增强 细胞核控制能力减弱，物质异常运输堆积在细胞核中，导致细胞核体积增大。 细胞核没有足够的能力控制其较小的体积和较大的表面积与体积之比。 变小，水分缺失的多 线粒体没有足够的能力控制其较小的体积和较大的表面积与体积之比。 思考与讨论： 7 端粒假说(telomere hypothesis) 端粒: 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 端粒的显微镜照片 (染色体为红色，黄色荧光显示端粒) “生命时钟” 细胞好端端的为什么会衰老呢？有一种解释是端粒假说 8 思考与讨论： 1.科学研究发现， 癌细胞染色体两端也存在端粒，但癌细胞能够无限增殖。请尝试用端粒学说解释癌细胞的无限增殖。 2.1996年，利用6岁的白面绵羊进行实验，产生了世界上第一个克隆哺乳动物多莉。2003年多莉羊去世，仅活了六年半，而羊的寿命通常在12年左右，尝试利用端粒学说解释多莉羊寿命短的现象。 ①癌细胞的端粒可能不会磨损。 ②癌细胞可以修复端粒。 9 在无限增殖的细胞中存在一种活性较高的酶，称为端粒酶，可以把端粒修复延长。而在正常的体细胞中，端粒酶处于失活状态。 因发现了端粒和端粒酶保护染色体的机理，三人共享2009年诺贝尔生理学或医学奖 癌细胞染色体两端也存在端粒，但癌细胞能够无限增殖。研究表明，大约80%～90%的人类癌症患者中皆出现某种酶过度活跃的现象。 思考1：该酶在癌细胞中发挥的作用可能是？ 可以抑制癌细胞中端粒酶的活性 思考2：有何思路能治疗癌症？ 端粒酶合成端粒示意图： 10 2.1996年，利用6岁的白面绵羊进行实验，产生了世界上第一个克隆哺乳动物多莉。2003年多莉羊去世，仅活了六年半，而羊的寿命通常在12年左右，尝试利用端粒学说解释多莉羊寿命短的现象。 多莉的核供体是白面绵羊的乳腺细胞，该细胞经过多次分裂产生，其染色体末端的端粒已不完整。 11 12 1969年 1981年 1974 1973 细胞衰老的实质原因是什么？ 细胞各种成分 内、外环境损伤作用 缺乏完善的修复 遗传物质“差错”积累所致 1.损伤加剧 2.修复不够 神奇的是，同样的年龄，但表现出的衰老程度可能不同，特别是一些明星和普通人，甚至是明星与明星之间也有很大的差异。比如这几组，请问？ 13 自由基 磷脂 DNA 蛋白质 生物膜损伤 基因突变 活性下降 攻击 产生 细胞 衰老 细胞衰老 自由基学说 自由基含有未配对的电子，表现出高度的反应活泼性。 正常原子 自由基 抗氧化物 SOD（超氧化物歧化酶）是生物体内重要的自由基清除剂 什么是自由基？自由基如何产生？只要活着就会有自由基产生，氧自由基，衰老又称之为氧化，衰老是不可避免地。但机体为了延缓衰老有对应地机制，即平时护肤品里经常涉及到一个词叫做抗氧化因子，抗衰老就是所谓地抗氧化。机体在产生自由基地同时，我们机体同时会产生抗氧化因子比如SOD超氧化物歧化酶，比如过氧化氢酶等等。 14 日常生活中的哪些生活习惯能够延缓衰老？ 健康饮食、适度锻炼、良好睡眠、心情愉悦等等。 资料： 加速产生自由基的物质：高糖物质，烧烤（焦），油炸，反式脂肪酸，烟酒等 加速清除自由基的物质：抗氧化物（维生素C），超氧化物歧化酶等 15 与细胞增殖次数密切相关的“端粒DNA”长度 经常暴晒（吸收过量的紫外线）等环境因素会使一些与衰老相关基因的活化 细胞代谢产物积累到一定量后会危害细胞引起衰老；如脂褐素的沉积 化学性质活泼的自由基攻击生物体内的DNA，蛋白质和脂类等大分子物质，造成损伤； 引发衰老的内外因素 细胞各种成分 内、外环境损伤作用 缺乏完善的修复 遗传物质“差错”积累所致 细胞衰老的原因很复杂，真正揭示衰老的机制还要走一段路…… 1.损伤加剧 2.修复不够 细胞衰老之后，最终终点是死亡 16 细胞的死亡类型都有哪些 ? 资料二：开水不小心倒在皮肤上，皮肤细胞会被高温杀死 资料三：某些微生物入侵人体，使小肠上皮细胞死亡而引发肠炎 资料四：蝌蚪在发育过程中，尾巴会在一定时期消失。 资料五：10%的盐酸使洋葱根尖的细胞死亡 资料六：胎儿在胚胎发育过程中十指分离 资料一：秀丽隐杆线虫的全部1090个细胞中的131个细胞以一种不变的方式，在固定 的发育时间和固定位置消失。 17 资料1 资料2 资料3 资料4 资料5 资料6 类型一 类型二 这六个小资料中的死亡类型可以分成几类？分类依据是什么？ ①细胞发育中的必然步骤 ②对机体有利的 ①不是正常的生理性变化 ②对机体是不利的 语言引导 18 “类型一”中的细胞死亡是由基因引发的，细胞自动结束生命的过程称为细胞凋亡。 “类型二”中的细胞死亡是由外在因素导致的，违背了细胞正常生命活动规律的死亡称为细胞坏死 编程性死亡 受基因控制 对机体有利 内含物不释放（不引发炎症） 病理性死亡 不受基因控制 对机体有害 内含物释放（引发炎症） 19 　　 靶细胞分泌的存活因子 凋亡的神经细胞 通过细胞凋亡使神经细胞的数目与靶细胞相匹配 对于多细胞生物，细胞凋亡发生于整个生命历程中。 脊柱动物的神经系统在发育过程中，约有50%的细胞凋亡。 健康成人体内的骨髓和肠中，每小时约有10亿个细胞凋亡。 意义？ 利于多细胞个体完成正常的生长发育，维持组织机能和形态 20 经环己酰亚胺处理后的人嗜中性粒细胞的凋亡过程 通过出芽的方式形成凋亡小体； 细胞膜仍保持完整，始终由膜封闭； 凋亡小体内有结构完整的细胞器，凋亡过程没有内容物释放，不会引起炎症 被邻近细胞吞噬、消化 有没有细胞是不会凋亡的？ 21 细胞凋亡 细胞凋亡是细胞发育过程中的必然步骤，是编程性死亡， 是由某种基因引发的，严格受基因调控的死亡。 细胞凋亡的分子机制？ 1986年，美国麻省理工学院的罗伯特. 霍威茨发现，当基因ced-3和ced-4失效后，线虫原先应该凋亡的131个细胞仍然存活； 而ced-9基因的失效则导致所有细胞在胚胎期死亡，无法获得成虫。 22 儿童早衰症是一种与细胞凋亡过度有关的疾病，又称早年衰老综合征。罹患该病的儿童身体衰老速度比正常衰老过程快5-10倍，使其貌如老人。 结合本节课的内容，请从细胞衰老和凋亡的机理出发，说一说可能的治疗思路？ ① 可以激活端粒酶，以抑制端粒的减少，细胞的寿命就会延长，衰老也就被延缓 ② 可以尝试基因治疗，先找到有问题的基因，再进行修补或替换 ...... 23 抗癌药物：诱导癌细胞凋亡 细胞凋亡的应用前景有哪些？ 24 EV录屏3.9.7软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn Lavf59.6.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $