资源简介

(共43张PPT)
第6章 细胞的生命历程
第3节 细胞衰老和死亡
陕西·安康 LCS
情境导入：女性0岁到100岁的美
观看视频
人到了一定的年龄就会出现白头发，并且伴随着年龄的增长，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？
毛囊黑色素细胞衰老，细胞内酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，即表现为白发。
问题探讨
人到了一定的年龄就会出现白头发，并且伴随着年龄的增长，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：2.老年人的体内有没有幼嫩的细胞？年轻人的体内有没有衰老的细胞？
老年人体内有幼嫩细胞，如血细胞的更新；年轻人体内有衰老细胞，如皮肤表皮细胞的衰老。
问题探讨
人到了一定的年龄就会出现白头发，并且伴随着年龄的增长，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。
3.细胞衰老与个体衰老有什么关系？
问题探讨
一、细胞增殖
1.细胞衰老的概念
细胞的 和 发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的 、 、 和 发生变化。
生理状态
化学反应
形态
结构
功能
思考：衰老的细胞在生理状态、形态结构、功能上有有哪些特征？
一、细胞衰老
②细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小
④细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递
③细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低
①细胞核体积增大，核膜内折,染色质收缩，染色加深
⑤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
2.细胞衰老的特征
生理状态变化
形态、结构与
功能的变化
新知探究
一、细胞衰老
尝试从细胞水平解释人体衰老特征
活动1
观察图片，个体衰老有哪些特征？为什么衰老的个体会表现出这些特征？
细胞内酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少
细胞水分减
少，体积变小
细胞内色素(脂褐素)的累积
细胞膜通透性功能改变
细胞内呼吸速率减慢
吸收能力下降
无力、怕冷
皱纹
头发变白
老年斑
新知探究
一、细胞衰老
尝试从细胞水平解释人体衰老特征
活动1
观看视频
一、细胞衰老
新知探究
归纳小结
细胞衰老的特征
细胞核体积增大，核膜内折，染色质固缩，染色加深。
细胞萎缩，细胞体积变小。
细胞内色素随着细胞衰老逐渐积累，增多。
细胞内水分减少。
细胞膜通透性改变，细胞膜运输功能降低、有些酶活性降低。
细胞内呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢。
一大：
一小：
一多：
一少：
两低：
两慢：
思考：细胞为什么会衰老？细胞衰老的机制是什么？
含未配对电子
新知探究
一、细胞衰老
分析细胞衰老的原因——自由基学说
活动2
【资料1】德纳姆·哈曼（Denham Harman）在1956年提出，认为衰老过程中的退行性变化是由于细胞正常代谢过程中产生自由基的有害作用造成的。
自由基：异常活泼的带电分子或基团。自由基含有未配对的电子，表现出高的反应活性。
生物膜损伤
基因突变
活性下降
细胞衰老
产生雪崩式反应
攻击和破坏
磷脂
DNA
蛋白质
自由基
3.细胞衰老的原因
新知探究
一、细胞衰老
抗氧化剂中和自由基示意图
超氧化物岐化酶（SOD）、CAT和GSH-PX等存在于正常细胞内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。
抗衰老的护肤品（面膜、面霜、精华液等）都可以见到SOD的身影，还被很多人称为“自由基的克星”。还有“白藜芦醇”、“花青素”、VE、VC 、类胡萝卜素、茶多酚等都可抗衰老。
SOD清除自由基的过程
3.细胞衰老的原因
分析细胞衰老的原因——自由基学说
活动2
新知探究
一、细胞衰老
细胞分裂
端粒DNA序列缩短
端粒内侧正常的DNA序列受损伤
细胞衰老
促进衰老相关基因
【资料2】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，叫做端粒。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。
3.细胞衰老的原因
分析细胞衰老的原因——端粒学说
活动2
新知探究
一、细胞衰老
端粒酶在端粒的特异位点，以其自身RNA为模板合成端粒DNA
3.细胞衰老的原因
分析细胞衰老的原因——端粒学说
活动2
【资料3】端粒酶是一种反转录酶，能以自身的RNA为模板合成端粒DNA，在精原细胞和肿瘤细胞中有较高的端粒酶活性，而正常体细胞中端粒酶的活性很低，呈抑制状态。
新知探究
一、细胞衰老
分析细胞衰老的原因——端粒学说
活动2
新知探究
一、细胞衰老
4.细胞衰老与个体衰老的关系
单细胞生物
细胞的衰老和死亡=个体衰老死亡
多细胞生物
细胞的衰老和死亡≠个体衰老死亡
细胞时刻都在更新
个体衰老是组成个体的细胞普遍衰老的过程。正常的细胞衰老利于机体更好地实现自我更新。
讨论问题：
1.从实验一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
新知探究
一、细胞衰老
4.细胞衰老与个体衰老的关系
细胞来源 胎儿 成年人 老年人
增殖代数 50 20 2~4
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。
实验1：在相同条件下，分别单独培养胎儿、成年人、老年人的肺成纤维细胞，结果如下：
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。分别在体外培养。结果是前者不分裂，后者分裂旺盛。
年龄越大的个体的体细胞可增殖代数越少，反之越多。细胞增殖的能力与个体的年龄有密切的关系。
细胞核
细胞核是细胞生命活动的控制中心，随着细胞分裂次数的增多，或者细胞进入衰老状态，细胞核中的遗传物质会出现收缩状态，细胞中的一些酶的活性会下降，从而影响细胞的生活。
正常体外培养细胞只能进行有限次数（约50次）的增殖，这是受细胞核控制的。
新知探究
一、细胞衰老
5.细胞衰老的意义
（1）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）众多细胞的衰老会导致人体的衰老，会出现免疫力下降、适应环境能力减弱等现象。
1.在检测某种生物个体的某组织时,发现该组织细胞内的水分减少,多种酶的催化效率降低,那么该个体的组织细胞最可能出现的变化还有(　　)
①呼吸速率减慢,细胞核体积增大
②细胞体积变大,细胞内色素积累
③细胞膜通透性改变,物质运输能力降低
④能继续分化,具有发育成完整个体的潜能
A.①②B.③④C.①③D.②③
C
【解析】该组织细胞内的水分减少,多种酶的催化效率降低,说明该细胞为衰老细胞。呼吸速率减慢,细胞核体积增大是衰老细胞的特征,①正确;细胞体积变小,细胞内色素积累是细胞衰老的特征,②错误;细胞膜通透性改变,物质运输能力降低是衰老细胞的特征,③正确;衰老细胞为已分化的细胞,不能继续分化,④错误。
随堂检测
2.异常活泼的带电分子或基团称为自由基,自由基学说是一种解释细胞衰老原因的假说,相关内容如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.②①过程引起的作用效果不断增强
B.②过程可能直接导致血红蛋白的合成场所受损
C.③过程会使线粒体内丙酮酸的氧化分解速率减慢
D.④过程中DNA被攻击后可能导致细胞发生癌变
B
【解析】血红蛋白的合成场所为核糖体,核糖体为无膜结构,所以②过程不可能直接导致血红蛋白的合成场所受损。
随堂检测
3.多细胞生物体的细胞经过有限次数的分裂以后，进入不可逆转的增殖抑制状态，它的结构与功能发生衰老性变化。20世纪60年代初，经过大量试验发现了体外培养的动物细胞只能培养存活40～60代。在体内，随着个体发育，细胞逐渐进入衰老状态。衰老细胞在结构和功能上发生一系列变化：如核膜内折、染色质收缩、线粒体和内质网减少、膜流动性降低等。下列叙述正确的是(　　)
A.个体衰老意味着组成个体的全部细胞衰老
B.衰老的细胞核体积减小，染色质染色加深
C.老人出现白头发，是因为细胞内的色素都逐渐减少
D.随着年龄的增长，细胞继续分裂的次数会逐渐减少
随堂检测
【解析】个体衰老意味着组成个体的细胞普遍衰老，但不是全部衰老，A错误；衰老细胞的细胞核体积增大，染色质染色加深，B错误；老人出现白头发，是因为细胞内的黑色素逐渐减少(主要原因是某些细胞内相关酶的活性降低)，但并不是所有细胞内的色素都减少，C错误；随着年龄的增长，细胞继续分裂的次数会逐渐减少，这说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老，D正确。
D
新知探究
二、细胞死亡
阅读教材P125~127，小组合作讨论以下问题：
1、细胞的死亡方式有哪些？细胞凋亡与细胞坏死有什么区别？
2、什么是细胞凋亡？由什么引起？有哪些类型？有什么意义？
3、什么是细胞坏死？由哪些因素引起？
4、什么是细胞自噬？有什么意义？和细胞凋亡有啥区别？
新知探究
二、细胞死亡
资料：人和青蛙是无尾的动物，但是人胚胎初期是有尾的，青蛙在幼体蝌蚪时也是有尾的。
思考：发育过程中，人和青蛙的尾哪里去了？
新知探究
二、细胞死亡
1.细胞凋亡
由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。又称细胞编程性(程序性）死亡（自主性死亡）。
实质：
与凋亡相关的基因选择性表达的结果。
新知探究
二、细胞死亡
1.细胞凋亡
发育性凋亡
清除发育过程中多余、无用的细胞。
清除性性凋亡
某些被病原体感染的细胞和肿瘤细胞的清除。
更新性性凋亡
清除受损、突变、衰老的细胞。
意义：
完成正常发育，维持内部环境稳定，抵御外界因素干扰起关键作用。
新知探究
二、细胞死亡
分析细胞凋亡的实例
活动3
资料：脊椎动物神经系统在胚胎
发育过程中，会产生过量神经细胞，
与神经细胞接触的靶细胞分泌出有限
的存活因子。只有竞争得到足够的存
活因子，神经细胞才存活。最终合适
数量的神经细胞与靶细胞建立连接。
思考讨论：
（1）请结合资料分析：为什么有的神经细胞会死亡？
脊椎动物神经系统在胚胎发育过程中会产生过量的神经细胞，一些神经细胞如果获得的存活因子不足，就会走向死亡，也就是说，细胞的凋亡其实是在细胞内部的信号分子精确调控下发生的。
新知探究
二、细胞死亡
分析细胞凋亡的实例
活动3
思考讨论：
（2）同样是血细胞，白细胞与红细胞的功能不同，凋亡的速率也不一样，白细胞凋亡的速率比红细胞快得多。细胞凋亡的速率与它们的功能有关系吗？请结合这一事例说明细胞凋亡的生物学意义。
细胞凋亡的速率与它们的功能有关系。因为白细胞的功能是吞噬病菌等，所以白细胞凋亡的速率很快。细胞凋亡不仅保证了多细胞生物个体发育的正常进行，而且在维持生物体内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰方面也都起着非常关键的作用。
新知探究
二、细胞死亡
观看视频
新知探究
二、细胞死亡
2.细胞坏死
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。
坏死细胞的膜通透性增高，致使细胞肿胀，细胞器变形或肿大，最后细胞破裂。
新知探究
二、细胞死亡
2.细胞坏死
细胞坏死(被动）
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。
细胞坏死不是由基因决定的，是一种非正常的被动死亡，对机体有害。
细胞凋亡(主动）
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。
项目 细胞凋亡 细胞坏死
与基因的关系
诱因
形态结构
生化特征
炎症反应
对机体的影响
新知探究
二、细胞死亡
3.比较细胞凋亡和细胞坏死
受（凋亡）基因控制
生理性，对机体有利
遗传因素、环境因素
主动过程，有新蛋白质合成，耗能
膜泡、细胞器相对完整，形成凋亡小体
无
不受基因控制
病理性，对机体有害
强烈的病理刺激，极端理化因素刺激
被动过程，无新蛋白质合成，不耗能
细胞膜破裂，细胞结构全面解体
有
“寿终正寝”
“死于非命”
新知探究
二、细胞死亡
4.细胞自噬
在细胞缺乏营养，受到损伤、衰老或微生物入侵时，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。
①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_____________；
②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______________________，
以及感染的_____________，从而维持细胞_________
的稳定；
③有些激烈的细胞自噬，可能诱导___________。
物质和能量
受损或衰老的细胞器
微生物和毒素
内部环境
细胞凋亡
新知探究
二、细胞死亡
①形态学上的区别：凋亡是细胞膜内陷形成凋亡小体后细胞解体；自噬是形成双层膜的自噬泡, 包裹细胞质内的物质, 然后与溶酶体融合消化掉内容物。
知识拓展
细胞凋亡与细胞自噬的区别与联系
②生理意义上的区别：凋亡一定引起细胞死亡；自噬不一定引起细胞死亡。
③联系：有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。
新知探究
二、细胞死亡
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:
无关。寿命短的细胞不一定能分裂，如白细胞。
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
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？
新知探究
二、细胞死亡
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:
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
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。
有关系。比如白细胞吞噬细菌病毒，寿命较短。
皮肤表皮细胞的寿命约10d。生发层的分裂能力强。
新知探究
归纳小结
项目 细胞衰老 细胞凋亡 细胞坏死
实质
形态变化
意义
对机体的影响
内因和外因共同作用的结果
细胞萎缩，细胞膜皱缩
①生物体的绝大多数细胞都经历未分化—分化—衰老—死亡的过程。
②细胞衰老是时刻都在发生的。
对机体有利
受到由遗传机制决定的程序性调控
多为单个细胞，形成凋亡小体，细胞膜内陷
①清除多余、无用的细胞②清除完成正常使命的衰老细胞。
③清除体内的有害细胞。
④维持器官和组织中细胞数目的相对稳定。
对机体有利
受电、热、冷、机械等不利因素影响，与基因无关
外形呈不规则变化，细胞膜破裂
对周围细胞造成伤害，引发炎症
对机体有害
1.并非衰老的细胞内所有的酶活性都降低，如与细胞衰老有关的酶在衰老的细胞中活性会升高。
2.老人头发变白是酪氨酸酶活性下降合成黑色素减少引起，白化病是酪氨酸酶不能合成无法合成黑色素引起。
3.细胞衰老、凋亡都是细胞正常的生命活动，对机体均是有利的，如果细胞不能正常的衰老、凋亡，就会变成癌细胞。
4.细胞的衰老、凋亡都是基因控制的细胞行为，与基因的选择性表达有关，其遗传物质不变。
5.细胞程序性死亡有多种方式，细胞凋亡只是细胞程序性死亡的一种。
6.被病原体侵染的细胞的清除只是部分通过细胞凋亡实现的。凋亡相关基因在凋亡前即已表达，但凋亡程序的启动还需要特定信号的刺激。启动细胞凋亡的信号可能是不利因素（如病原体侵染）。
新知探究
补充提醒
新知探究
健康生活
观看视频
随堂检测
5.下列是关于细胞凋亡和细胞坏死的叙述,其中正确的是(　　)
A.二者都可引起细胞死亡现象
B.二者对机体都有积极的生物学意义
C.二者都是病理现象,对机体都有害
D.二者都会伤及周围其他细胞
【解析】细胞凋亡和细胞坏死的最终结果都是细胞死亡。细胞凋亡是一个主动的由基因所决定的细胞程序性或自动结束生命的过程,对生物个体发育、机体稳定状态的维持都有重要作用,是有积极意义的;但细胞坏死是一种由极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激引起的细胞损伤和死亡。细胞坏死时,其内容物释放到细胞外,会对周围细胞造成伤害,从而引起炎症。
A
随堂检测
6.细胞凋亡与细胞坏死是两个不同的过程,如图所示。下列有关叙述不正确的是(　　)
A.细胞凋亡是由基因控制的,对生物个体的生长发育和机体稳态的维持具有重要作用
B.细胞坏死最终以细胞膜破坏、胞浆外溢而死亡
C.吞噬细胞吞噬的凋亡小体通过溶酶体消化分解
D.在人体内,被病原体感染的细胞的清除是通过细胞坏死实现的
【解析】人体内被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡实现的。
D
随堂检测
7.“细胞自噬”是真核细胞内普遍存在的一种自稳机制,也是进化过程中形成的一种自我保护机制。如图是在溶酶体参与下衰老的线粒体被降解并回收利用的过程,下列叙述错误的是(　　)
A.自噬体和溶酶体融合,体现了生物膜的选择透过性
B.“细胞自噬”有利于多细胞生物体完成正常的个体发育
C.细胞可以通过降解自身成分来提供营养和能量
D.利用“细胞自噬”可以清除衰老细胞器和无用的大分子物质
【解析】自噬体和溶酶体融合过程中涉及生物膜的融合,体现了生物膜具有一定的流动性，A错误。
A
8.研究表明线粒体上的PT孔和细胞凋亡直接相关,促凋亡因素能通过诱导线粒体上PT孔的开放,导致线粒体膜电位丧失,促使细胞色素c和凋亡诱导因子进入细胞质基质中,最终诱导凋亡基因的表达,促使细胞凋亡。据此,下列说法中错误的是(　　)
A.线粒体上的PT孔是某些离子进出线粒体的通道
B.癌细胞不会发生细胞凋亡的原因可能是凋亡基因没有表达
C.红细胞没有线粒体,其凋亡过程和线粒体无关
D.烧伤的皮肤细胞不通过诱导形成PT孔使细胞死亡
随堂检测
【解析】由题意可知,促凋亡因素能通过诱导线粒体上PT孔的开放,导致线粒体膜电位丧失,而膜电位与离子的进出有关,因此线粒体上的PT孔是某些离子进出线粒体的通道;癌细胞也具有凋亡基因,癌细胞不发生细胞凋亡的原因是凋亡基因没有表达;哺乳动物成熟的红细胞没有线粒体,其凋亡过程和线粒体无关;PT孔和细胞凋亡直接相关,而烧伤的皮肤细胞的死亡属于细胞坏死,不通过诱导形成PT孔使细胞死亡。
C
课堂小结
细胞衰老
细胞凋亡

展开更多......

收起↑