清華科教高中生物人教必修一細(xì)胞的衰老和凋亡張學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1清華科教高中生物人教必修一細(xì)胞的衰老清華科教高中生物人教必修一細(xì)胞的衰老和凋亡張和凋亡張第一頁，編輯于星期二：二點(diǎn) 四十四分。第1頁/共27頁第二頁，編輯于星期二：二點(diǎn) 四十四分。問題探討問題探討 衰老是生物界的普遍現(xiàn)象。衰老的人體通常表現(xiàn)出細(xì)胞數(shù)目減少、肌肉萎縮、行動遲緩等特征。 1.人體的衰老還表現(xiàn)出那些特征？3.人體衰老和細(xì)胞衰老有什么關(guān)系？白發(fā)、皺紋、老年斑、耳聾、眼花等。有，精原細(xì)胞產(chǎn)生精子；有，角質(zhì)層細(xì)胞。 兩者并不是一回事。人體的細(xì)胞總是不斷更新，總有一部分細(xì)胞處在衰老或走向死亡，個體衰老過程也是組成個體的細(xì)胞普遍衰老的過程。2.老年人體內(nèi)有沒有幼嫩的細(xì)胞？年輕人體內(nèi)有沒

2、有衰老的細(xì)胞？第2頁/共27頁第三頁，編輯于星期二：二點(diǎn) 四十四分。一、早期的細(xì)胞衰老研究二、Hayflick界限第3頁/共27頁第四頁，編輯于星期二：二點(diǎn) 四十四分。 100多年前，魏斯曼曾提出種質(zhì)不死而體質(zhì)會衰老和死亡的學(xué)說。后來，Carrel和Ebeling認(rèn)為細(xì)胞本身不會衰老,衰老是由于環(huán)境的影響造成的。特別是20世紀(jì)40-50年代，由于L系小鼠細(xì)胞和Hela細(xì)胞系的建立，又使細(xì)胞不死性的觀點(diǎn)更加鞏固。直到20世紀(jì)60年代初，Hayflick等人的出色工作對細(xì)胞不死的觀點(diǎn)徹底動搖了。 第4頁/共27頁第五頁，編輯于星期二：二點(diǎn) 四十四分。1.Hayflick界限：細(xì)胞，至少是培養(yǎng)的細(xì)胞

3、，不是不死的，而是有一定的壽命；它們的增殖能力不是無限的，而是有一定的界限。第5頁/共27頁第六頁，編輯于星期二：二點(diǎn) 四十四分。2.實(shí)驗(yàn)證明：（1）Hayflick等以12的比率連續(xù)進(jìn)行傳代，則平均只能傳代4060次，此后細(xì)胞就逐漸解體并死亡。（2）Hayflick等從胎兒肺得到的成纖維細(xì)胞可在體外條件下傳代次，而從成人肺得到的成纖維細(xì)胞只能傳代次，可見細(xì)胞的增殖能力與供體年齡有關(guān)。第6頁/共27頁第七頁，編輯于星期二：二點(diǎn) 四十四分。 體外培養(yǎng)的年輕和老的人成纖維細(xì)胞的顯微形態(tài) 左邊是只分裂了幾代的年輕成纖維細(xì)胞，呈現(xiàn)薄層、細(xì)長的形態(tài)；右邊是分離了50次的老的成纖維細(xì)胞，開始衰退，并很快死

4、亡。 第7頁/共27頁第八頁，編輯于星期二：二點(diǎn) 四十四分。（）Goldstein選用了早老癥（Hayflick-Guilford綜合癥）及Werner氏綜合癥患者的成纖維細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，從患者身上得到的成纖維細(xì)胞在體外只能傳次，其DNA合成亦較少，且細(xì)胞表面不具有正常成纖維細(xì)胞所具有的HLA抗原標(biāo)記。第8頁/共27頁第九頁，編輯于星期二：二點(diǎn) 四十四分。（）Hayflick還比較了取自壽命長度不同的生物的胚成纖維細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下的傳代數(shù)和壽命，發(fā)現(xiàn)物種壽命與培養(yǎng)細(xì)胞壽命之間存在著確定的相關(guān)關(guān)系，例如，Galapagos龜平均最高壽命最長，達(dá)歲，其培養(yǎng)細(xì)胞的傳代數(shù)亦最多，達(dá)次；小鼠平均最高壽

5、命為3.5年，其培養(yǎng)細(xì)胞的傳代數(shù)亦少，僅次。第9頁/共27頁第十頁，編輯于星期二：二點(diǎn) 四十四分。第10頁/共27頁第十一頁，編輯于星期二：二點(diǎn) 四十四分。單細(xì)胞生物單細(xì)胞生物一、個體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系一、個體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系個體衰老與死亡細(xì)胞衰老與死亡個體衰老與死亡細(xì)胞衰老與死亡多細(xì)胞生物多細(xì)胞生物個體衰老與死亡細(xì)胞衰老與死亡個體衰老與死亡細(xì)胞衰老與死亡細(xì)胞在不斷更新細(xì)胞在不斷更新第11頁/共27頁第十二頁，編輯于星期二：二點(diǎn) 四十四分。二、細(xì)胞衰老的特征1.細(xì)胞內(nèi)的水分減少,細(xì)胞萎縮,體積減小,新陳代謝速率減慢。2.細(xì)胞內(nèi)多中酶活性降低。e.g.老年人的白發(fā)3.細(xì)胞內(nèi)的色素逐漸積累。

6、e.g.老年斑4.細(xì)胞內(nèi)的呼吸速率減慢,細(xì)胞核體積增大,核膜內(nèi)折,染色質(zhì)收縮.染色加深。5.細(xì)胞膜通透性改變,使物質(zhì)運(yùn)輸功能降低。第12頁/共27頁第十三頁，編輯于星期二：二點(diǎn) 四十四分。為什么老年人皮膚上會長“老年斑“？ 由于細(xì)胞內(nèi)的色素隨細(xì)胞衰老而逐漸積累造成的。衰老細(xì)胞中出現(xiàn)色素聚集，主要是脂褐素的堆積。第13頁/共27頁第十四頁，編輯于星期二：二點(diǎn) 四十四分。第14頁/共27頁第十五頁，編輯于星期二：二點(diǎn) 四十四分。決定細(xì)胞衰老的因素 為了確定培養(yǎng)的人二倍體細(xì)胞的衰老是細(xì)胞本身決定的還是由于培養(yǎng)環(huán)境的惡化，Hayflick設(shè)計(jì)了巧妙的實(shí)驗(yàn)：取老年男性個體的細(xì)胞（間期無巴氏小體）和年輕女

7、性個體的細(xì)胞（間期有巴氏小體）進(jìn)行單獨(dú)或混合培養(yǎng)，并統(tǒng)計(jì)其倍增次數(shù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，混合培養(yǎng)中的兩類細(xì)胞的倍增次數(shù)與各自單獨(dú)培養(yǎng)時相同，即在同一培養(yǎng)液，當(dāng)年輕細(xì)胞旺盛增殖的同時，年老細(xì)胞就停止生長了 。 這一結(jié)果有力地說明，決定細(xì)胞衰老的因素在細(xì)胞內(nèi)部，而不在外部環(huán)境。第15頁/共27頁第十六頁，編輯于星期二：二點(diǎn) 四十四分。 年輕細(xì)胞的胞質(zhì)體與年老的完整細(xì)胞融合時，得到的雜種細(xì)胞不能分裂； 年老細(xì)胞的胞質(zhì)體與年輕的完整細(xì)胞融合時，雜種細(xì)胞的分裂能力幾乎與年輕細(xì)胞相同。充分說明決定細(xì)胞的衰老是細(xì)胞核，而不是細(xì)胞質(zhì)。第16頁/共27頁第十七頁，編輯于星期二：二點(diǎn) 四十四分?？赡艿脑颍?細(xì)胞衰老可能是

8、多種內(nèi)因和外因共同作用的結(jié)果。 1.環(huán)境因素：2.遺傳因素：3.心理因素： 積極的情緒和良好健康的心理狀態(tài)是保持生理健康的重要因素第17頁/共27頁第十八頁，編輯于星期二：二點(diǎn) 四十四分。第18頁/共27頁第十九頁，編輯于星期二：二點(diǎn) 四十四分。第19頁/共27頁第二十頁，編輯于星期二：二點(diǎn) 四十四分。第20頁/共27頁第二十一頁，編輯于星期二：二點(diǎn) 四十四分。三、細(xì)胞的凋亡 是一種自然的生理過程 由基因決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程,就叫細(xì)胞凋亡;也稱細(xì)胞編程性死亡。第21頁/共27頁第二十二頁，編輯于星期二：二點(diǎn) 四十四分。正常正常凋亡凋亡第22頁/共27頁第二十三頁，編輯于星期二：二點(diǎn) 四

9、十四分。細(xì)胞凋亡：由基因所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程。細(xì)胞凋亡：由基因所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程。第23頁/共27頁第二十四頁，編輯于星期二：二點(diǎn) 四十四分。H. Robert HorvitzJohn E. Sulston 第24頁/共27頁第二十五頁，編輯于星期二：二點(diǎn) 四十四分。項(xiàng)目項(xiàng)目細(xì)胞的凋亡細(xì)胞的凋亡細(xì)胞的壞死細(xì)胞的壞死與基因的關(guān)系與基因的關(guān)系受基因控制的受基因控制的不受基因控制不受基因控制細(xì)胞膜的變化細(xì)胞膜的變化內(nèi)陷內(nèi)陷破裂破裂形態(tài)變化形態(tài)變化細(xì)胞變圓，與細(xì)胞變圓，與周圍細(xì)胞脫離周圍細(xì)胞脫離細(xì)胞外型不規(guī)則變細(xì)胞外型不規(guī)則變化化影響因素影響因素溫和的刺激或溫和的刺激或藥物引起藥