細胞的衰老和死亡 教學課件【知識精講+備課精研】 高一生物 （人教版2019必修1）

細胞的生命歷程第6章第3節(jié)細胞的衰老和死亡本節(jié)聚焦細胞衰老的特征是什么？細胞衰老的原因有哪些？個體衰老與細胞衰老有什么關(guān)系？細胞凋亡的含義是什么？怎樣理解細胞凋亡的生物學意義?問題探討人到了一定的年齡就會出現(xiàn)白頭發(fā)，并且隨著年齡的增長，白頭發(fā)往往會越來越多，白頭發(fā)生成的直接原因是毛囊細胞合成黑色素的功能下降。討論：1.老年人白頭發(fā)的形成與毛囊細胞的衰老有怎樣的關(guān)系？毛囊黑色素細胞衰老，細胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成減少。2.老年人體內(nèi)有沒有幼嫩的細胞？年輕人體內(nèi)有沒有衰老的細胞？有幼嫩細胞，如造血干細胞一生都能增殖和產(chǎn)生各種類型的血細胞；年輕人體內(nèi)也有衰老的細胞，如皮膚表皮細胞衰老成角質(zhì)層細胞。3.細胞衰老與個體衰老有什么關(guān)系？從總體上看，個體衰老過程也是組成人體細胞普遍衰老的過程。一細胞衰老的特征“花有重開日，人無再少年”，人體的衰老是不可避免的。衰老有哪些特征？生長和衰老，出生和死亡，都是生物界的正?，F(xiàn)象，生物個體也是如此，作為基本生命系統(tǒng)的細胞也是如此。細胞衰老是細胞的生理狀態(tài)和化學反應(yīng)發(fā)生復雜變化的過程，其在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能上都發(fā)生明顯的變化④細胞內(nèi)多種酶的___________，呼吸速率____，新陳代謝速率_____降低①細胞膜______改變，使_____________降低②細胞核的體積____，核膜_____，染色質(zhì)____、染色_____③細胞內(nèi)的____減少，細胞____，體積____⑤細胞內(nèi)的____逐漸___，妨礙細胞內(nèi)物質(zhì)的____和_____通透性物質(zhì)運輸功能增大內(nèi)折收縮加深水分萎縮變小減慢色素減慢積累交流傳遞活性一細胞衰老的特征

衰老的細胞影響個體表現(xiàn)衰老癥狀原因分析皮膚干燥、皺紋、變矮頭發(fā)變白老年斑吸收能力下降行動遲緩無力、怕冷細胞水分減少，體積減小細胞內(nèi)的酶（酪氨酸酶）活性降低細胞內(nèi)色素（脂褐素）的累積細胞膜通透性功能改變細胞呼吸速度減慢一細胞衰老的特征一大細胞核的體積增大，染色質(zhì)收縮，染色加深。一小細胞體積變小。一多細胞內(nèi)的色素逐漸積累增多。兩低細胞膜的物質(zhì)運輸功能降低，多種酶的活性降低。一少兩慢細胞內(nèi)的水分減少。細胞內(nèi)的呼吸速率減慢，新陳代謝速率減慢。二細胞衰老的原因1.自由基學說輻射、有害物質(zhì)的入侵和細胞內(nèi)的氧化反應(yīng)等產(chǎn)生自由基：異?；顫姷膸щ姺肿踊蚧鶊F攻擊破壞生物分子DNA——可能引起基因突變磷脂分子——生物膜損傷產(chǎn)生更多蛋白質(zhì)——活性下降——細胞衰老

如AB兩個原子各提供一個電子通過共價鍵形成一個分子A∶B,這兩個電子是配對的。如果在化學反應(yīng)中發(fā)生了均裂,A和B各帶走一個電子,它們就是未成對電子。A∶B→A·+·BA·和·B就稱為自由基

具有自由基的是一類高度活化的分子。當這種分子與其他物質(zhì)反應(yīng)時，力圖得到電子，而對細胞及組織產(chǎn)生十分有害的生物效應(yīng)。A∶B→A·+·BA·和·B就稱為自由基含未配對電子二細胞衰老的原因1.自由基學說超氧化物歧化酶(SOD)可以清除自由基，延緩細胞衰老。二細胞衰老的原因2.端粒學說每次細胞分裂后，端粒DNA序列會縮短一截端粒機理概念每條染色體的兩端含有的一段特殊序列的DNA-蛋白質(zhì)復合體端粒內(nèi)側(cè)正?；虻腄NA序列受到損傷細胞活動漸趨異常端粒三細胞衰老與個體衰老的關(guān)系①單細胞生物：細胞衰老或死亡=個體衰老或死亡②多細胞生物：細胞衰老≠個體衰老體內(nèi)細胞時刻都在更新，總有一部分細胞正在衰老或走向死亡個體衰老的過程是組成個體的細胞普遍衰老的過程老年人體內(nèi)有幼嫩的細胞，如造血干細胞；年輕人體內(nèi)也有衰老的細胞，如皮膚的角質(zhì)層細胞等三細胞衰老與個體衰老的關(guān)系

思考·討論年齡因素與細胞衰老的關(guān)系細胞來源胎兒中年人老年人增殖代數(shù)50202~4實驗1：在相同的條件下，分別單獨培養(yǎng)胎兒、中年人和老年人的肺成纖維細胞，結(jié)果如下表：實驗2：將年輕人的體細胞去核后與老年人的細胞核融合；將老年人的體細胞去核后與年輕人的細胞核融合，分別在體外培養(yǎng)。結(jié)果是前者不分裂，后者分裂旺盛。1.從實驗1中你能得出什么結(jié)論？年齡越大的個體的細胞可增殖的代數(shù)越少，反之越多，細胞增殖能力與個體年齡密切相關(guān)。2.是細胞核還是細胞質(zhì)對細胞分裂的影響大一些？細胞核對細胞分裂的影響大一些。端粒與生物體衰老的經(jīng)典例證

1996年7月，克隆羊多莉出生，6年后，她得了一般老年時才會得的關(guān)節(jié)炎和肺病而死亡。

羊的平均壽命是12歲?？寺《嗬驎r，使用的是6歲的成年羊的體細胞核經(jīng)檢測多莉細胞中的染色體端粒比正常的同齡山羊的端粒短20%左右，因此有人稱多莉是”披著小羊皮的老羊“老年人的核青年人的質(zhì)不分裂青年人的核老年人的質(zhì)分裂隨著年齡的增長，細胞繼續(xù)分裂的次數(shù)會逐漸減少，這說明細胞會隨著分裂的增多而衰老。老年人骨折后愈合得慢，與成骨細胞的衰老也有關(guān)系。細胞核是細胞生命活動的控制中心，隨著細胞分裂次數(shù)的增多，或者細胞進入衰老狀態(tài)，細胞核中是遺傳物質(zhì)會出現(xiàn)收縮狀態(tài)，細胞中一些酶的活性會下降，從而影響細胞生活。三細胞衰老與個體衰老的關(guān)系細胞衰老是人體內(nèi)發(fā)生的正常生命現(xiàn)象，正常的細胞衰老有利于機體更好地實現(xiàn)自我更新。眾多細胞的衰老會導致人體的衰老，會出現(xiàn)____________、__________________等現(xiàn)象；免疫力下降適應(yīng)環(huán)境能力減弱例如：血液中紅細胞的快速更新可保障機體所需氧氣的供應(yīng)（1）有利方面（2）不利方面細胞衰老的意義四細胞的死亡正常血管平滑肌細胞啟動自噬自噬失敗維持穩(wěn)態(tài)細胞死亡細胞衰老（1）概念：由基因所決定的細胞自動結(jié)束生命的過程,就叫細胞凋亡。由于細胞凋亡受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調(diào)控,所以它是一種程序性死亡。1.細胞凋亡細胞凋亡是細胞死亡的一種主要方式四細胞的死亡1.細胞凋亡（2）實質(zhì)：與凋亡相關(guān)的基因選擇性表達的結(jié)果。思考：凋亡細胞內(nèi)基因表達都下降，酶活性都減弱嗎？不是。其中促進細胞凋亡的基因加強，相應(yīng)的酶活性也增強。四細胞的死亡細胞凋亡（科普詩）似秋葉的凋零，告別生命之輝煌；那難以計數(shù)的攻擊、誘導，輕啟著道道程序，逼細胞步步走向生命的末端；啊，活性氧處處肆虐，鈣波濤驚石裂岸，線粒體把生命之光一點一點擰淡;危難中的細胞啊，你沉穩(wěn)不亂，DNA片片切割，化云梯直通天堂；細胞體分團相聚，把生命的凝重濃集在小體上；分別了朝夕相處的伙伴，再見了快樂美好的時光；這一切的一切又融入臨近的胞體，騰出的空間再寫生命的篇章。①完成正常生長發(fā)育②維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定③抵御外界因素的干擾A.人體胚胎時期，尾的消失B.蝌蚪發(fā)育過程，尾的消失C.胎兒手發(fā)育過程中，手指連接處細胞的消失某些被病原體感染的細胞的清除；清除受損、突變、衰老的細胞1.細胞凋亡（3）意義：（發(fā)育性凋亡）（更新性凋亡）（清除性凋亡）四細胞的死亡2.細胞壞死:

指在種種不利因素影響下，如極端的物理、化學因素或嚴重的病理性刺激的情況下，由于細胞的正常代謝活動受損或中斷，從而引起細胞的損傷和死亡。（1）概念：（2）過程:正常細胞細胞損傷或死亡正常代謝活動種種不利因素進行受損中斷細胞凋亡與細胞壞死的區(qū)別項目細胞凋亡細胞壞死與基因的關(guān)系特點死亡原因死亡過程對機體的影響與基因無關(guān)病理性對機體是有害，發(fā)生炎癥不利因素影響受凋亡基因控制的生理性對機體是有利，不發(fā)生炎癥基因控制主動的被動的【知識鏈接】細胞凋亡與細胞壞死的區(qū)別四細胞的死亡是細胞吃掉自身的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)。在一定條件下，細胞會將受損或功能退化的細胞結(jié)構(gòu)等，通過溶酶體降解后再利用。（1）定義：3.細胞自噬:分隔膜包繞自噬體形成與溶酶體融合四細胞的死亡3.細胞自噬:①處于營養(yǎng)缺乏條件下的細胞，通過細胞自噬可以獲得維持生存所需的物質(zhì)和能量；②在細胞受到損傷、微生物入侵或細胞衰老時，通過細胞自噬，可以清除受損或衰老的細胞器以及感染的微生物和毒素，從而維持細胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定；③有些激烈的細胞自噬，可能誘導細胞凋亡；（2）類型與意義：思維訓練

分析數(shù)據(jù)1.細胞的壽命與分裂能力之間有對應(yīng)關(guān)系嗎？比如壽命短的細胞是否一定能分裂？細胞的壽命與分裂能力之間無對應(yīng)關(guān)系；壽命短的細胞不一定能夠分裂。2.細胞壽命和分裂能力與它們承擔的功能有關(guān)系嗎？有；比如白細胞吞噬細菌病毒，壽命較短。3.根據(jù)以上分析皮膚表皮細胞的壽命和分裂能力？表皮細胞行使保護功能，壽命較短，有分裂能力。人體不同細胞的壽命和分裂能力不同（見下表）。請分析表中有關(guān)數(shù)據(jù)。細胞種類小腸上皮細胞平滑肌細胞（分布于內(nèi)臟器官）心肌細胞神經(jīng)細胞白細胞壽命1～2d很長很長很長5～7d能否分裂能能不能絕大多數(shù)不能不能課堂小結(jié)細胞的衰老和死亡結(jié)果細胞的衰老細胞的死亡特征學說細胞衰老和個體衰老細胞的程序性死亡與細胞壞死的區(qū)別衰老和死亡膜透性改變死亡色素積累衰老的特征自由基學說核體積增大形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能改變衰老的原因端粒學說水分減少多種酶活性降低凋亡壞死自噬練習與應(yīng)用同樣是血細胞，白細胞與紅細胞的功能不同，凋亡的速率也不一樣，白細胞凋亡的速率比紅細胞快得多。細胞凋亡的速率與它們的功能有關(guān)系嗎?請結(jié)合這一實例說明細胞凋亡的生物學意義。細胞凋亡的速率與它們的功能有關(guān)系。因為白細胞的主要功能是吞噬病菌等,所以白細胞凋亡的速率很快。細胞凋亡不僅保證了多細胞生物個體發(fā)育的正常進?,而且在維持生物體內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定、抵御外界各種因素的干擾方面也都起著非常關(guān)鍵的作用。李白有詩云：“君不見高堂明鏡悲白發(fā)，朝如青絲暮成雪?！睆募毎麑W的角度分析，這個過程中不會出現(xiàn)的變化是()A．細胞內(nèi)水分減少B．細胞核體積縮小C．酶的活性降低D．細胞內(nèi)呼吸速率減慢B雞爪與鴨掌的最大不同在于，雞爪的趾骨間沒有蹊狀結(jié)構(gòu)，但在胚胎發(fā)育形成趾的時期，這兩種動物的趾間都有蹊狀結(jié)構(gòu)。為了探究蹊狀結(jié)構(gòu)的形成和消失是如何進行的，科學家進行了如下實驗：①將鴨胚胎中預定形成鴨掌部分的細胞移植到雞胚胎的相應(yīng)部位，結(jié)果雞爪長成了鴨掌；②將雞胚胎中預定形成雞爪部分的細胞移植到鴨胚胎的相應(yīng)部位，結(jié)果鴨掌長成了雞爪。

(1)判斷的依據(jù)是：雞爪胚胎發(fā)育時期有蹼，長成雞爪后蹼消失，所有雞爪的形成都經(jīng)歷了這樣的過程，