高三生物一輪復習：細胞的分化衰老死亡

第2節(jié)細胞的分化本節(jié)目標1、理解細胞分化的概念2、簡述細胞分化的生物學意義3、舉例說明細胞的全能性我們如何從一個受精卵發(fā)育成個體？考點一：細胞的分化1.在個體發(fā)育中,由一個或一種細胞增殖產生的后代,在形態(tài)、結構和生理功能

上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。2.細胞分化的特點是生物個體發(fā)育的基礎發(fā)生在生物體的整個生命過程中，在胚胎時期達到最大限度一般情況下，分化后的細胞內遺傳物質不發(fā)生改變。（1）普遍性：（2）持久性：（3）相對穩(wěn)定性（不可逆性）：（4）遺傳物質不變性：一般來說，分化的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡（3）細胞分化的原因實質：細胞中的基因選擇性表達的結果，即在個體發(fā)育過程中，不同種類的細胞中遺傳信息的表達情況不同。EDCABEDCABEDCAB遺傳信息沒變（細胞形態(tài)、結構和功能不同）ABCDE

管家基因：幾乎所有細胞中均表達的基因奢侈基因：不同類型細胞中特異性表達的基因（4）細胞分化的結果形成不同形態(tài)、結構、功能的細胞，不同類型的細胞構成不同的器官和組織。思考討論構成人體器官有四種組織：上皮組織、肌肉組織、結締組織和神經組織。組織由形態(tài)相似，結構、功能相同的細胞構成。上皮細胞骨骼肌細胞軟骨細胞神經細胞葉肉細胞表皮細胞儲藏細胞功能：光合作用功能：保護作用功能：貯藏營養(yǎng)比較植物體的不同細胞總結：同一植物體的這些細胞也都來自一群彼此相似的早期胚細胞。（5）細胞分化的意義

細胞分化是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象，它是生物個體發(fā)育的基礎，細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨向專門化，有利于提高生物體各種生理功能的效率。細胞分裂與細胞分化的比較類別細胞分裂細胞分化時間從受精卵開始發(fā)生在整個生命過程中結果細胞數(shù)量增多，生成相同的細胞細胞種類增多，生成不同的細胞，形成組織和器官意義重要的生命活動，生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎（1）生物界中普遍存在的生命現(xiàn)象，它是個體發(fā)育的基礎。（2）使多細胞生物體中的細胞趨于專門化，有利于提高各種生理功能的效率。關系①細胞分裂是細胞分化的基礎，兩者往往是相伴相隨的；②一般來說，分化程度越高，細胞的分裂能力就越低?！咎嵝选竣僖话闱闆r下，細胞分化程度越高，細胞分裂的能力就越低。②分化的細胞可能再進行分裂，如B淋巴細胞，接受抗原刺激后仍可再分裂。③同一個體不同類型的分化細胞內，DNA相同，但RNA和蛋白質部分相同。結論：已經分化的植物細胞在離體培養(yǎng)下能夠形成完整的植物體，即植物細胞具有全能性。

韌皮部細胞細胞團根或芽幼苗胡蘿卜植株實驗材料：胡蘿卜的韌皮部細胞培養(yǎng)液成分：植物激素、無機鹽和糖類物質等實驗結果：離體培養(yǎng)的細胞長成了新植株任務1：分析植物組織培養(yǎng)技術離體任務2：分析動物的克隆技術爪蟾克隆技術實驗說明已分化的動物細胞的細胞核仍具有全能性。考點二：細胞的全能性細胞內含有本生物物種全套的遺傳信息。細胞經分裂和分化后，仍具有產生完整有機體或分化成其他各種細胞的潛能和特性。1、概念：2、原因：（1）快速繁殖花卉、蔬菜等（2）拯救珍稀、瀕危動植物長江女神白鰭豚（3）克隆人體器官，用于器官移植心臟移植腎臟移植3.細胞的全能性的應用4.全能性高低的比較全能性較高全能性較低植物細胞動物細胞可以增殖的細胞不再增殖的細胞未分化或分化程度低的細胞分化程度高的體細胞受精卵＞生殖細胞＞體細胞沒有分化的細胞：受精卵、動物和人體的早期胚胎細胞、植物體的分生組織細胞也具有全能性。5.干細胞動物和人體內保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞，這些細胞叫做干細胞。概念：類型：全能干細胞：能分化成各種細胞，如胚胎干細胞；多能干細胞：能分化成多種細胞，如造血干細胞；專能干細胞：只能向特定細胞分化，如神經干細胞；干細胞分化成紅細胞的過程：全能胚胎干細胞→多能骨髓造血干細胞→專能骨髓造血干細胞→紅細胞6.細胞分化與細胞全能性的比較細胞分化細胞全能性原因細胞內基因的選擇性表達已分化的細胞依舊含有本物種的全套遺傳信息結果形成形態(tài)、結構和功能不同的細胞可形成新的個體或其他各種細胞比較分化程度：體細胞＞生殖細胞＞受精卵全能性：受精卵＞生殖細胞＞體細胞關系①兩者的遺傳物質都不發(fā)生變化②細胞的分化程度越高，具有的全能性越小2.下表是人體內的紅細胞(未成熟)、胰島B細胞、漿細胞內所含有的核

基因及這些基因表達的情況(“+”表示該基因能表達,“-”表示該基

因未表達)。下列有關說法正確的是

(A)細胞血紅蛋白基因胰島素基因抗體基因有氧呼吸酶基因紅細胞+--+胰島B細胞-①-+漿細胞--②③A.①②③均表示“+”

B.此表說明細胞分化導致基因的選擇性表達C.三種細胞中mRNA和蛋白質種類完全不同D.三種細胞的形態(tài)、結構和生理功能不同的根本原因是核基因種類不完全相同3.(2018山東濰坊期末)科學家將糖尿病患者的骨髓干細胞植入其胰腺組織后可分化為胰島樣細胞,以替代損傷的胰島B細胞,達到治療的目的。下列相關敘述正確的是

(B)A.上述資料表明骨髓干細胞具有全能性B.骨髓干細胞移入胰腺后發(fā)生了基因的選擇性表達C.骨髓干細胞能夠植入胰腺說明其細胞形態(tài)與胰腺細胞相同D.胰島樣細胞與骨髓干細胞相比遺傳物質發(fā)生了改變本節(jié)目標1、理解細胞分化的概念2、簡述細胞分化的生物學意義3、舉例說明細胞的全能性第3節(jié)細胞的衰老和死亡本節(jié)目標1、簡述細胞衰老的特征？細胞衰老的原因？2、理解個體衰老與細胞衰老的關系？3、簡述細胞凋亡的含義？理解細胞凋亡的意義？考點1：細胞衰老

細胞衰老的過程是細胞的生理狀態(tài)和化學反應發(fā)生復雜變化的過程，最終表現(xiàn)為細胞的形態(tài)、結構和功能發(fā)生變化。功能結構形態(tài)功能功能一大：一?。阂欢啵阂簧伲簝傻停簝陕杭毎梭w積增大，核膜內折，染色質固縮，染色加深細胞萎縮，細胞體積變小細胞內色素隨著細胞衰老逐漸積累，增多細胞內水分減少細胞膜通透性改變，細胞膜運輸功能降低、有些酶活性降低細胞內呼吸速率減慢，新陳代謝速率減慢【歸納總結】衰老的原因？（一）自由基學說

德納姆?哈曼（DenhamHarman）在1956年提出，認為衰老過程中的退行性變化是由于細胞正常代謝過程中產生自由基的有害作用造成的。代謝過程中產生的異?；顫姷膸щ姺肿踊蚧鶊F。①什么是自由基？

種類氧自由基（如·OH）、氫自由基（·H）、碳自由基、脂自由基等自由基含有未配對電子，表現(xiàn)出高度的反應活潑性。②自由基的特性？③自由基的產生？A.胞內的氧化反應產生B.輻射和有害物質的入侵刺激細胞產生物理因素放射線、紫外線、超聲波、電磁波、激光、噪聲等化學因素藥物、毒物、缺氧、致癌物、污染物等生物因素炎癥、新陳代謝、細菌病毒感染等④自由基的危害？（1）自由基會攻擊生物膜的組成成分磷脂分子，對生物膜損傷較大；（雪崩式反應）（2）攻擊DNA，可能引起基因突變；（3）攻擊蛋白質，使蛋白質活性下降，導致細胞衰老。衰老的原因？（二）端粒學說

三位科學家因為發(fā)現(xiàn)了端粒如何保護染色體以及端粒酶的作用而獲得2009年諾貝爾生理學和醫(yī)學獎。端粒①端粒學說：

每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA-蛋白質復合體。每次細胞分裂，端粒DNA會縮短一截。隨細胞分裂次數(shù)的增加，截短的部分會逐漸向內延伸，端粒DNA序列截短后，使端粒內側正常基因的DNA序列受到損傷，結果使細胞活動漸趨異常。細胞會隨著分裂次數(shù)的增多而衰老。

②端粒與生物體衰老的經典例證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研究發(fā)現(xiàn)癌細胞端粒酶的活性很高。（1）單細胞生物：（2）多細胞生物：細胞的衰老或死亡=個體的衰老或死亡①細胞衰老或死亡≠個體衰老或死亡③個體衰老的過程是組成個體的細胞普遍衰老的過程。

眾多細胞的衰老，就會導致人體的衰老。②生物體內細胞時刻都在更新，總有一部分細胞正在衰老或走向死亡。個體衰老與細胞衰老是兩回事?？键c2：細胞衰老與個體衰老的關系考點2：細胞衰老與個體衰老的關系科學家為了探究影響細胞衰老的年齡因素，進行了如下實驗。（P125）討論1：從實驗1中你能得到什么結論？

年齡越大的個體的體細胞可增殖代數(shù)越少，年齡越小的個體的體細胞可增殖代數(shù)越多，細胞增殖的能力與個體年齡有密切的關系。討論2：是細胞核還是細胞質對細胞分裂影響大一些？為什么？細胞核；3、細胞衰老的意義

細胞衰老是人體內正常生命現(xiàn)象，正常的細胞衰老有利于機體更好地實現(xiàn)自我更新。（實例）

不利方面：眾多細胞的衰老會導致人體的衰老，會出現(xiàn)免疫力下降、適應環(huán)境能力減弱等現(xiàn)象?？键c3：細胞死亡（1）細胞凋亡

由基因決定的細胞自動結束生命的過程。細胞凋亡受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調控，所以它是一種程序性死亡實例：人在胚胎發(fā)育過程中手的形成，尾的消失；蝌蚪尾巴的消失，細胞的自然更新，某些被病原體感染的細胞的清除。早衰癥阿茲海默癥細胞凋亡的意義

對于多細胞生物體完成正常發(fā)育，維持內部環(huán)境的穩(wěn)定，以及抵御外界各種因素的干擾都起著非常關鍵的作用。（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。它是細胞的一種病理性死亡。如骨細胞壞死，神經細胞壞死等。(1)并非衰老的細胞內所有的酶活性都降低，如與細胞衰老有關的酶在衰老的細胞中活性會升高。(2)細胞衰老、凋亡都是細胞正常的生命活動，對機體均是有利的，如果細胞不能正常的衰老、凋亡，就會變成癌細胞。(3)細胞的衰老、凋亡都是基因控制的細胞行為，與基因的選擇性表達有關，其遺傳物質不變?！咎貏e提醒】細胞腫脹細胞收縮凋亡小體細胞膜破裂炎癥反應被吞噬細胞吞噬消化細胞壞死細胞凋亡拓展：細胞壞死與細胞凋亡的區(qū)別正常血管平滑肌細胞啟動細胞自噬自噬失敗維持穩(wěn)態(tài)細胞死亡細胞衰老細胞凋亡細胞壞死3.細胞自噬:3.細胞自噬:YoshinoriOhsumi（日本科學家大隅良典）北京時間10月3日下午5點30分，2016年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎揭曉，日本東京工業(yè)大學教授大隅良典（YoshinoriOhsumi）因發(fā)現(xiàn)并闡明了細胞自噬的機制——這是細胞成分降解和循環(huán)利用的一個基本過程而獲獎。

細胞自噬：是細胞吃掉自身的結構和物質。在一定條件下，細胞會將受損或功能退化的細胞結構等，通過溶酶體降解后再利用。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，從而維持細胞內部環(huán)境的穩(wěn)定；③

一般情況，細胞自噬不會導致細胞死亡，但有些激烈的細胞自噬，可能誘導細胞凋亡；【思維訓練】人體不同細胞的壽命和分裂能力不同1、細胞的壽命與分裂能力之間有對應關系嗎？壽命短的細胞是否一定能分裂？2、細胞的壽命和分裂能力與他們承擔的功能有關系嗎？3、根據(jù)以上分析，請推測皮膚表皮細胞的壽命和分裂能力。沒有；不一定，如白細胞有，高度分化的細胞，分裂能力小推測結果不一，如1.(不定項)(2022·遼寧大連調研)細胞凋亡也稱細胞程序性死亡，其大致過程如下圖所示。下列有關敘述正確的是(

)ACDA.細胞皺縮、染色質收縮表明細胞處于衰老狀態(tài)B.圖示過程只發(fā)生在胚胎發(fā)育過程中C.吞噬細胞吞噬凋亡小體與細胞膜的流動性密切相關D.細胞凋亡是由遺傳物質控制的，與細胞壞死有明顯區(qū)別2.（不定項）(20