2015年 高三生物第一輪復(fù)習(xí) 第13講 細(xì)胞的分化、衰老、凋亡和癌變 - 副本.ppt

受精作用,胚胎發(fā)育,第十三講,細(xì)胞的分化、衰老、凋亡和癌變,一、細(xì)胞的分化,四、細(xì)胞的衰老,五、細(xì)胞的凋亡,六、細(xì)胞的癌變,二、細(xì)胞的全能性,三、干細(xì)胞,一、細(xì)胞的分化,1.概念,在個體發(fā)育中，相同細(xì)胞的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。,分化的結(jié)果：,分化的對象：,相同細(xì)胞,產(chǎn)生形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細(xì)胞。,受精卵,細(xì)胞分化,成年人全身細(xì)胞總數(shù)約 1014個, 細(xì)胞種類有200多種，這么多種類細(xì)胞均來自一個受精卵。,一、細(xì)胞的分化,神經(jīng)細(xì)胞,傳遞神經(jīng)沖動,紅細(xì)胞,運輸氧氣,肌肉細(xì)胞,行使運動功能,上皮組織細(xì)胞,行使保護(hù)功能,一、細(xì)胞的分化,功能：光合作用,功能：保護(hù)功能,功能：貯藏營養(yǎng)物質(zhì),一、細(xì)胞的分化,2.過程,首先，出現(xiàn)在化學(xué) 成分上的不同，比 如酶的不同,繼而出現(xiàn)形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上 的不同，但染色體數(shù)及核DNA相同,一、細(xì)胞的分化,細(xì)胞分裂所產(chǎn)生的新細(xì)胞，起初在形態(tài)、結(jié)構(gòu)方面都很相似，并且都具有分裂能力。后來，除了一小部分細(xì)胞仍然保持著分裂能力以外，大部分細(xì)胞失去了分裂能力。在生長過程中，這些細(xì)胞向不同方面發(fā)生了變化，具有了不同的功能，它們在形態(tài)、結(jié)構(gòu)上也逐漸發(fā)生了變化，結(jié)果就逐漸形成了不同的組織。,一、細(xì)胞的分化,分化是一種持久的、穩(wěn)定的變化。它發(fā)生在生物體的整個生命進(jìn)程中，在胚胎時期達(dá)到最大限度。一般來說，分化了的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。,細(xì)胞分化是特定基因在一定的時間、空間表達(dá)(即基因有選擇的表達(dá))的結(jié)果。,概括地說，一個胚細(xì)胞在形態(tài)上和化學(xué)上發(fā)生任何適度的永久性的變化，使它與最初所出現(xiàn)的狀態(tài)有著顯著的不同，這些細(xì)胞的變化就叫細(xì)胞分化。,一、細(xì)胞的分化,2.黑色素細(xì)胞在體外培養(yǎng)30多代后仍能合成黑色素；離體培養(yǎng)的上皮細(xì)胞，始終保持為上皮細(xì)胞，而不會變成其他類型的細(xì)胞。,穩(wěn)定性,不可逆性,1.細(xì)胞分化發(fā)生在整個生命進(jìn)程中。(動物）胚胎時期達(dá)到最大限度。,持久性,4、人的所有細(xì)胞中都含有胰島素基因，但該基因只在胰島細(xì)胞中才表現(xiàn)出來，從而合成胰島素。,不可變性,3.特點,一、細(xì)胞的分化,4.實質(zhì),基因,選擇性表達(dá)的過程,表皮細(xì)胞,神經(jīng)細(xì)胞,蛋白質(zhì)1,蛋白質(zhì)2,蛋白質(zhì)3,為什么這三種細(xì)胞的形態(tài)和功能都不同？,一、細(xì)胞的分化,就一個個體來說，各種細(xì)胞具有完全相同的遺傳物質(zhì)，但不同細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同，控制合成的蛋白質(zhì)不同(基因的選擇性表達(dá)的結(jié)果)，如圖：,實質(zhì)：基因的選擇性表達(dá)的結(jié)果,細(xì)胞分化的過程與結(jié)果就是基因的選擇性表達(dá)的過程與結(jié)果,表現(xiàn)出不同的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能,含全套基因,含全套基因,一、細(xì)胞的分化,6.意義,在胚胎發(fā)育的早期，各個細(xì)胞彼此相似。通過細(xì)胞的有絲分裂，細(xì)胞的數(shù)量越來越多。與此同時，這些細(xì)胞又逐漸向不同的方向變化。因此，細(xì)胞分化的意義可總結(jié)為：,(1)經(jīng)過細(xì)胞分化，在多細(xì)胞生物體內(nèi)會形成各種不同的細(xì)胞和組織。使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨于專門化，有利于提高各種生理功能的效率和組織器官的修復(fù)。,5.結(jié)果,產(chǎn)生不同的組織和器官。,一、細(xì)胞的分化,例如，色素細(xì)胞能合成黑色素，肌肉細(xì)胞合成肌動蛋白和肌球蛋白，紅細(xì)胞能夠合成血紅蛋白等，都是在特定時間和特定地點合成的，而鄰近的其他細(xì)胞，都不能合成這些蛋白質(zhì)。這三種細(xì)胞的穩(wěn)定性變異是不可逆轉(zhuǎn)的。,(2)一般多細(xì)胞生物體的發(fā)育起點是一個細(xì)胞(受精卵)，細(xì)胞的分裂只能繁殖出許多相同的細(xì)胞，只有經(jīng)過細(xì)胞分化才能形成各種組織、器官和系統(tǒng)，才能形成胚胎、幼體，并發(fā)育成成體。是個體發(fā)育的基礎(chǔ)。,一、細(xì)胞的分化,細(xì)胞分化,有絲分裂,受精卵,小腸上皮細(xì)胞,血紅細(xì)胞,神經(jīng)細(xì)胞,7.比較細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化,一、細(xì)胞的分化,細(xì)胞分裂,細(xì)胞分化,不 同 點,結(jié)果,數(shù)量增多，產(chǎn)生相同的細(xì)胞,細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理功能發(fā)生穩(wěn)定性變化，且這種變化是不可逆的,特點,從受精卵開始，有些部位的細(xì)胞終生保持分裂能力，有的細(xì)胞發(fā)育到一定的時期就停止分裂,發(fā)生于整個生命進(jìn)程中：胚胎早期開始出現(xiàn)細(xì)胞分化，是一種持久性的變化，在胚胎期達(dá)到最大限度,部位,局部,普遍,意義,保持了親代和子代之間遺傳性狀的穩(wěn)定性,沒有細(xì)胞分化，生物體就不能進(jìn)行正常的發(fā)育,7.比較細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化,一、細(xì)胞的分化,相同點,遺傳信息都不變,聯(lián)系,細(xì)胞分化不是單個細(xì)胞的少數(shù)變化，細(xì)胞必須經(jīng)過細(xì)胞分裂達(dá)到一定數(shù)目才可以分化，也就是細(xì)胞分化是以細(xì)胞分裂為基礎(chǔ)的；兩者相伴相隨，常常是邊分裂邊分化，隨著細(xì)胞分化，細(xì)胞的分裂能力逐漸下降，最后高度分化的細(xì)胞失去分裂能力,7.比較細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化,一、細(xì)胞的分化,共同完成生物個體發(fā)育過程,8.細(xì)胞分化與生物個體發(fā)育,受精卵,成熟的生物個體,細(xì)胞分化是相同細(xì)胞產(chǎn)生不同后代細(xì)胞的過程，因此，個體發(fā)育是在細(xì)胞分裂基礎(chǔ)上，通過細(xì)胞分化完成的，細(xì)胞分化是個體發(fā)育中的主要過程。,(1)個體發(fā)育是細(xì)胞分化的結(jié)果,一、細(xì)胞的分化,細(xì)胞分化是一種永久性變化，它發(fā)生在生物體的整個生命進(jìn)程中，但在發(fā)育的不同階段，細(xì)胞分化程度不同，胚胎時期(三胚層的原腸胚時期)達(dá)到最大程度。,(2)個體發(fā)育不同階段細(xì)胞分化程度不同,從最終來源看，生物體不同細(xì)胞均來自受精卵的有絲分裂，由于有絲分裂中遺傳物質(zhì)幾乎不發(fā)生變化，因而，同一生物體內(nèi)不同細(xì)胞含有幾乎相同的遺傳物質(zhì)。但是，在個體發(fā)育過程中，由于各種因素的影響，在基因調(diào)控下，不同部位不同細(xì)胞在不同時期選擇表達(dá)不同的基因，合成不同的蛋白質(zhì)，使細(xì)胞表現(xiàn)出不同的形態(tài)及生理特征。,(3)細(xì)胞分化與細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)變化,一、細(xì)胞的分化,在生物體內(nèi)，細(xì)胞分化是一種穩(wěn)定的程序性變化，這種變化是不可逆轉(zhuǎn)的。但在人工實驗條件下，分化的組織細(xì)胞能脫分化，脫分化的組織細(xì)胞由于含有發(fā)育成完整生物體的全部遺傳物質(zhì)，因而經(jīng)一定人工培養(yǎng)后可發(fā)育成一個完整生物體。,(4)細(xì)胞分化的不可逆性及脫分化,分化程度越高的細(xì)胞，分化能力越低，比如神經(jīng)細(xì)胞是高度分化的細(xì)胞，其分化能力較低；分化程度低的細(xì)胞，分化能力越高，如：胚胎干細(xì)胞的分化程度較低，但分化能力較高，可以分化為各種組織細(xì)胞。分化程度也可以理解為成熟程度。,(5)分化程度與分化能力二者是反比關(guān)系,一、細(xì)胞的分化,9.細(xì)胞分裂、細(xì)胞生長、細(xì)胞分化,(1)細(xì)胞分裂：是生物體重要的生命特征，細(xì)胞分裂可使單細(xì)胞生物產(chǎn)生新的個體，使多細(xì)胞生物產(chǎn)生新細(xì)胞，用來補(bǔ)充體內(nèi)衰老和死亡的細(xì)胞。幼體可以通過有絲分裂使細(xì)胞數(shù)量增多，導(dǎo)致生物體由小長大。通過細(xì)胞分裂，可以將復(fù)制的遺傳物質(zhì)平均地分配到兩個子細(xì)胞中去。細(xì)胞分裂是生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎(chǔ)。,一、細(xì)胞的分化,(2)細(xì)胞生長：細(xì)胞分裂后新產(chǎn)生的子細(xì)胞體積很小，不斷地從周圍環(huán)境中吸收營養(yǎng)物質(zhì)，并且轉(zhuǎn)變成自身物質(zhì)，使細(xì)胞體積逐漸增大，這就是細(xì)胞的生長。生物體的生長包括細(xì)胞數(shù)目的增加和細(xì)胞體積的增大兩個方面，因而，細(xì)胞分裂和細(xì)胞生長都是生物體生長的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。,(3)細(xì)胞分化：是在細(xì)胞分裂產(chǎn)生新細(xì)胞的基礎(chǔ)上，一部分細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能方面發(fā)生了穩(wěn)定性的變化，從而成為具有特定功能的細(xì)胞的過程。經(jīng)分化產(chǎn)生的細(xì)胞以特定結(jié)構(gòu)和功能的器官、系統(tǒng)組成生物體。細(xì)胞分化導(dǎo)致組織形成和器官成熟，是生物體發(fā)育的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。,9.細(xì)胞分裂、細(xì)胞生長、細(xì)胞分化,一、細(xì)胞的分化,例13-1 中科院動物所和福州大熊貓研究中心合作，通過將大熊貓的體細(xì)胞核植入去核后的兔子卵細(xì)胞中，在世界上最早克隆出一批大熊貓早期胚胎，這表明我國的大熊貓人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有關(guān)克隆大熊貓胚胎的敘述中，錯誤的是( ) A在形成早期胚胎的過程中，細(xì)胞經(jīng)歷了分裂和分化 B兔子卵細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)的作用是激發(fā)大熊貓細(xì)胞核的全能性 C克隆出的早期胚胎中，各細(xì)胞間具有相同的遺傳信息 D在形成早期胚胎的過程中，尚未出現(xiàn)細(xì)胞的分化,一、細(xì)胞的分化,例13-2 下列關(guān)于細(xì)胞分化的說法，正確的是( ) 分化是穩(wěn)定的，而且一般是不可逆的，一旦細(xì)胞沿一定方向分化，便不會再脫分化到原先的狀態(tài) 細(xì)胞分化后，細(xì)胞中mRNA不同，tRNA相同 分化的結(jié)果是賦予不同種類的細(xì)胞特異的結(jié)構(gòu)和功能 一般不會出現(xiàn)細(xì)胞核遺傳物質(zhì)的改變 細(xì)胞分化的實質(zhì)是基因選擇性表達(dá) A B C D,一、細(xì)胞的分化,例13-3 多細(xì)胞生物體在發(fā)育過程中起決定作用的是( ) A細(xì)胞分裂 B細(xì)胞生長 C細(xì)胞衰老 D細(xì)胞分化,一、細(xì)胞的分化,一般來說，分化了的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)， 直到死亡。,真的這樣嗎？,分化的細(xì)胞要保持分化后的狀態(tài)需要什么條件？,1958年，美國科學(xué)家斯圖爾德的實驗,含有植物激素、無機(jī)鹽、糖類等物質(zhì)的培養(yǎng)液中,實驗表明，在離體時給予細(xì)胞一定條件，高度分化的植物細(xì)胞仍具有發(fā)育成完整植株的能力。,植物細(xì)胞性,二、細(xì)胞的全能性,1、概念,（2）表現(xiàn)的條件,（1）特點：高度分化的植物細(xì)胞具有全能性。植物組織培養(yǎng)、花藥離體培養(yǎng)可以證明植物細(xì)胞具有全能性。動物已分化的體細(xì)胞全能性受限制，但細(xì)胞核仍具有全能性。,2.植物細(xì)胞的全能性,細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞,仍然具有發(fā)育成完 整個體的潛能。,植物組織培養(yǎng): 是指在無菌和人工控制的環(huán)境條件下，利用適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基，對離體的植物器官、組織及細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，使其再生完整植株的技術(shù)。,二、細(xì)胞的全能性,3.植物細(xì)胞全能性的應(yīng)用,蝴蝶蘭的大規(guī)模生產(chǎn),快速繁殖花卉、蔬菜等，拯救珍稀瀕危物種,二、細(xì)胞的全能性,二、細(xì)胞的全能性,二、細(xì)胞的全能性,用非洲爪蟾的蝌蚪做實驗，將它的腸上皮細(xì)胞的核移植到去核的卵細(xì)胞中，結(jié)果獲得了新的個體。,動物細(xì)胞是否具有全能性？,克隆羊的全過程,白面羊乳腺細(xì)胞的細(xì)胞核,黑面羊卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì),體外培養(yǎng) 一段時間,非洲爪蟾和“多利”的誕生證明:已分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。,但是目前為止,人們還沒有成功地將單個已分化的動物體細(xì)胞培養(yǎng)成新的個體。,二、細(xì)胞的全能性,3.動物細(xì)胞全能性,（1）高度分化的動物細(xì)胞，細(xì)胞的全能性雖受到限制，但細(xì)胞核仍保持著全能性，這是因為細(xì)胞核內(nèi)含有保持物種遺傳性所需要的全套遺傳物質(zhì)。動物克隆技術(shù)的成功，證明上述觀點的成立。(細(xì)胞核全能性),（3）動物細(xì)胞在體外培養(yǎng)只能培養(yǎng)成細(xì)胞群，無法得到一個完整的個體。,（2）胚胎分割移植技術(shù)的成功，證明胚胎發(fā)育早期的胚胎干細(xì)胞具有全能性。,二、細(xì)胞的全能性,長江女神白鰭豚 （水中大熊貓）,丹頂鶴,（4）動物細(xì)胞核全能性的應(yīng)用,用克隆技術(shù)拯救瀕危動物,二、細(xì)胞的全能性,4.細(xì)胞具有全能性的原因,由于體細(xì)胞一般是通過有絲分裂繁殖而來的，一般已分化的細(xì)胞都有一整套和受精卵相同的染色體，攜帶有本物種相同的DNA分子。因此，分化的細(xì)胞具有發(fā)育成完整新個體的潛能。,在多細(xì)胞生物中每個個體細(xì)胞的細(xì)胞核具有個體發(fā)育的全部基因，只要條件許可，都可發(fā)育成完整的個體。,二、細(xì)胞的全能性,植物細(xì)胞動物細(xì)胞；,5.細(xì)胞全能性的比較,受精卵生殖細(xì)胞體細(xì)胞；,細(xì)胞分裂能力強(qiáng)的細(xì)胞分裂能力弱的；,體細(xì)胞：分化程度低的分化程度高的,二、細(xì)胞的全能性,6.細(xì)胞分化、細(xì)胞全能性的比較,二、細(xì)胞的全能性,例13-4關(guān)于細(xì)胞全能性的理解不確切的是( ) A動物細(xì)胞培養(yǎng)獲得大量骨髓瘤細(xì)胞，證明了動物體細(xì)胞 也具有全能性 B細(xì)胞內(nèi)含有個體發(fā)育所需的全部基因是細(xì)胞具有全能性的 內(nèi) 在因素 C經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的試管苗，是植物細(xì)胞在一定條件下 表現(xiàn)全能性的結(jié)果 D大量的科學(xué)事實證明，高度分化的植物體細(xì)胞仍具有全 能性,A項中的動物細(xì)胞培養(yǎng)和C項中的植物組織培養(yǎng)結(jié)果不同，說明了什么？ 提示：植物細(xì)胞的全能性比動物細(xì)胞高。,二、細(xì)胞的全能性,例13-5.花藥離體培養(yǎng)是指把分裂旺盛的花藥細(xì)胞用人工的方法在培養(yǎng)基上培育成單倍體植株。這一成果是利用了細(xì)胞的( ) A應(yīng)激性 B全能性 C變異性 D適應(yīng)性,例13-6 下列哪種細(xì)胞的全能性容易表達(dá)出來( ) A蛙的口腔上皮細(xì)胞 B蠶豆的葉肉細(xì)胞 C蛔蟲的卵細(xì)胞 D水螅的神經(jīng)細(xì)胞,三、干細(xì)胞,在生物體內(nèi)，體細(xì)胞的分裂分化能力最強(qiáng)的是什么細(xì)胞呢？,植物：根尖分生區(qū)細(xì)胞與牙尖的分生組織細(xì)胞,人與動物：干細(xì)胞,三、干細(xì)胞,1.概念,2.分類：,干細(xì)胞是一類具有自我更新和分化發(fā)育潛能的原始細(xì)胞。生物體內(nèi)的各種細(xì)胞、組織和器官都是由干細(xì)胞分化發(fā)育而來的。,是從哺乳動物的早期胚胎中分離出來的，可分化成人體的各種細(xì)胞，構(gòu)成人體的各種組織和器官，最終發(fā)育成一個完整的個體。（胚胎干細(xì)胞）,按全能性大小,（1）全能干細(xì)胞：,胚胎干細(xì)胞進(jìn)一步分化，可以形成各種組織干細(xì)胞，它具有形成一種器官的多種組織的潛能，但不能發(fā)育成完整的個體。,（2）多能干細(xì)胞：,（3）專能干細(xì)胞：,多能干細(xì)胞進(jìn)一步分化成為專能干細(xì)胞，專能干細(xì)胞只能分化成某一類型的細(xì)胞，如神經(jīng)干細(xì)胞專門分化成各類神經(jīng)細(xì)胞，造血干細(xì)胞分化出各種血細(xì)胞。,三、干細(xì)胞,全能胚胎干細(xì)胞,（4）三者關(guān)系,三、干細(xì)胞,紅細(xì)胞,血小板,白細(xì)胞,骨髓中造血干細(xì)胞分化出各種血細(xì)胞,三、干細(xì)胞,3.干細(xì)胞的研究及應(yīng)用,三、干細(xì)胞,A細(xì)胞融合 B細(xì)胞生長 C細(xì)胞裂 D細(xì)胞分化,解析 本題主要考查細(xì)胞的分化。由圖示可知是細(xì)胞的形態(tài)功能發(fā)生變化的過程，應(yīng)為細(xì)胞分化。,例13-6.下圖所示的細(xì)胞類型轉(zhuǎn)換過程為( ),三、干細(xì)胞,例13-7下圖為人體細(xì)胞的形態(tài)、數(shù)目變化情況，據(jù)圖分析下列說法正確的是( ),A圖過程中細(xì)胞的遺傳信息表達(dá)過程不同 B三個過程中已經(jīng)發(fā)生了基因突變的是 C過程使細(xì)胞的遺傳物質(zhì)有所差異，但細(xì)胞的形態(tài)和功能沒有變化 D與甲相比，乙的表面積/體積的比值增大，與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的能力增強(qiáng),二、細(xì)胞的全能性,細(xì)胞的分化,細(xì)胞的分裂,細(xì)胞的生長,、,例13-8據(jù)圖回答：,二、細(xì)胞的全能性,細(xì)胞的全能性,癌變,（5）若從取一個細(xì)胞，在適宜條件下進(jìn)行培養(yǎng)，結(jié)果產(chǎn)生了一個新個體，這體現(xiàn)了_。 （6）若中有部分細(xì)胞失去了最高分裂次數(shù)，無限增殖，則這部分細(xì)胞發(fā)生了_。,二、細(xì)胞的全能性,四、細(xì)胞的衰老,（一）個體衰老和細(xì)胞衰老的關(guān)系,對于單細(xì)胞生物體來說，細(xì)胞的衰老或死亡就是個體的衰老或死亡；,對多細(xì)胞生物來說，細(xì)胞的衰老和死亡與個體的衰老和死亡并不是一回事。多細(xì)胞生物體內(nèi)的細(xì)胞總是在不斷更新著，總有一部分細(xì)胞處于衰老或走向死亡的狀態(tài)。,然而從總體上看，個體衰老的過程也是組成個體的細(xì)胞普遍衰老的過程。,四、細(xì)胞的衰老,細(xì)胞衰老的過程是細(xì)胞內(nèi)生理狀態(tài)和化學(xué)反應(yīng)發(fā)生復(fù)雜變化的過程，最終表現(xiàn)為細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化?？梢詺w納為兩個方面，最終導(dǎo)致細(xì)胞功能的衰退： 1.形態(tài)結(jié)構(gòu)方面 （1）細(xì)胞膜：通透性改變物質(zhì)的運輸功能降低。 （2）細(xì)胞核：細(xì)胞內(nèi)呼吸速率減慢，核體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮、染色加深。,（二）衰老細(xì)胞的特征,四、細(xì)胞的衰老,（1）水：水分減少(特別是自由水減少)細(xì)胞體積縮小代謝速率減慢。 （2）酶：酶活性降低代謝速率減慢。 （3）色素：細(xì)胞內(nèi)的色素沉積妨礙細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)交流與傳遞，影響細(xì)胞的功能。,2.細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)方面,四、細(xì)胞的衰老,無力,吸收能 力下降,四、細(xì)胞的衰老,【友情提醒】 細(xì)胞衰老可以總結(jié)為“一大一小一多兩低”：一大：細(xì)胞核大，染色質(zhì)收縮，染色加深。一?。杭?xì)胞內(nèi)水分減少，體積變小，代謝速率減慢。一多：細(xì)胞內(nèi)色素逐漸積累、增多。兩低：有些酶活性降低，膜的物質(zhì)運輸功能降低。,四、細(xì)胞的衰老,1.自由基學(xué)說,自由基攻擊和破壞細(xì)胞內(nèi)執(zhí)行正常功能的生物分子,自由基攻擊DNA，引起基因突變,自由基攻擊蛋白質(zhì)，使蛋白質(zhì)活性降低,自由基，我們通常把異常活潑的帶電子分子或基團(tuán)成為自由基。自由基含有未配對的電子，表現(xiàn)出高度的反應(yīng)活潑性。,在生命活動中，細(xì)胞不斷進(jìn)行各種氧化反應(yīng)，在這些反應(yīng)中很容易產(chǎn)生自由基。此外，輻射以及有害物質(zhì)入侵也會刺激細(xì)胞產(chǎn)生自由基。如，睡在電離輻射下邊會產(chǎn)生自由基。,（三）細(xì)胞衰老的原因(假說),四、細(xì)胞的衰老,2.端粒學(xué)說,每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA，稱為端粒。,端粒DNA序列在每次細(xì)胞分裂后會縮短一截。隨著細(xì)胞分裂次數(shù)的增加，截短的部分會逐漸向內(nèi)延伸。在端粒DNA序列被“截”短后，端粒內(nèi)側(cè)的正?；虻腄NA序列就會受到損傷，結(jié)果使細(xì)胞活動漸趨異常。,四、細(xì)胞的衰老,(1)幼年個體中每天都有細(xì)胞衰老、死亡細(xì)胞的衰老和死亡不等于個體的衰老和死亡。 (2)老年個體中每天也有新細(xì)胞的產(chǎn)生個體的衰老不等于所有細(xì)胞的衰老。,四、細(xì)胞的衰老,衰老不可抗拒，但可延緩！ 癌變可預(yù)防！,四、細(xì)胞的衰老,1.體育運動,2. 適當(dāng)?shù)目諝庳?fù)離子濃度能延緩衰老；,3.適當(dāng)補(bǔ)充含抗氧化劑的藥物: 如維生素E(可抵消細(xì)胞內(nèi)引起衰老的自由基的積聚)、輔酶Q(與呼吸有關(guān)，起抗氧化作用）,4.抗衰老食品:如乳酸桿菌發(fā)酵乳品、銀耳、木耳、蜂蜜等能減緩生物學(xué)年齡的增長,減緩自體中毒而延緩衰老;,（四）延緩衰老的方法,四、細(xì)胞的衰老,例13-9 老年人皮膚色素沉積出現(xiàn)“老年斑”，原因是( ) A細(xì)胞呼吸速率加快 B細(xì)胞中抗氧化作用的酶活性降低 C細(xì)胞膜通透性改變 D紫外線照射引起色素沉積,解析：老年斑出現(xiàn)的原因主要是細(xì)胞中抗氧化酶作用的降低和細(xì)胞膜通透性的改變。,四、細(xì)胞的衰老,例13-10.衰老的紅細(xì)胞具有下列哪些特征( ) 水分減少，細(xì)胞萎縮 新陳代謝的速度減慢 某些酶的活性降低 呼吸速率上升 色素積累增多 細(xì)胞的呼吸速度減慢 細(xì)胞核體積增大 細(xì)胞膜的通透性功能改變 A B C D,四、細(xì)胞的衰老,解析：考查紅細(xì)胞的結(jié)構(gòu)及衰老細(xì)胞的特征。衰老的細(xì)胞共具有以下五項特征：(1)在衰老的細(xì)胞內(nèi)水分減少，細(xì)胞萎縮，體積變小，新陳代謝的速度減慢。(2)在衰老的細(xì)胞內(nèi)，有些酶的活性降低。(3)細(xì)胞內(nèi)的色素會隨著細(xì)胞衰老而逐漸積累。(4)衰老的細(xì)胞呼吸速度減慢，細(xì)胞核體積增大，染色質(zhì)固縮，染色加深。(5)細(xì)胞膜通透性功能改變。根據(jù)上述特征判斷：都符合衰老細(xì)胞的特征，由于紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核，因此還應(yīng)除去。,四、細(xì)胞的衰老,例13-11. 李白有詩云：“君不見，高堂明鏡悲白發(fā)，朝如青絲暮成雪”。從細(xì)胞學(xué)的角度分析，這個過程中不會出現(xiàn)的變化是( ) A細(xì)胞內(nèi)水分減少 B細(xì)胞核體積縮小 C酶的活性降低 D細(xì)胞內(nèi)呼吸速率減慢,四、細(xì)胞的衰老,一種自然的生理過程,五、細(xì)胞的凋亡,由基因所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程，就叫細(xì)胞凋亡。由于細(xì)胞凋亡受到嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制決定的程序性控制，所以也稱為細(xì)胞編程性死亡。,（一）含義,對于多細(xì)胞生物體完成正常發(fā)育，維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定，以及抵御外界各種因素的干擾起著非常重要的作用。具體表現(xiàn)在： （1）清除多余、無用的細(xì)胞。 在胚胎發(fā)育至某階段時，特定區(qū)域的細(xì)胞(群)就會發(fā)生自然凋亡，消除這些“多余”的細(xì)胞，有利于器官的發(fā)育。如人的肢體發(fā)育中，早期的手和足形似漿板，只有當(dāng)某些多余細(xì)胞凋亡后，才能形成正常的指或趾。 （2）清除發(fā)育不正常的細(xì)胞。,（二）意義,五、細(xì)胞的凋亡,（3）清除有害細(xì)胞。 如某些被病原體感染的細(xì)胞和一些腫瘤細(xì)胞可以通過細(xì)胞凋亡的方式消除，作為自身的一種保護(hù)機(jī)制。 （4）清除已完成正常使命的衰老細(xì)胞。 有序的細(xì)胞編程性死亡現(xiàn)象是維持個體正常生理活動及功能表達(dá)所需要的。 （5）維持器官、組織、細(xì)胞數(shù)目的相對平衡。 細(xì)胞凋亡是與細(xì)胞增殖相反的過程。兩者既對立又統(tǒng)一，相互協(xié)調(diào)，有條不紊。細(xì)胞增生低或凋亡過剩，會引起器官萎縮。腫瘤發(fā)生既與細(xì)胞增殖過度有關(guān)，又與細(xì)胞凋亡不足有關(guān)。,五、細(xì)胞的凋亡,1.人在胚胎時期，要經(jīng)歷有尾的階段，后來尾部細(xì)胞自動死亡，尾才消失。 2.蝌蚪尾和鰓的消失，也是通過細(xì)胞自動死亡實現(xiàn)的。 3.胎兒手的發(fā)育過程中，手指間的細(xì)胞自動死亡。,（三）細(xì)胞凋亡的實例,（四）細(xì)胞凋亡的原因,受到嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控。 不同的細(xì)胞，壽命不同，凋亡的速率不同，比如：小腸上皮細(xì)胞的壽命只有12天，平滑肌細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、心肌細(xì)胞壽命很長，白細(xì)胞的壽命是57天。,五、細(xì)胞的凋亡,（五）細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的比較,生理過程，為正常死亡的過程,病理性過程,受基因控制的,不受基因控制,破裂,內(nèi)陷,細(xì)胞變圓，與周圍細(xì)胞脫離,嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制 決定的程序性調(diào)控,被周圍細(xì)胞吞噬，不引起炎癥,對機(jī)體有利,對機(jī)體有害,引起周圍炎癥反應(yīng),電、熱、冷、機(jī)械等傷害性刺激,細(xì)胞外形不規(guī)則變化,是一種特定基因控制的主動性死亡，即機(jī)體的生理過程,由某些外界因素造成細(xì)胞急促死亡，是一種被動性死亡，即機(jī)體的病理過程,五、細(xì)胞的凋亡,五、細(xì)胞的凋亡,例13-12. 下列關(guān)于細(xì)胞分裂、分化、衰老和凋亡的敘述，正確的是( ) A細(xì)胞分化使各種細(xì)胞的遺傳物質(zhì)有所差異，導(dǎo)致細(xì)胞的形態(tài)和功能各不相同 B個體發(fā)育過程中細(xì)胞的分裂、分化和死亡對于生物體都是具有積極意義的 C細(xì)胞分裂存在于個體發(fā)育的整個生命過程中，細(xì)胞分化僅發(fā)生在胚胎發(fā)育階段 D多細(xì)胞生物細(xì)胞衰老與機(jī)體的衰老總是同步進(jìn)行的,解析：細(xì)胞分化是相同細(xì)胞的后代在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能方面發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程，分化的細(xì)胞遺傳物質(zhì)不發(fā)生變化，只是不同細(xì)胞遺傳物質(zhì)發(fā)生選擇性表達(dá)，它和細(xì)胞的分裂一樣都存在于整個生命過程。多細(xì)胞生物在生命的任何階段都發(fā)生細(xì)胞的衰老、凋亡，細(xì)胞的衰老、凋亡是多細(xì)胞生物的正常生命現(xiàn)象，細(xì)胞的分裂、分化和凋亡都是生物體正常生命活動不可缺少的生命現(xiàn)象。,五、細(xì)胞的凋亡,例13-13. 蝌蚪尾消失的根本原因是( ) A細(xì)胞壞死 B細(xì)胞分化 C細(xì)胞凋亡 D細(xì)胞溶解,五、細(xì)胞的凋亡,例13-12 .(2010安徽合肥模擬)下列各項中，不屬于細(xì)胞凋亡的是( ) A皮膚上皮每天都會有大量細(xì)胞死亡脫落 B骨折時造成的細(xì)胞死亡 C蝌蚪變態(tài)發(fā)育過程中尾部消失 D人的紅細(xì)胞在經(jīng)歷120天左右的壽命后死亡,五、細(xì)胞的凋亡,【解析】本題考查細(xì)胞凋亡和壞死的比較。細(xì)胞凋亡是受基因調(diào)控的細(xì)胞正常死亡，而細(xì)胞壞死則是受外界不良環(huán)境變化引起的細(xì)胞非正常死亡。皮膚上皮每天大量細(xì)胞死亡脫落屬于細(xì)胞凋亡；骨折時造成的細(xì)胞死亡屬于非正常現(xiàn)象；蝌蚪變態(tài)發(fā)育過程中尾部消失屬于細(xì)胞凋亡；人的紅細(xì)胞在經(jīng)歷120天左右的壽命后凋亡。,五、細(xì)胞的凋亡,例13.13.研究發(fā)現(xiàn)，線粒體促凋亡蛋白Smac是細(xì)胞中一個促進(jìn)細(xì)胞凋亡的關(guān)鍵蛋白。當(dāng)線粒體收到釋放這種蛋白的信號時，就將它釋放到線粒體外，然后Smac與凋亡抑制蛋白(IAPs)反應(yīng)，促進(jìn)細(xì)胞凋亡，下列有關(guān)敘述不正確的是( ),ASmac從線粒體釋放時需消耗能量 B癌細(xì)胞中Smac從線粒體中釋放可能受阻 C癌細(xì)胞的無限增殖，可能與癌細(xì)胞中IAPs過度表達(dá)有關(guān) DSmac與IAPs在細(xì)胞凋亡中的作用相同,五、細(xì)胞的凋亡,例13.15細(xì)胞凋亡又稱細(xì)胞編程性死亡，其大致過程如下圖所示。有關(guān)敘述不正確的是( ),A細(xì)胞凋亡是細(xì)胞在特定條件下的被動死亡過程 B細(xì)胞凋亡過程中以小泡形式形成調(diào)亡小體，需要消耗能量 C細(xì)胞凋亡發(fā)生過程中，細(xì)胞內(nèi)容物不釋放出來 D細(xì)胞凋亡過程中有新蛋白質(zhì)合成，體現(xiàn)了基因的選擇性表達(dá),五、細(xì)胞的凋亡,六、細(xì)胞的癌變,（一）癌細(xì)胞,（二）癌細(xì)胞的特征,（三）致癌因子,（四）致癌的原因,（一）癌細(xì)胞,有的細(xì)胞受到致癌因子的作用，細(xì)胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生變化，就變成不受機(jī)體控制的、連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞，這種細(xì)胞就是癌細(xì)胞。,1.適宜條件下，無限增殖(將癌細(xì)胞和正常細(xì)胞比較),（二）癌細(xì)胞的主要特征,六、細(xì)胞的癌變,例如，體外培養(yǎng)中的正常的成纖維細(xì)胞呈扁平梭形，轉(zhuǎn)化成癌細(xì)胞后變成球形。癌細(xì)胞的細(xì)胞核都較正常細(xì)胞的大，有時形態(tài)也變得不規(guī)則，核仁也變大了。,2.癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,六、細(xì)胞的癌變,（二）癌細(xì)胞的主要特征,3.癌細(xì)胞的表面發(fā)生了變化,細(xì)胞膜表面的糖蛋白減少細(xì)胞間黏著性降低細(xì)胞容易移動(易擴(kuò)散、轉(zhuǎn)移)，失去了接觸抑制現(xiàn)象。,（1）接觸抑制：正常細(xì)胞在體外培養(yǎng)時，表現(xiàn)為貼壁生長和匯合成單層后停止生長的特點，即接觸抑制現(xiàn)象。,（2）正常細(xì)胞相互接觸后，就停止運動和增殖，即有接觸抑制現(xiàn)象，而癌細(xì)胞失去接觸抑制性，即使堆積成群，仍然可以生長，形成多層，如圖所示：,六、細(xì)胞的癌變,例13-16. 下列敘述中不屬于癌細(xì)胞特征的是( ) A癌細(xì)胞在適宜的條件下只能分裂5060次 B癌細(xì)胞能夠無限增殖 C癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化 D癌細(xì)胞彼此之間的黏著性減小，導(dǎo)致在機(jī)體 內(nèi) 分散和轉(zhuǎn)移,解析：癌細(xì)胞與正常細(xì)胞相比，它的特征主要是，癌細(xì)胞能夠無限增殖，因此A項中說癌細(xì)胞只能分裂5060次是錯誤的。癌細(xì)胞的特征還有：癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變；癌細(xì)胞的表面也發(fā)生了變化，由于細(xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，使得細(xì)胞彼此之間的黏著性減少，導(dǎo)致癌細(xì)胞在有機(jī)體內(nèi)易分散和轉(zhuǎn)移。,六、細(xì)胞的癌變,例13-17. 癌細(xì)胞與正常細(xì)胞相比有哪些主要特征(多選)( ) A癌細(xì)胞的分裂常有“多極分裂”的現(xiàn)象 B癌細(xì)胞對不良的環(huán)境，一般都有較強(qiáng)的抵抗力 C能夠無限增殖 D癌細(xì)胞是畸形分化的細(xì)胞,六、細(xì)胞的癌變,主要指輻射，如紫外線、X射線等。例如，居里夫人在研究工作中長期被放射線損傷，導(dǎo)致白血病；氟氯碳化合物的排放，使大氣平流層中臭氧層變薄，照到地面的紫外線增強(qiáng)，使全球皮膚癌患者增加。,（三）致癌的原因,（1）物理致癌因子,1.外因,六、細(xì)胞的癌變,有數(shù)千種之多，無機(jī)化合物如石棉、砷化物、鉻化物、鎘化物等，有機(jī)化合物如聯(lián)苯胺、烯環(huán)烴、亞硝胺、黃曲霉素等都是化學(xué)致癌因子。吸煙是人體攝入化學(xué)致癌物的主要途徑之一，從香煙的煙霧中可分離出20多種化學(xué)致癌因子。,（2）化學(xué)致癌因子,（3）病毒致癌因子,是指能使細(xì)胞發(fā)生癌變的病毒。致癌病毒能夠引起細(xì)胞發(fā)生癌變，主要是因為它們含有病毒癌基因以及與致癌有關(guān)的核酸序列。它們通過感染人的細(xì)胞后，將其基因組整合進(jìn)人的基因組中，從而誘發(fā)人的細(xì)胞癌變，如Rous肉瘤病毒等。,六、細(xì)胞的癌變,2.內(nèi)因,(1)細(xì)胞癌變的原因 人和動物細(xì)胞的染色體上本來就存在著與癌有關(guān)的基因：原癌基因和抑癌基因。 癌癥的發(fā)生是一系列的原癌基因與抑癌基因的突變逐漸積累的結(jié)果。 (2)原癌基因和抑癌基因 原癌基因：主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，控制細(xì)胞生長和分裂的進(jìn)程。 抑癌基因：主要是阻止細(xì)胞不正常的增殖。 兩者共同調(diào)控細(xì)胞周期。原癌基因和抑癌基因的正常發(fā)揮作用對維持細(xì)胞的正常生長、分裂和分化有重要意義。,六、細(xì)胞的癌變,原癌基因,抑癌基因,（致癌因子的作用）,癌基因,失去抑制作用,正常細(xì)胞,癌細(xì)胞,（3）癌變機(jī)理,六、細(xì)胞的癌變,1.手術(shù)切除：是消除病灶最為有效的手段，適用于發(fā)病早期癌細(xì)胞未大量擴(kuò)散轉(zhuǎn)移的患者。 2.放療：是使用高能X射線或射線集中照射患病部位，殺死癌細(xì)胞。這里利用射線對DNA的損傷作用，放療不適于范圍已經(jīng)擴(kuò)大的患者。 3.化療：主要是利用化學(xué)抗癌劑殺死癌細(xì)胞。常用的抗癌劑包括細(xì)胞分裂抑制劑，細(xì)胞增殖蛋白合成的抑制劑等。多種抗癌劑混合使用療效更好。,（四）癌癥的治療,六、細(xì)胞的癌變,例13-18.人和動物細(xì)胞的染色體上普遍存在著原癌基因，但是大多數(shù)人不患癌癥，只有少數(shù)人患癌癥，其原因是( ) A在正常情況下，原癌基因處于受抑制狀態(tài) B原癌基因不能被激活 C大多數(shù)人有抗癌能力 D癌細(xì)胞是細(xì)胞畸形分化造成的,六、細(xì)胞的癌變,例13.19.(2015湘潭模擬)鼻咽癌是種族差異非常明顯的惡性腫瘤，我國南方幾省特別是珠江三角洲地區(qū)的鼻咽癌發(fā)病率居全球首位。下列關(guān)于鼻咽癌發(fā)病誘因及防治方法的敘述，不正確的是( ),A食用咸魚過多有可能是誘發(fā)鼻咽癌的重要因素 B致癌相關(guān)基因在家族中的穩(wěn)定遺傳可能是鼻咽癌高危家族存在的原因 C細(xì)胞膜上糖蛋白增加，導(dǎo)致癌細(xì)胞易發(fā)生轉(zhuǎn)移 D鼻咽癌的化療主要是利用藥物作用于癌細(xì)胞周期的間期,由上題推斷，惡性腫瘤與遺傳有關(guān)嗎？理由是什么？ 提示：有