細(xì)胞的衰老和死亡 教學(xué)課件【知識(shí)精講+備課精研】 高一生物 （人教版2019必修1）

細(xì)胞的生命歷程第6章第3節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡本節(jié)聚焦細(xì)胞衰老的特征是什么？細(xì)胞衰老的原因有哪些？個(gè)體衰老與細(xì)胞衰老有什么關(guān)系？細(xì)胞凋亡的含義是什么？怎樣理解細(xì)胞凋亡的生物學(xué)意義?問題探討人到了一定的年齡就會(huì)出現(xiàn)白頭發(fā)，并且隨著年齡的增長，白頭發(fā)往往會(huì)越來越多，白頭發(fā)生成的直接原因是毛囊細(xì)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(xì)胞的衰老有怎樣的關(guān)系？毛囊黑色素細(xì)胞衰老，細(xì)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(xì)胞？年輕人體內(nèi)有沒有衰老的細(xì)胞？有幼嫩細(xì)胞，如造血干細(xì)胞一生都能增殖和產(chǎn)生各種類型的血細(xì)胞；年輕人體內(nèi)也有衰老的細(xì)胞，如皮膚表皮細(xì)胞衰老成角質(zhì)層細(xì)胞。3.細(xì)胞衰老與個(gè)體衰老有什么關(guān)系？從總體上看，個(gè)體衰老過程也是組成人體細(xì)胞普遍衰老的過程。一細(xì)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(gè)體也是如此，作為基本生命系統(tǒng)的細(xì)胞也是如此。細(xì)胞衰老是細(xì)胞的生理狀態(tài)和化學(xué)反應(yīng)發(fā)生復(fù)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(xì)胞內(nèi)多種酶的___________，呼吸速率____，新陳代謝速率_____降低①細(xì)胞膜______改變，使_____________降低②細(xì)胞核的體積____，核膜_____，染色質(zhì)____、染色_____③細(xì)胞內(nèi)的____減少，細(xì)胞____，體積____⑤細(xì)胞內(nèi)的____逐漸___，妨礙細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的____和_____通透性物質(zhì)運(yùn)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(xì)胞衰老的特征

衰老的細(xì)胞影響個(gè)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(dòng)遲緩無力、怕冷細(xì)胞水分減少，體積減小細(xì)胞內(nèi)的酶（酪氨酸酶）活性降低細(xì)胞內(nèi)色素（脂褐素）的累積細(xì)胞膜通透性功能改變細(xì)胞呼吸速度減慢一細(xì)胞衰老的特征一大細(xì)胞核的體積增大，染色質(zhì)收縮，染色加深。一小細(xì)胞體積變小。一多細(xì)胞內(nèi)的色素逐漸積累增多。兩低細(xì)胞膜的物質(zhì)運(yùn)輸功能降低，多種酶的活性降低。一少兩慢細(xì)胞內(nèi)的水分減少。細(xì)胞內(nèi)的呼吸速率減慢，新陳代謝速率減慢。二細(xì)胞衰老的原因1.自由基學(xué)說輻射、有害物質(zhì)的入侵和細(xì)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(tuán)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(xì)胞衰老

如AB兩個(gè)原子各提供一個(gè)電子通過共價(jià)鍵形成一個(gè)分子A∶B,這兩個(gè)電子是配對(duì)的。如果在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生了均裂,A和B各帶走一個(gè)電子,它們就是未成對(duì)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(dāng)這種分子與其他物質(zhì)反應(yīng)時(shí)，力圖得到電子，而對(duì)細(xì)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(duì)電子二細(xì)胞衰老的原因1.自由基學(xué)說超氧化物歧化酶(SOD)可以清除自由基，延緩細(xì)胞衰老。二細(xì)胞衰老的原因2.端粒學(xué)說每次細(xì)胞分裂后，端粒DNA序列會(huì)縮短一截端粒機(jī)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(fù)合體端粒內(nèi)側(cè)正?；虻腄NA序列受到損傷細(xì)胞活動(dòng)漸趨異常端粒三細(xì)胞衰老與個(gè)體衰老的關(guān)系①單細(xì)胞生物：細(xì)胞衰老或死亡=個(gè)體衰老或死亡②多細(xì)胞生物：細(xì)胞衰老≠個(gè)體衰老體內(nèi)細(xì)胞時(shí)刻都在更新，總有一部分細(xì)胞正在衰老或走向死亡個(gè)體衰老的過程是組成個(gè)體的細(xì)胞普遍衰老的過程老年人體內(nèi)有幼嫩的細(xì)胞，如造血干細(xì)胞；年輕人體內(nèi)也有衰老的細(xì)胞，如皮膚的角質(zhì)層細(xì)胞等三細(xì)胞衰老與個(gè)體衰老的關(guān)系

思考·討論年齡因素與細(xì)胞衰老的關(guān)系細(xì)胞來源胎兒中年人老年人增殖代數(shù)50202~4實(shí)驗(yàn)1：在相同的條件下，分別單獨(dú)培養(yǎng)胎兒、中年人和老年人的肺成纖維細(xì)胞，結(jié)果如下表：實(shí)驗(yàn)2：將年輕人的體細(xì)胞去核后與老年人的細(xì)胞核融合；將老年人的體細(xì)胞去核后與年輕人的細(xì)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(shí)驗(yàn)1中你能得出什么結(jié)論？年齡越大的個(gè)體的細(xì)胞可增殖的代數(shù)越少，反之越多，細(xì)胞增殖能力與個(gè)體年齡密切相關(guān)。2.是細(xì)胞核還是細(xì)胞質(zhì)對(duì)細(xì)胞分裂的影響大一些？細(xì)胞核對(duì)細(xì)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(shí)才會(huì)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(shí)，使用的是6歲的成年羊的體細(xì)胞核經(jīng)檢測多莉細(xì)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(xì)胞繼續(xù)分裂的次數(shù)會(huì)逐漸減少，這說明細(xì)胞會(huì)隨著分裂的增多而衰老。老年人骨折后愈合得慢，與成骨細(xì)胞的衰老也有關(guān)系。細(xì)胞核是細(xì)胞生命活動(dòng)的控制中心，隨著細(xì)胞分裂次數(shù)的增多，或者細(xì)胞進(jìn)入衰老狀態(tài)，細(xì)胞核中是遺傳物質(zhì)會(huì)出現(xiàn)收縮狀態(tài)，細(xì)胞中一些酶的活性會(huì)下降，從而影響細(xì)胞生活。三細(xì)胞衰老與個(gè)體衰老的關(guān)系細(xì)胞衰老是人體內(nèi)發(fā)生的正常生命現(xiàn)象，正常的細(xì)胞衰老有利于機(jī)體更好地實(shí)現(xiàn)自我更新。眾多細(xì)胞的衰老會(huì)導(dǎo)致人體的衰老，會(huì)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(xì)胞的快速更新可保障機(jī)體所需氧氣的供應(yīng)（1）有利方面（2）不利方面細(xì)胞衰老的意義四細(xì)胞的死亡正常血管平滑肌細(xì)胞啟動(dòng)自噬自噬失敗維持穩(wěn)態(tài)細(xì)胞死亡細(xì)胞衰老（1）概念：由基因所決定的細(xì)胞自動(dòng)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)制決定的程序性調(diào)控,所以它是一種程序性死亡。1.細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡是細(xì)胞死亡的一種主要方式四細(xì)胞的死亡1.細(xì)胞凋亡（2）實(shí)質(zhì)：與凋亡相關(guān)的基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。思考：凋亡細(xì)胞內(nèi)基因表達(dá)都下降，酶活性都減弱嗎？不是。其中促進(jìn)細(xì)胞凋亡的基因加強(qiáng)，相應(yīng)的酶活性也增強(qiáng)。四細(xì)胞的死亡細(xì)胞凋亡（科普詩）似秋葉的凋零，告別生命之輝煌；那難以計(jì)數(shù)的攻擊、誘導(dǎo)，輕啟著道道程序，逼細(xì)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(diǎn)一點(diǎn)擰淡;危難中的細(xì)胞啊，你沉穩(wěn)不亂，DNA片片切割，化云梯直通天堂；細(xì)胞體分團(tuán)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(shí)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(shí)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(xì)胞的消失某些被病原體感染的細(xì)胞的清除；清除受損、突變、衰老的細(xì)胞1.細(xì)胞凋亡（3）意義：（發(fā)育性凋亡）（更新性凋亡）（清除性凋亡）四細(xì)胞的死亡2.細(xì)胞壞死:

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

分析數(shù)據(jù)1.細(xì)胞的壽命與分裂能力之間有對(duì)應(yīng)關(guān)系嗎？比如壽命短的細(xì)胞是否一定能分裂？細(xì)胞的壽命與分裂能力之間無對(duì)應(yīng)關(guān)系；壽命短的細(xì)胞不一定能夠分裂。2.細(xì)胞壽命和分裂能力與它們承擔(dān)的功能有關(guān)系嗎？有；比如白細(xì)胞吞噬細(xì)菌病毒，壽命較短。3.根據(jù)以上分析皮膚表皮細(xì)胞的壽命和分裂能力？表皮細(xì)胞行使保護(hù)功能，壽命較短，有分裂能力。人體不同細(xì)胞的壽命和分裂能力不同（見下表）。請(qǐng)分析表中有關(guān)數(shù)據(jù)。細(xì)胞種類小腸上皮細(xì)胞平滑肌細(xì)胞（分布于內(nèi)臟器官）心肌細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞白細(xì)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(xì)胞的衰老和死亡結(jié)果細(xì)胞的衰老細(xì)胞的死亡特征學(xué)說細(xì)胞衰老和個(gè)體衰老細(xì)胞的程序性死亡與細(xì)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(xué)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(xué)說水分減少多種酶活性降低凋亡壞死自噬練習(xí)與應(yīng)用同樣是血細(xì)胞，白細(xì)胞與紅細(xì)胞的功能不同，凋亡的速率也不一樣，白細(xì)胞凋亡的速率比紅細(xì)胞快得多。細(xì)胞凋亡的速率與它們的功能有關(guān)系嗎?請(qǐng)結(jié)合這一實(shí)例說明細(xì)胞凋亡的生物學(xué)意義。細(xì)胞凋亡的速率與它們的功能有關(guān)系。因?yàn)榘准?xì)胞的主要功能是吞噬病菌等,所以白細(xì)胞凋亡的速率很快。細(xì)胞凋亡不僅保證了多細(xì)胞生物個(gè)體發(fā)育的正常進(jìn)?,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?xì)胞學(xué)的角度分析，這個(gè)過程中不會(huì)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(shí)期，這兩種動(dòng)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(jìn)行的，科學(xué)家進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：①將鴨胚胎中預(yù)定形成鴨掌部分的細(xì)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(yù)定形成雞爪部分的細(xì)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(shí)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，