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《細胞的衰老和凋亡》教案一、教學目標 1.知識目標:描述細胞衰老的特征2.能力目標:簡述細胞凋亡與細胞壞死的區(qū)別情感目標:探討細胞的衰老和凋亡與人體健康的關系二、教學重點難點1.教學重點:(1)個體衰老和細胞衰老的關系(2)細胞衰老的特征(3)細胞凋亡的含義2.教學難點:細胞凋亡與細胞壞死的區(qū)別三、教學方法講授與學生討論相結合、問題引導法、歸納四、課時安排:1課時五、教學過程 這是電影《童夢奇緣》中的照片,圖片中顯示了一個人從小時候慢慢變老,一直到70/80歲的老人。從這張圖片中,大家能夠看出人衰老后的特征嗎?皮膚干而皺、頭發(fā)斑白、稀少對于我們?nèi)藖碇v,衰老和生老病死是非常正常的一種現(xiàn)象,組成我們?nèi)梭w的細胞也是這樣。前面我們已經(jīng)學了細胞的增殖、細胞分化這兩個過程。今天我們要來學習細胞生命歷程中的最后一個階段:細胞的衰老和凋亡。第3節(jié)細胞的衰老和凋亡大家看一下問題探討,思考下面的問題人體的衰老都有什么特征?白發(fā)、皺紋、老年斑、耳聾、眼花、行動遲緩、記憶力減退等2.老年人體內(nèi)有幼嫩細胞嗎?老年人體內(nèi)還有幼嫩的細胞,如精原細胞仍能增殖產(chǎn)生精子,造血干細胞一生都能增殖產(chǎn)生各種類型的血細胞。3.年輕人有衰老細胞嗎?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層細胞,最后細胞凋亡、脫落。機體的衰老并不等于所有細胞的衰老,但是細胞的衰老又是同機體的衰老緊密相關的。那么,人體衰老等同于細胞衰老么?(一)個體衰老和細胞衰老的關系(1)單細胞生物:細胞的衰老=個體的衰老對于單細胞生物體來說,細胞的衰老或死亡就是個體的衰老或死亡。(2)多細胞生物:細胞的衰老=個體的衰老多細胞生物體內(nèi)的細胞總是在不斷更新著,不論是年輕人還是老年人體內(nèi),都同時具有幼嫩細胞和衰老細胞的。但是當更新到一定的時候,更新的速度會越來越慢,而大部分細胞則都會處于衰老的狀態(tài),最后導致由細胞組成的組織、器官會喪失功能,所以會是人體衰老。因此,從總體上看,個體衰老是組成個體的細胞普遍衰老的過程。資料分析:100多年前有位叫魏特曼的科學家發(fā)現(xiàn)某些進行無性生殖的微生物可以持續(xù)進行分裂,因此認為細胞不會死亡,你認為這種觀點正確嗎?細胞是有一定的壽命的,一般只能分裂50次左右,并且喪失了正常的功能。細胞會隨著分裂次數(shù)的增多而衰老。那么如何鑒別衰老的細胞?它有什么特征?(二)細胞衰老的特征比較小孩和老年人的照片,我們可以很明顯地看到老年人的皮膚干燥、發(fā)皺1.水分減少,使細胞萎縮,體積變小,代謝速率減慢。步入老年的一大標志是頭發(fā)變白,頭發(fā)在變白的過程中,我們常常會看到頭發(fā)從發(fā)根開始變白,然后隨著頭發(fā)的生長,整根頭發(fā)都變白了。這是由于頭部基部的黑色素細胞衰老,細胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成減少,所以老年人的頭發(fā)會變白。由此分析,衰老細胞中的酶的活性總體來說會發(fā)生什么變化?2.細胞內(nèi)多種酶的活性降低為什么老年人皮膚上會長“老年斑”?老年斑是由于細胞內(nèi)的色素隨著細胞衰老而逐漸積累造成的。衰老細胞中出現(xiàn)色素聚集,主要是脂褐素的堆積。脂褐素是不飽和脂肪酸的氧化產(chǎn)物,是一種不溶性顆粒物。不同的細胞在衰老過程中脂褐素顆粒的大小也有一定的差異。皮膚細胞的脂褐素顆粒大,就出現(xiàn)了老年斑。脂褐素等色素會隨著細胞的衰老而逐漸積累,阻礙物質交流細胞的衰老除了表現(xiàn)在細胞的形態(tài)、酶的活性和細胞內(nèi)的色素等的變化以外,還表現(xiàn)在細胞的遺傳信息庫和細胞代謝的遺傳控制中心——細胞核中。4.呼吸速率減慢,細胞核體積增大,染色質收縮,染色加深思考:(1)細胞膜的結構特點是什么?流動性(2)細胞膜的功能特性是什么?選擇透過性(3)細胞膜上與細胞膜的功能特性密切相關的分子是什么?蛋白質協(xié)助擴散和主動運輸都需要細胞膜中的蛋白質作為載體。5.細胞膜通透性發(fā)生改變,使物質運輸功能降低小結:細胞衰老的特征一大:細胞內(nèi)呼吸速率減慢,細胞核體積增大,染色質固縮,染色加深;一?。杭毎麅?nèi)水分減少,細胞萎縮,體積變小,新陳代謝減慢;一多:細胞內(nèi)色素會隨著細胞衰老而逐漸積累;兩低:有些酶的活性降低;細胞膜通透性功能改變,物質運輸功能降低。(三)細胞衰老的原因下面向大家簡單介紹一下細胞衰老的原因。關于細胞衰老的原因,歷來是研究人員極為關注又很難回答的課題。近幾十年來,先后提出多種假說,目前為大家普遍接受的是自由學說和端粒學說。1.自由基學說:通常把異常活潑的帶電分子或基團稱為自由基。自由基含有未配對電子,表現(xiàn)出高度的反應活潑性。(1)攻擊DNA,可能引起基因突變(2)攻擊蛋白質,使其活性下降(3)攻擊磷脂雙分子層,改變膜的通透性自由基的來源:(1)細胞內(nèi)的各種氧化反應。(2)輻射及有害物質入侵。2.端粒學說:每條染色體的兩端,都有一段特殊序列的DNA,稱為端粒。隨著細胞分裂次數(shù)的增加,端粒DNA序列載短,端粒內(nèi)側正常的基因DNA序列受到損傷,使細胞活性漸趨異常。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”。延緩衰老的方法1.適宜的體育鍛煉2.適當?shù)目諝庳撾x子濃度能延緩衰老3.合理的飲食結構如維生素C、E(可抵消細胞內(nèi)引起衰老的自由基的積聚)、輔酶Q(與呼吸有關,起抗氧化作用)如乳酸桿菌發(fā)酵乳品、銀耳、木耳、蜂蜜等能減緩生物學年齡的增長,減緩自體中毒而延緩衰老4.樂觀的生活態(tài)度(四)細胞的凋亡生物體內(nèi)的細胞因衰老而死亡,但是正如人的死亡一樣,細胞的死亡也有“意外”和“自然”死亡兩種。細胞凋亡指自然死亡,受到遺傳物質的控制。細胞壞死是指在種種不利因素影響下,由于細胞的正常代謝活動受損或中斷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(jīng)細胞壞死等等。凋亡:展示胎兒手的發(fā)育圖片胎兒的手在發(fā)育的過程中經(jīng)歷了怎樣的變化?胎兒手的發(fā)育中,五個手指最初是愈合在一起的,像一把鏟子,后來手指之間的“蹼”才逐漸消失,發(fā)育成成形的手指發(fā)育過程中手指間的細胞逐漸發(fā)生了凋亡、手指分開,這些細胞凋亡對于人來說有什么意義?手指分開,更適合抓握物體,使人能更好地適應環(huán)境。你還能舉出其他細胞凋亡的實例嗎?蝌蚪發(fā)育成青蛙的過程中構成蝌蚪尾部的細胞發(fā)生凋亡,使水生的蝌蚪發(fā)育成更適合陸生的青蛙。細胞凋亡對生物體有什么意義?在成熟的生物體中,細胞的自然更新,被病原體感染的細胞的清除也是通過細胞凋亡完成的。細胞凋亡對生物體正常發(fā)育,維持內(nèi)部環(huán)境穩(wěn)定,抵御外界因素干擾起關鍵作用。前面我們已經(jīng)講過細胞死亡有兩種,細胞壞死和細胞凋亡,那么這兩者到底有什么區(qū)別?細胞凋亡與細胞壞死比較比較細胞的凋亡細胞的壞死與基因的關
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