高中生物人教版（2019）必修1-6.3细胞的衰老和死亡（教学课件）（39张ppt）

(共39张PPT)
第6章 细胞的生命历程
第3节 细胞的衰老和死亡
本节聚焦
细胞衰老的特征是什么？细胞衰老的原因有哪些？
01
个体衰老与细胞衰老有什么关系？
02
03
细胞凋亡的含义是什么？怎样理解细胞凋亡的生物学意义？
问题探讨
人到了一定的年龄就会出现白头发，并且随着年龄的增长，白头发往往会越来越多，白头发生成的直接原因是毛囊细胞合成黑色素的功能下降。
讨论：
1、老年人白头发的形成与毛囊细胞的衰老有怎样的关系？
由于毛囊中的黑色素细胞衰老,细胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少,所以老年人的头发会变白
2、老年人体内有没有幼嫩的细胞？年轻人的体内有没有衰老的细胞？
老年人体内有幼嫩的细胞，如造血干细胞一生都能增殖分化产生各种类型的血细胞；年轻人体内也有衰老的细胞，如皮肤的角质层细胞，最后细胞凋亡脱落
3、细胞衰老与个体衰老有什么关系？
人体内的细胞总是在不断更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。但从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程
PART 01
细胞的衰老
一、细胞的衰老
1.概念：细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化
2.有两层含义：一是其增殖分化的停止。二是其同时能够维持细胞的基本功能。
一、细胞的衰老
细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低
细胞核的体积增大核膜内折，染色质收缩、染色加深
细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小
细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢
细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递
一、细胞的衰老
衰老的特征是什么？
一、细胞的衰老
3.特征：
一大：细胞核增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深
一小：细胞体积变小，细胞内水分减少，细胞萎缩
一多：细胞内色素增多、积累，妨碍细胞内物质的交流和传递；
三低：细胞膜通透性改变，物质运输功能降低；多种酶的活性降低；呼吸速率减慢，细胞代谢速率降低；
例如皮肤干燥、发皱、变矮
例如：老年斑（脂褐素）
例如：吸收能力下降
例如:白发
例如：老年人无力、怕冷
一、细胞的衰老
4.细胞衰老的原因
（1）自由基学说
①自由基：异常活泼的带电分子或基团
②自由基的特性：含有未配对的电子，有高度的反应活泼性
一、细细胞的衰老
自由基
有害物质入侵
细胞中的氧化反应
辐射
③自由基的产生
一、细胞的衰老
④自由基的作用：自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，对生物膜损伤；会引起雪崩式反应。攻击DNA，可以引起基因突变；攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老。
一、细胞的衰老
（2）端粒学说
端粒学说由奥洛夫尼科夫提出，认为细胞在每次分裂过程中都会由于DNA聚合酶功能障碍而不能完全复制它们的染色体，因此最后复制DNA序列可能会丢失，最终造成细胞衰老死亡。
端粒
一、细胞的衰老
①端粒的概念：每条染色体的两端含有的一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体。
②端粒的特点：每次细胞分裂，端粒DNA会缩短一截。随细胞分裂次数的增加，截短的部分会逐渐向内延伸
一、细胞的衰老
③端粒导致细胞衰老的原理：端粒DNA序列截短后，使端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。细胞会随着分裂次数的增多而衰老
一、细胞的衰老
5.细胞衰老与个体衰老的关系
（1）单细胞生物（细胞衰老=个体衰老）
细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡
（2）多细胞生物（细胞衰老≠个体衰老）
①体内的细胞总是在不断更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。
一、细胞的衰老
②从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
一、细胞的衰老
思考·讨论
年龄因素与细胞衰老的关系
实验1：在相同的条件下，分别单独培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞，结果如下表：
细胞来源 胎儿 中年人 老年人
增殖代数 50 20 2-4
一、细胞的衰老
实验2：将年轻人的体细胞去核后与老年人的细胞核融合；将老年人的体细胞去核后与年轻人的细胞核融合，分别在体外培养。结果是前者不分裂，后者分裂旺盛。
讨论：
1.从实验1中你能得出什么结论？
年龄越大的个体的细胞可增殖的代数越少，反之越多，细胞增殖能力与个体年龄密切相关。
一、细胞的衰老
2.是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些？
细胞核对细胞分裂的影响大一些
一、细胞的衰老
6.细胞衰老的意义：
（1）有利方面：细胞衰老是人体内发生的正常生命现象，正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新
（2）不利方面：众多细胞的衰老会导致人体的衰老，会出现免疫力下降、适应环境能力减弱等现象
PART 02
细胞的死亡
二、细胞的死亡
1.细胞死亡方式：细胞凋亡、细胞坏死
2.细胞凋亡
（1）概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以它是一种程序性死亡。
二、细胞的死亡
(2)类型：
①细胞的自然更新，如红细胞的更新。
②某些被病原体感染的细胞的清除，如白细胞因吞噬过多的细菌而死亡。
③正常发育过程中器官的退化，如蝌蚪尾的消失。
二、细胞的死亡
二、细胞的死亡
（1）概念：在种种不利因素影响下，如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡
3.细胞坏死
(3)意义：①完成正常的发育，如胎儿手的发育。
②维持内部环境的稳定，如红细胞的更新。
③抵御外界各种因素的干扰，如吞噬细胞清除病原体。
二、细胞的死亡
a.烫伤的皮肤细胞的死亡；
b.骨折后骨细胞的死亡；
c.吸烟者肺部细胞因尼古丁作用的死亡；
（2）实例：
二、细胞的死亡
二、细胞的死亡
4.细胞凋亡和细胞坏死的区别
项目 细胞凋亡 细胞坏死
与基因的关系 受凋亡基因控制的 与基因无关
特点 生理性或病理性 病理性
死亡原因 基因控制 不利因素影响
死亡过程 主动的，不可逆转 被动的，可逆转
对机体的影响 对机体有利，不发生炎症 对机体有害，发生炎症
二、细胞的死亡
5.细胞自噬
1.概念：通俗地说，是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用
二、细胞的死亡
2.意义：
①处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量。
②在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。
二、细胞的死亡
③有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。
④细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。
课堂练习
1.研究发现,核仁的稳定性下降、线粒体功能失调等均会引起细胞的衰老,而身体中细胞衰老的速度决定了我们寿命的长短。下列相关叙述正确的是( )
A.衰老细胞中黑色素的合成加快,导致“老年斑”的出现
B.衰老细胞表现为水分减少、呼吸减慢、细胞核体积增大
C.个体衰老与细胞衰老的速度有关,衰老个体中均是衰老细胞
D.细胞死亡一定是细胞衰老导致的,衰老细胞染色体结构的稳定性下降
B
2.细胞的衰老作为生物界研究的一大热点，其与正常胚胎发育，机体老化，衰老相关疾病等都有着密切的联系。下列有关细胞衰老的原因叙述错误的是( )
A. 辐射和有害物质的入侵，会刺激细胞产生自由基
B. 自由基攻击蛋白质，使蛋白质活性降低，导致细胞衰老
C. 端粒是特殊序列的DNA-蛋白质复合体
D. 端粒会随细胞分裂次数的增加而延伸
D
3.细胞凋亡和细胞坏死是细胞死亡的两种方式。下列有关叙述正确的是( )
A.胎儿手的发育过程中会发生细胞凋亡
B.羊的成熟红细胞衰老后与凋亡有关的基因开始表达
C.细胞凋亡不利于多细胞生物体完成正常发育
D.清除被病原体感染的细胞的过程是由细胞坏死完成的
A
4.日本生物学家大隅良典因细胞自噬机制的研究，获得2016年诺贝尔生理学或医学奖。自噬是指膜包裹部分细胞质和细胞内需降解的细胞器、蛋白质等形成自噬体。然后与溶酶体融合形成自噬溶酶体分解其所包裹的内容物，以实现细胞稳态和细胞器的更新。下列有关叙述错误的是( )
A.细胞自噬过程与生物膜的结构特点有关
B.溶酶体通过合成水解酶，发挥吞噬降解作用
C.细胞的自噬作用是一种正常的生理现象
D.细胞通过自噬作用，也为细胞内细胞器的构建提供原料
B
5.细胞凋亡与细胞坏死是两个不同的过程，如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.细胞凋亡是由基因控制的，对生物的个体生长发育和机体稳态的维持具有重要作用
B.细胞坏死过程中，细胞以细胞膜破裂、胞浆外溢而死亡
C.吞噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体有关
D.在成人体内，被病原体感染的细胞的清除是通过细胞坏死实现的
D
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