生物人教版（2019）必修1 6.3细胞的衰老和死亡 课件 （共41张ppt）

(共41张PPT)
第3节 细胞的衰老和死亡
第6章 细胞的生命历程
学习目标
1. 描述细胞衰老的特征和原因。
2. 描述细胞凋亡和细胞坏死的区别。
3. 探讨细胞衰老和死亡与人体健康的关系，关注老年人的健康。
①细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低
②细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深
③细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小
④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
⑤细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递
形态
结构
功能
功能
功能
细胞衰老的过程是细胞的____________________发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的_____________________发生变化。
生理状态和化学反应
形态、结构和功能
一、细胞衰老的特征
一大：
细胞核的体积增大，染色质收缩，染色加深。
一小：
细胞体积变小。
一多：
细胞内的色素逐渐积累，增多。
两低：
细胞膜的物质运输功能降低，多种酶的活性降低。
一少：
两慢：
染色质收缩
细胞内的呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢。
一深：
一缩：
染色加深
细胞内的水分减少。
一改变：
细胞膜的通透性改变。
一、细胞衰老的特征
P123
用细胞衰老特征解释个体的衰老特征
衰老症状 原因分析
皮肤干燥、发皱
头发变白
老人斑
吸收能力下降
细胞水分减少，体积减小
细胞内的（酪氨酸）酶活性降低
细胞内色素（脂褐素）的累积
细胞膜通透性功能改变
无力
细胞内呼吸速度减慢
酪氨酸
黑色素
（酪氨酸）酶
自由基：异常活泼的带电分子或基团
1.自由基学说
辐射、有害物质的入侵和细胞内的氧化反应等
产生
攻击
破坏
生物分子
②DNA——可能引起基因突变
①磷脂分子——生物膜损伤
产生更多
③蛋白质——活性下降——细胞衰老
（含未配对电子）
超氧化物歧化酶(SOD)可以清除自由基，延缓细胞衰老。
二、细胞衰老的原因
①端粒：每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体。
端粒DNA序列缩短
细胞衰老
细胞分裂
端粒内侧
正常的DNA序列受损伤
二、细胞衰老的原因
2.端粒学说
P53等促进衰老基因
伊丽莎白
布莱克本
卡萝尔
格雷德
杰克
绍斯塔克
发现端粒和端粒酶保护染色体的机制
三名美国科学家获2009年诺贝尔生理学或医学奖
端粒与生物体衰老的经典例证
1996年7月，克隆羊多莉出生，6年后，她得了一般老年时才会得的关节炎和肺病而死亡。
羊的平均寿命是12岁。
克隆多莉时，使用的是6岁的成年羊的体细胞核
经检测多莉细胞中的染色体端粒比正常的同龄山羊的端粒短20%左右，因此有人称多莉是”披着小羊皮的老羊“。
二、细胞衰老的原因
例1．细胞衰老最终表现为细胞的形态、结构和功能的变化，下列叙述错误的是(　　)
A．成骨细胞的衰老会导致老年人骨折后愈合慢
B．皮肤细胞内色素积累会导致皮肤上长出“老年斑”
C．老年人头发变白是黑色素合成有关酶活性下降所致
D．细胞膜的通透性改变不会导致细胞物质运输功能降低
√
例2．细胞衰老是影响人体健康和长寿的重要因素，目前关于细胞衰老机制为大家普遍接受的是自由基学说和端粒学说。下列相关叙述正确的是　(　　)
A．细胞不断进行着的各种氧化反应很容易产生自由基
B．自由基会攻击蛋白质使细胞衰老，但不会攻击磷脂分子
C．细菌的端粒会随分裂次数增加而逐渐缩短
D．衰老细胞体积变小，相对表面积增大，所以物质运输效率提高
√
①单细胞生物：细胞衰老或死亡=个体衰老或死亡
②多细胞生物：
细胞衰老≠个体衰老
个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程
三、细胞衰老与个体衰老的关系
实验1：单独培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞,结果如下：
细胞来源 胎儿 中年人 老年人
增殖代数 50 20 2～4
实验2：
1.从实验1中你能得出什么结论？
讨论：
2.是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些？
细胞核
随着年龄的增长，细胞分裂次数减少。
三、细胞衰老与个体衰老的关系
老年人的核
青年人的质
不分裂
青年人的核
老年人的质
分裂
归纳年龄因素与细胞衰老的关系：
1.一般情况下，体外培养的人体细胞，最多分裂 ______次；
2.随年龄增长，细胞继续分裂的次数会________，说明细胞会____________________________；
3.随着细胞分裂次数增多或细胞衰老，细胞核中遗传物质会出现 ____ 状态，细胞中一些酶的活性会_____。
50
逐渐减少
随着分裂次数的增多而衰老
收缩
下降
三、细胞衰老与个体衰老的关系
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。
众多细胞的衰老会导致人体的衰老，会出现____________、 __________________等现象。
免疫力下降
适应环境能力减弱
例如：①人体皮肤生发层细胞不断分裂产生新的细胞以替代衰老细胞。
②血液中红细胞的快速更新可保障机体所需氧气的供应
有利方面
不利方面
四、细胞衰老的意义
细胞衰老的意义
思考：衰老细胞的命运
正常
血管平滑肌细胞
启动自噬
自噬失败
维持稳态
细胞死亡
细胞衰老
2002年10月7日，英国人布雷诺尔、美国人罗伯特和英国人约翰，因在细胞编程性死亡方面的研究获诺贝尔诺贝尔生理与医学奖。
Sydney Brenner
H. Robert Horvitz
John E. Sulston
1.细胞凋亡
细胞死亡包括凋亡和坏死等方式，其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式。
四、细胞的死亡
概念：由________所决定的细胞____________________的过程，就叫细胞凋亡，是细胞内遗传机制的_______________结果，又叫细胞程序性死亡。
基因
自动结束生命
程序性调控
鱼 蝾螈 龟 鸡 猪 牛 兔 人
细胞凋亡实质：与凋亡相关的基因选择性表达的结果
①死亡抑制基因关闭
②促进凋亡基因表达
四、细胞的死亡
2022-12-23
例3.（临沂高三期中2022）某些与神经细胞相连接的细胞（靶细胞）会分泌一定量的蛋白类存活因子，没有接受到足量存活因子信号刺激的神经细胞会启动凋亡程序，如图１所示。图２为存活因子调节过程示意图。如果图１所示途径中神经细胞死亡过多，会造成神经系统退行性病变。研究表明阿尔茨海默病（ＡＤ）可能与这种凋亡有关，该病目前还没有很好的治疗手段。
2022-12-23
（１）
促进靶细胞分泌存活因子（给患者施加外源存活因子、增强存活因子的活性或抑制脑细胞凋亡基因表达）
（１）与合成和分泌存活因子有关的细胞结构有
_______________________________________________________。
图１和图２体现了细胞膜具有
____________________________________________________功能。（２）受体被存活因子激活后，通过一系列信号转导途径激活物质Ａ，物质Ａ进入细胞核______（填“促进”或“抑制”）凋亡基因的表达，可见细胞凋亡的本质是________________________。（３）根据上述机理，写出一种治疗ＡＤ的可能思路。_______________________________。
核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜和线粒体（至少答出三点）（２分）
将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间信息交流（２分）
抑制
基因决定的细胞程序性死亡
个体生长发育中的细胞凋亡
细胞的自然更新 被病原体感染的细胞的清除
意义：
①利于个体发育
②维持内部环境稳定
③抵御外界不利因素干扰
细胞凋亡的实例和意义
细胞凋亡异常
哈-吉综合症（早衰症），是一种罕见的致死疾病，能导致儿童快速、提早的衰老。LMNA基因突变所致。
四、细胞的死亡
正常细胞
凋亡小体
细胞肿胀
细胞收缩
细胞破裂炎症反应
被吞噬细胞吞噬消化
是指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。
四、细胞的死亡
2. 细胞坏死
细胞凋亡
病原体感染有关的细胞
感染后被机体免疫系统清除
被病原体感染死亡
细胞坏死
项目 细胞凋亡 细胞坏死
与基因的关系
特点
死亡原因
死亡过程
对机体的影响
受凋亡基因控制的
与基因无关
生理性
病理性
对机体是有利，
不发生炎症
对机体是有害，
发生炎症
不利因素影响
基因控制
主动的正常死亡
被动的非正常死亡
四、细胞的死亡
凋亡小体、无炎症
细胞内容物释放、炎症
“二看法”判断细胞凋亡和细胞坏死
四、细胞的死亡
例4．美国的研究人员鉴别出一组非肽类Caspase抑制剂及其分子作用机制，并证实它们能够抑制细胞凋亡过程中信号的传递。下列相关叙述不正确的是(　　)
A．细胞凋亡过程中的信号传递与细胞膜表面的某种蛋白质有关
B．细胞凋亡是由基因控制的细胞程序性死亡
C．Caspase抑制剂在核糖体上合成
D．细胞的增殖和凋亡失控都会导致许多疾病的发生
√
例5．(不定项)细胞凋亡与细胞坏死是两个不同的过程，如下图所示，下列有关叙述正确的是(　　)
A．细胞凋亡是由基因控制的，对生物个体的生长、发育具有重要作用
B．细胞坏死最终表现为细胞膜破坏，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
√
√
√
概念：在一定的条件下，细胞将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶菌体降解后再利用。
通俗来讲，即细胞吃掉自身的结构和物质。
分隔膜包绕
自噬体形成
与溶酶体融合（自噬溶酶体）
四、细胞自噬
细胞自噬的意义
都受到基因的控制
都在细胞生命活动过程中发挥积极作用
都贯穿正常细胞生长发育的全过程
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。
③有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡；
细胞自噬和细胞凋亡的共同点：
四、细胞自噬
思维训练
人体不同细胞的寿命和分裂能力不同（见下表）。请分析表中有关数据。
讨论:1、细胞的寿命与分裂能力之间有对应关系吗？比如寿命短的细胞是否一定能分裂？
2、细胞的寿命和分裂能力与它们承担的功能有关系吗？
3、根据以上分析，请推测皮肤表皮细胞的寿命和分裂能力。
无关。寿命短的细胞不一定能分裂，如白细胞。
有关系。比如白细胞吞噬细菌病毒，寿命较短。
细胞种类 小肠上皮细胞 平滑肌细胞 （分布于内脏器官） 心肌细胞 神经细胞 白细胞
寿命 1～2d 很长 很长 很长 5～7d
能否分裂 能 能 不能 绝大多数不能 不能
皮肤表皮细胞的寿命约10d。生发层的分裂能力强。
细胞的生命历程
细胞增殖
细胞分化
细胞衰老
细胞凋亡
基因决定细胞自动结束生命
1．细胞衰老最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化，下列关于人体细胞及其衰老的叙述，错误的是(　　)
A．人的正常体细胞的分裂次数与端粒有关
B．自由基攻击蛋白质可以引起细胞衰老
C．细胞中衰老的线粒体可被溶酶体分解、清除
D．衰老细胞代谢速率加快是细胞内水分减少引起的
课堂检测
D
2.细胞凋亡是指为维持内部环境稳定，由基因控制的细胞自主的、有序的死亡。下图表示细胞凋亡过程机制示意图，据图推测，下列相关叙述错误的是(　　)
A．①过程表明细胞凋亡是特异性的
B．②过程与细胞膜的流动性有关
C．正常细胞中不存在凋亡相关基因
D．细胞凋亡过程中有新蛋白质合成
C
3.下图表示细胞内发生的一系列重大生命活动，请据图回答下列问题：
(1)该图可以用来表示下列哪些生物细胞的重大生命活动？________(填序号)。
①噬菌体　②酵母菌　③乳酸菌　④变形虫　⑤海带　⑥蚯蚓　⑦玉米　⑧蘑菇
⑤⑥⑦⑧
(2)A、B、C、D四项生命活动中，在人幼年时期能够发生的是_________
______，对于人体有积极意义的是_____________(填字母序号)。
A、B、
C、D
A、B、C、D
(3)B过程的结果导致细胞在_____________________等方面发生改变，但是细胞中的遗传物质_______(填“发生”或“未发生”)改变。
形态、结构和生理功能
未发生
【高考在线】
1．（2022·浙江·高考真题）下列关于细胞衰老和凋亡的叙述，正确的是（　　）
A．细胞凋亡是受基因调控的
B．细胞凋亡仅发生于胚胎发育过程中
C．人体各组织细胞的衰老总是同步的
D．细胞的呼吸速率随细胞衰老而不断增大
2．（2021·广东·高考真题）研究表明，激活某种蛋白激酶PKR，可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡。下列叙述正确的是（ ）
A．上述病毒感染的细胞凋亡后其功能可恢复
B．上述病毒感染细胞的凋亡不是程序性死亡
C．上述病毒感染细胞的凋亡过程不受基因控制
D．PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究
A
D
【高考在线】
3．（2020·海南·高考真题）下列关于细胞生命历程的叙述，正确的是（ ）
A．细胞分裂和分化均可增加细胞数量
B．细胞分化只发生在胚胎时期
C．细胞衰老时，细胞膜的选择透过性功能提高
D．细胞凋亡过程中既有新蛋白质的合成，又有蛋白质的水解
4．（2019·全国·高考真题）细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述，正确的是（ ）
A．胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡
B．小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象
C．清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象
D．细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程，属于细胞坏死
D
B
感谢聆听