(共69张PPT)
第6章 细胞的生命历程
61细胞的增值
细胞增殖
多细胞生物体体积增大的原因
实验:观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
1.有丝分裂的过程:分裂间期、前期、中期、后期、末期
2.植物细胞有丝分裂各时期特点(P112)
3.动物细胞与植物细胞有丝分裂的相同点与不同点。
4.与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用
5.有丝分裂的意义
6.核DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA数目的数目变化(以二倍体生物为例)
实验原理、方法步骤、注意事项
1. 细胞体积、细胞数量;2.不同动物同类器官的大小主要取决于什么
1. 概念;2. 过程;3. 增殖方式;4.意义
1. 概念; 2.适用范围;3.特点;4.细胞周期包括哪两部分;5.间期主要任务是什么,分裂期分哪几时期;6.细胞周期的表示方法(P67)
细胞周期
有丝分裂
无丝分裂
过程、特点、案例、大肠杆菌能完成无丝分裂吗?
运用模型做解释(3问)
细胞不能无线长大的原因
1.装片的制作流程是什么?
2.每一步的目的是什么?
3.分生区细胞的特点是什么?
4. 染色试剂是什么?
此外,不同动植物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异,器官大小主要决定于__________的多少。
一、 多细胞生物体积增大的原因(从细胞的角度分析)
(1) 通过 增大细胞的体积。
(2) 通过 增加细胞的数量。
细胞生长
细胞分裂
细胞数量
二、细胞增殖
2. 细胞增殖包括 和 两个连续的过程。
3. 方式
物质准备
细胞分裂
1. 概念:
细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。
有丝
减数
二
4. 意义:是生物体 的基础。
生长、发育、生殖、遗传
三、细胞周期
1. 概念:
2. 适用范围:①进行 分裂的细胞才有细胞周期;② 分裂的细胞才有细胞周期。
有丝
连续
连续分裂的细胞,从一次细胞分裂完成时开始,到下一次细胞分裂完成时为止,为一个细胞周期。
3. 特点:
干细胞、神经细胞有细胞周期吗?
不同生物体内细胞的细胞周期长短不同;同一生物体内不同部位细胞的细胞周期长短不同。
(1)受精卵、干细胞、分生区细胞、形成层细胞、生发层细胞、癌细胞(不正常分裂)等有细胞周期。
(2)精细胞和卵细胞、已高度分化的细胞没有细胞周期。
4.细胞周期的不同表示方法:
A→C→AA→B
C→A
a+b或c+d
a、c
b、d
细胞周期:
分裂间期:
分裂期:
a+b+c+d+e
A组细胞数目最多,处于分裂间期的DNA复制前期(G1期);B组细胞处于复制期(S期);C组细胞复制结束,处于复制后期(G2期)和分裂期
终点到终点、先长后短、先复制后分裂
1.右图表示细胞增殖一个细胞周期所用的时间,下列说法正确的是( )
①甲→乙的过程表示分裂间期
②乙→甲的过程表示分裂期
③一个细胞周期是指甲→甲的全过程
④一个细胞周期是指乙→乙的全过程
A.①②④ B.④
C.③ D.①②③
B
随堂练习
复制
缩短、变粗
螺旋化
着丝粒____
染色体____
姐妹染色单体____
染色体____
姐妹染色单体____
着丝粒____
染色体____
姐妹染色单体____
着丝粒____
染色体____
姐妹染色单体___
1条
1条
1个
2条
1个
1条
2条
2个
2条
0
0
着丝粒
断裂
姐妹染色单体
(1)当染色单体存在时,染色体∶染色单体∶DNA=1∶2∶2。
(2)当无染色单体存在时,染色体∶DNA=1∶1。
染色体数=着丝粒数。
有丝分裂
有丝分裂
模式图
时期
变化 __________复制 _________的合成 细胞有适度的生长 出现_________和_________ _________消失、_________解体 所有染色体的着丝粒都排列在_________上 _________一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条染色体。 _________牵的子染色体分别移向____________。 染色体变成_________,纺锤体_________
核膜、核仁重现
赤道板位置出现_________,细胞板逐渐扩展,形成新的_________。
后期
前期
中期
间期
末期
DNA分子
蛋白质
染色体
纺锤体
核仁
核膜
赤道板
着丝粒
纺锤丝
细胞两极
染色质
消失
细胞板
细胞壁
复制合成加生长
膜仁消失现两体
形定数晰赤道齐
粒裂数加均两极
两消两显新壁建
练习 请说出下列各细胞分别处于有丝分裂的那个时期?并说出分析依据。
分裂间期
完成DNA的复制和有关蛋白质的合成。
细胞有适度生长。
前期
核膜核仁消失
染色体出现
纺锤体出现
染色体散乱分布
中期
末期
后期
染色体的着丝点
排列在赤道板上,
形态稳定
数目清晰
着丝点分裂,姐妹染色单体分开;两组染色体向细胞两极移动。
核膜核仁出现
染色体消失
纺锤体消失
细胞板(壁)形成
学案
4.(2021·海南·高考真题)真核细胞有丝分裂过程中核膜解体和重构过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.Ⅰ时期,核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构
B.Ⅰ→Ⅱ过程中,核膜围绕染色体重新组装
C.Ⅲ时期,核膜组装完毕,可进入下一个细胞周期
D.组装完毕后的核膜允许蛋白质等物质自由进出核孔
D
学案
6.(2021·浙江·高考真题)“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”实验中,观察到的一个视野如图所示。下列属于箭头所指细胞分裂期的上一时期的特点是( )
A.出现染色体,核膜开始解体
B.着丝粒分裂,姐妹染色单体分离
C.染色体凝聚,着丝粒排列在赤道面上
D.纺锤体消失,细胞板扩展形成新的细胞壁
C
间期
前期
中期
后期
末期
染色体数 (2N)
染色单体数
DNA数
2n
2n
2n
2n→4n
4n→2n
染色体、染色单体、DNA数变化规律
0→4n
4n
4n
0
0
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
G1
前
中
后
末
2N
4N
G2
S
a
b
c
d
e
ab:间期DNA复制
cd:末期结束,细胞一分为二
①一个细胞中的DNA含量变化
②一个细胞中的染色体数目变化
G1
前
中
后
末
2N
4N
G2
S
bc:后期着丝粒分裂
de:末期结束,细胞一分为二
a
b
c
d
e
f
③一个细胞中的染色单体数目变化
G1
前
中
后
末
2N
4N
G2
S
染色单体在______形成,在_____可见
间期
前期
bc:间期染色体复制形成
染色单体,一条染色体
上有两条染色单体
de:后期着丝粒分裂,染色单体消失
a
b
c
d
e
f
G1
前
中
后
末
G2
S
1/2
1
ab:间期DNA复制,一条染色体上有2条DNA分子。
cd:后期着丝粒分裂,
一条染色体上有
1条DNA分子。
a
b
c
d
e
④细胞中的染色体与核DNA的比值
G1
前
中
后
末
2N
4N
G2
S
a
b
c
d
cd:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,成为两条子染色体,染色体数目加倍
⑤每条染色体的DNA含量变化
根据柱状图判断有丝分裂时期
甲
2N
4N
O
乙
2N
4N
O
丙
2N
4N
O
数量(个)
染色体
核DNA
染色单体
G2、前、中
后、末
G1、子细胞
五、染色体、染色单体、DNA数变化规律
数量(个)
数量(个)
1.如图甲是植物细胞的细胞周期中不同时期染色体数和核DNA含量变化曲线图,图乙是细胞分裂图像,下列相关叙述中正确的是
A.图乙含有8条染色单体
B.图乙所示细胞对应图甲中de段
C.图甲中实线表示染色体的数量
变化
D.核DNA含量和染色体数目的加倍均发生在ab段所示时期
B
随堂练习
2.如图是细胞的细胞周期中每条染色体上DNA含量的变化图解,下列叙述中正确的是
A.在ab段主要进行蛋白质的合成,细胞生
长速率快
B.出现cd段变化的原因是细胞质分裂
C.该细胞中,在bc段始终有染色单体存在
D.若该细胞是植物细胞,则cd段高尔基体活动非常活跃
C
3.如图表示动物细胞的细胞周期中DNA含量的变化。下列相关叙述正确的是
A.两图中ab段的变化原因相同
B.两图中cd段的变化原因相同
C.两图中的de段均会在两个新细胞间出现细胞板
D.两图中bc段中染色体数与核DNA分子数之比保持1∶2
A
甲 保持1∶2,乙 在着丝粒分裂后为1∶1
甲是着丝粒分裂,乙是细胞分裂成两个子细胞
4.(2022·江苏南京高一月考)图1、2表示细胞增殖不同时期染色体和核DNA的数量关系,下列有关叙述不正确的是( )
A.观察染色体形态和数目的最佳时期处于图1中的CD段
B.图1中DE段的细胞染色体数目加倍,但核DNA含量不变
C.图2中a对应图1中的AB段,c对应图1中的EF段
D.有丝分裂过程中不会出现图2中d所示的情况
随堂练习
C
EF
对应AB或EF
G2、
前、
中
后、
末
G1、末、
子细胞
5.如图表示某种生物有丝分裂过程中不同时期染色体和核DNA数量的关系,下列叙述正确的是
A.b时期染色体的着丝粒都排列在细胞板上
B.a、b时期的细胞中染色单体数相等
C.c→b时期可能发生DNA分子的复制
D.a→b时期可能发生着丝粒的分裂
C
后
G2、前、中
后、末
G1、子细胞
6.如图A是某生物细胞核内的DNA含量随时间变化的曲线,图B表示在上述细胞分裂过程中的某个时期染色体变化模式图,请分析并回答相关问题:
k
(1)一个完整的细胞周期从___ 开始到___ 结束(用图中字母表示)。
(2)图A表示细胞的细胞增殖过程,d点开始表示细胞分裂进入____期,染色体变化的主要特点是__________________________________________________________________________。
(3)图B表示的细胞分裂时期相当于图A中______ 段(用图中字母表示),该时期有 条染色单体,有 个核DNA分子,分裂后形成的子细胞中含有 条染色体。
(4)从图A可以看出,经过有丝分裂产生的子细胞与母细胞具有相同数量的核DNA,所以细胞的有丝分裂对于生物___________________________________ 有重要意义。
f
后
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加
倍,并在纺锤丝的牵引下移向两极
cd或hi
8
8
4
遗传(或保持亲子代之间遗传的稳定性
3. 动、植物细胞有丝分裂的异同点
植物细胞有丝分裂 动物细胞有丝分裂
不 同 点
相 同 点 有无中心体倍增
无
动物、低等植物有(间期)
纺锤体的形成方式不同
(前期)
由细胞两极发出的纺锤丝形成纺锤体
由两组中心粒(中心体)发出的星射线,形成纺锤体
细胞分裂方式不同(末期)
细胞赤道板位置出现细胞板,扩展形成细胞壁,细胞一分为二
细胞膜从中部向内凹陷,细胞缢裂成两个子细胞
分裂过程基本相同;
染色体变化规律相同:
1. 分裂间期完成染色体复制
2. 分裂期实现染色体平均分配到两个子细胞中去
4. 与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用
名称 生物类型 作用时期 生理作用
核糖体 动物、植物
线粒体 动物、植物
高尔基体 植物
中心体 动物、低等植物
5. 有丝分裂的意义
亲代细胞的染色体经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞中,保证了子代与亲代细胞之间遗传性状的稳定性。
主要是间期
整个细胞周期
末期
前期
合成相关蛋白质
提供能量
与细胞壁(板)的形成有关
与纺锤体的形成有关
1.下图是同一细胞不同分裂时期的图像,据图分析,下列判断正确的是( )
A.该细胞是动物细胞
B.图中染色体数和核DNA数相等的有②③
C.该细胞图②中有中心粒、线粒体和高尔基体参与活动
D.该细胞图①中无染色单体
B
随堂练习
无丝分裂
(1)过程:分裂时一般是 先延长, 向内凹陷,缢裂成为两个细胞核;接着,整个细胞从中部缢裂成两部分,形成两个子细胞。
(2)特点:在分裂过程中没有出现 和 的变化,所以叫作无丝分裂。
(3)实例: 的无丝分裂等。
细胞核
核的中部
纺锤丝
染色体
蛙的红细胞
1.细胞体积不能无限增大,也不是越小越好,还需要一定的空间容纳酶和核糖体等细胞内部结构。
2.原核生物只能进行二分裂,二分裂不是无丝分裂。
3.减数分裂和无丝分裂没有细胞周期,高度分化的成熟细胞无细胞周期。
4.无丝分裂中不出现纺锤体和染色体,但是仍有遗传物质的复制和分配。
5.蛙的红细胞能进行无丝分裂,哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核,不能分裂。
6.低等植物细胞含有中心体,前期由中心体形成纺锤体,末期形成细胞板将细胞一分为二。
7.染色体的数目始终和着丝点的数目相等;间期DNA复制时,着丝点数目不变,染色体数目不加倍。
8.纺锤丝的成分是蛋白质,其长度缩短是酶促反应的过程,需要消耗能量。
9.着丝点分裂不是纺锤丝牵引导致的,而是在相关酶的作用下自主分裂的结果。
10.赤道板不是细胞结构,观察不到;细胞板是由高尔基体形成的细胞结构,可以观察到。
易错警示
细胞的边长/cm 表面积/cm2 体积/cm3 比值 (表面积/体积) 物质扩散的深度/cm 物质扩散的体积/
整个“细胞”体积
8
4
2
384
512
0.75
96
64
1.5
24
8
3
0.5
0.5
0.5
0.330
0.578
0.875
细胞的表面积与体积之比随着细胞的增大而______;
物质扩散的体积与整个“细胞”的体积之比随着细胞的增大而______。
减小
减小
结论:
物质在细胞中的扩散速率是一定的,假定某种物质如葡萄糖通过“细胞膜”后,向内扩散的深度为0.5mm。
运用模型做解释
细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞与周围环境之间物质交换的面积相对越小,细胞的物质运输的效率就越低。
1、细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大
2、细胞的核质比例限制了细胞的长大
思考:既然细胞越小,物质运输的效率就越高,细胞体积是不是越小越好?
不是,细胞中有众多的必需物质和细胞器,细胞太小,就没有足够的空间,细胞就不能进行相应的生命活动,发挥出相应的生理功能。
运用模型做解释
1.实验原理
(1) 高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛。
(2) 细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(甲紫溶液染成深色。
(3) 由于各个细胞的分裂是独立进行的,在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在
状态,判断处于不同分裂时期的细胞。
2.方法步骤
1)洋葱根尖的培养:
实验前3~4 d,将洋葱放在瓶内装满清水的烧杯(或试管)上,底部接触清水,置于温暖处常换水,待根长至约5 cm。
2)装片的制作
制作流程:解离 漂洗 染色 制片
六、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
解离
盐酸与酒精
(3-5min)
使植物细胞之间的果胶层松散,细胞相互分离
漂洗
放入清水中漂洗
(约10min)
洗去盐酸,
防止解离过度
染色
碱性染料染色
(3-5min)
使染色体着色,
便于显微镜下观察
制片
用镊子压扁,加盖玻片,再加载玻片压散细胞
使细胞分散开
注意:解离后细胞已死亡
低倍镜观察:根据根尖特点找到 细胞,特点是细胞呈 ,排列 。
高倍镜观察:先找 的细胞,再找 细胞,最后观察分裂间期细胞。
分生区
正方形
紧密
分裂中期
前期、后期、末期
3)根尖细胞有丝分裂的观察
4)绘图:绘制植物细胞有丝分裂中期简图。
3. 实验操作的注意事项
解离时间 太短
过长
漂洗时间 适宜
染色时间 太短
过长
压片力度 过轻
过重
细胞间质未被完全溶解,压片时细胞不易分散
导致细胞解离过度、根尖过于酥软,影响染色
洗去多余的盐酸,防止解离过度而影响染色
染色体或染色质不能完全着色
使其他部分也被染成深色,无法分辨染色体
细胞未分散开
将组织压烂
1.下列关于观察根尖分生区组织细胞有丝分裂的实验的评价,合理的是 ( )
A.剪取洋葱根尖2~3 mm,因为该区域属于根毛区,细胞有丝分裂旺盛
B.该实验步骤中唯一错误的是在②和③之间缺少用清水漂洗这一环节
C.在观察的图像中,b属于分生区的细胞,细胞已死亡
D.若用图中b区域的细胞观察质壁分离和复原,实验现象明显
C
随堂练习
2.(2022·黑龙江哈尔滨高一期末)下图是细胞周期过程中部分时期模式图或结构图,下列有关叙述不正确的是( )
A.上述细胞周期的顺序是甲→丁→乙→丙
B.显微镜下观察到的最多的细胞处于甲时期
C.开始出现染色体的时期是丁,染色体开始转变成染色质丝形态的时期是丙
D.若某药物可抑制纺锤体形成,则它极可能是作用于丙发生的时期
D
随堂练习
6.2细胞的分化
细胞的全能性
细胞分化及其意义
原因
概念
证明(动植物细胞)
实质
概念
特点
意义
应用
概念
类型
表达条件及难易程度
干细胞
1.细胞分化的概念
教材梳理
个体发育中
形态、结构和生理功能
2.细胞分化的特点
(1)普遍性:细胞分化是生物界 的生命现象。
(2)持久性:贯穿于生物体整个 中。
(3)稳定性:已分化的细胞将一直保持 的状态,直到死亡
(4)不可逆性:一般来说,细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细胞,不能反向进行。
生命进程
分化后
普遍存在
3.细胞分化的原因
细胞中 的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中 的表达情况不同。
表达的基因的种类
(1)管家基因:在 细胞中都表达的基因,指导合成的蛋白质是维持细胞 所必需的,如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因。
(2)奢侈基因:只在某类细胞中 表达的基因,如卵清蛋白基因、胰岛素基因。
基因选择性表达
遗传信息
基本生命活动
所有
特异性
4.细胞分化的意义
(1)是生物 的基础。
(2)使多细胞生物体中的细胞趋向 ,有利于提高生物体__________
。
个体发育
专门化
各种生理功
能的效率
核心归纳
1.细胞分化的“变”与“不变”
(1)“变”
①从细胞水平分析:细胞的形态、结构和生理功能发生改变。
②从亚显微结构水平分析:细胞器的种类和数目及细胞质基质的成分和功能发生改变。
③从分子水平分析
a.蛋白质角度:蛋白质种类、数量、功能发生改变。
b.基因角度:基因选择性表达,即遗传信息的表达情况不同,这是细胞分化的根本原因。
(2)“不变”:细胞数目和细胞内的遗传物质不变。
如图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图,图中甲、乙、丙、丁、戊为各个时期的细胞,a、b表示细胞所进行的生理过程。下列叙述正确的是
①a过程是有丝分裂,b过程是细胞分化
②乙和丙的染色体数目不同
③丁与戊因遗传物质不同而发生分化
④甲、丁、戊中的蛋白质不完全相同
A.①② B.①④ C.③④ D.②③④
B
随堂练习
7.(2015·江苏·高考真题)下图所示为来自同一人体的4 种细胞,下列叙述正确的是( )
A.因为来自同一人体,所以各细胞中的 DNA 含量相同
B.因为各细胞中携带的基因不同,所以形态、功能不同
C.虽然各细胞大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同
D.虽然各细胞的生理功能不同,但吸收葡萄糖的方式相同
C
学案
11.(2014·全国·高考真题)同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的,造成这种差异的主要原因是
A.二者所处的细胞周期不同
B.二者合成的特定蛋白不同
C.二者所含有的基因组不同
D.二者核DNA的复制方式不同
B
学案
(1) 概念:
(2) 特点
① 普遍性:
② 持久性:
③ 稳定性:
④ 不可逆性:
(1)是个体发育的基础。能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。
(2)使多细胞生物体中的细胞趋于专门化,有利于提高各种生理功能的效率。
(3) 意义
一、细胞分化及其意义
在个体发育中,由一个或一种细胞经细胞分裂产生的后代,在 形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
多细胞生物普遍具有。
贯穿于生物体整个 生命进程 中。
已分化的细胞将一直保持 分化后的状态,直至死亡。
一般来说,细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细胞,不能反向进行。
(4)实质:
基因选择性表达的结果
二、细胞的全能性
1.概念:
2.原因:
3.证明:
4.表达:
(1) 条件:
(2) 难易程度:
指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
细胞内含有保持物种遗传性所需要全套遗传物质。
(1)植物组织培养证明植物细胞具有全能性
(2)动物克隆证明已经分化的动物体细胞的细胞核具有全能性
离体、一定的营养物质、适宜的外界条件
受精卵 生殖细胞 体细胞
>
>
一般来说,分化程度越低的细胞,分裂能力越强,全能性越高。
(卵细胞、精子)
1.分析以下事实:
①胡萝卜韧皮部细胞通过培养能发育成完整植株;
②绵羊乳腺细胞的细胞核移入去核卵细胞中,能发育成有生殖能力的绵羊。
基于以上事实,下列选项错误的是( )
A.高度分化的动物细胞都具有全能性
B.动物体细胞的细胞核具有全能性
C.分化细胞中不表达的基因仍存在于细胞核中,并未消失
D.植物细胞具有全能性
A
随堂练习
干细胞
1.概念:
2.类型
(1)根据所处的发育阶段分为胚胎干细胞和成体干细胞。
项目 胚胎干细胞 成体干细胞
来源 来自_________或原始 性腺组织 来自各种各样的组织
功能 具有发育的全能性 具有分化成_________细胞的能力
举例 来自囊胚的内细胞团细胞 骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞
早期胚胎
特定功能
干细胞是一类具有自我更新和分化发育潜能的原始细胞。机体内的各种细胞、组织和器官都是由干细胞分化发育而来的。
(2)根据干细胞的分化潜能分为全能干细胞(如胚胎干细胞)、多能干细胞(如造血干细胞)和专能干细胞(如皮肤生发层干细胞)
红细胞、白细胞、血小板
3.特点
①具有 的能力。
②在动物和人体内,数量很少。
分裂和分化
1.(2022·山东临沂高一期末)自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为“胰岛样”细胞,以替代损伤的胰岛B细胞,达到治疗糖尿病的目的。下列叙述错误的是( )
A.“胰岛样”细胞比骨髓干细胞的分化程度高、全能性低
B.骨髓干细胞与胰岛B细胞的基因组成相同,基因表达情况不同
C.损伤的胰岛B细胞被修复后,“胰岛样”细胞会重新转化为骨髓干细胞
D.骨髓干细胞移入胰腺组织后分化为“胰岛样”细胞与其具有全能性有关2.(2022·山东青岛高一检测)下列细胞的全能性最容易表达出来的是( )
A.青蛙的上皮细胞 B.胡萝卜的韧皮部细胞
C.大白鼠的肝脏细胞 D.人的皮肤生发层细胞
C
B
随堂练习
2.(2021·山东·高考真题)细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列 KFERQ 的目标蛋白形成复合体,该复合体与溶酶体膜上的受体 L 结合后,目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶,调控细胞内α-酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化。下列说法错误的是( )
A.α-酮戊二酸合成酶的降解产物可被细胞再利用
B.α-酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞的分化
C.抑制 L 基因表达可降低细胞内α-酮戊二酸的含量
D.目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能
C
学案
6.3细胞的衰老和死亡
细胞衰老与个体衰老的关系
细胞的死亡
细胞衰老的特征
单细胞生物
多细胞生物
细胞死亡的方式(2种)?
细胞凋亡的概念、原因、类型(3类)、意义
细胞坏死的概念(原因)
细胞衰老是怎么回事?
细胞衰老有哪些特征?
自由基学说
端粒学说
细胞衰老的原因
细胞衰老
细胞膜 通透性改变,物质运输功能_____
细胞质 ①水分减少-----细胞体积变小;
②多种酶活性 (如酪氨酸酶活性降低——白发);
③色素 (如老年斑)
细胞核 ①体积 ;②核膜 ;③染色质收缩,染色加深
降低
降低
积累
增大
内折
衰老细胞的主要特征
1.(2022·浙江宁波高一期末)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
D
随堂练习
① 攻击生物膜的组成成分 ,引发雪崩式的反应,
对 损伤比较大。
② 攻击DNA,可能引起 。
③ 攻击蛋白质,使蛋白质活性 ,导致细胞衰老。
细胞衰老
带电分子
磷脂分子
生物膜
基因突变
下降
细胞衰老的原因
1.自由基学说
(1)自由基概念:异常活泼的 或基团。
(3)自由基的危害
(2)自由基的来源
① 中产生。
② 以及有害物质的入侵。
氧化反应
辐射
2.端粒学说
(1)端粒概念:每条染色体的 都有一段特殊序列
的 , 称为端粒。
细胞衰老
两端
细胞衰老的原因
DNA 蛋白质复合体
(2)端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。
在端粒DNA序列被“截”短后,
端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤 ,
结果使细胞活动渐趋异常。
2.(2022·云南玉溪期末)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
A
随堂练习
细胞衰老
细胞衰老与个体衰老的关系
1.单细胞生物:细胞的衰老就是 的衰老。
2.多细胞生物:细胞的衰老与个体的衰老是不同步的。
然而个体衰老的过程也是组成个体的细胞 的过程。
个体
普遍衰老
细胞死亡
细胞死亡包括 和 等方式,
其中 是细胞死亡的一种主要方式。
凋亡
坏死
凋亡
概念 由 所决定的细胞自动结束生命的过程
机理 由 决定的程序性调控,是一种程序性死亡
类型 个体发育中细胞的___________
成熟生物体中细胞的________
被病原体感染的细胞的_____
意义 对于多细胞生物体完成正常发育,维持 的稳定,以及抵御 的干扰都起着非常关键的作用
细胞凋亡
基因
遗传机制
内部环境
外界各种因素
程序性死亡
自然更新
清除
细胞死亡
细胞坏死:在种种不利因素影响下,由细胞 活动受损或中断引起的细胞 。
正常代谢
损伤和死亡
细胞自噬:细胞吃掉 。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 降解后再利用。
意义:
(1) 营养缺乏的细胞,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 。
自身的结构和物质
溶酶体
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
被动的
细胞的凋亡与细胞坏死的区别
细胞凋亡:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。细胞凋亡是一种主动的过程:如细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除。相关的细胞器是:溶酶体
细胞坏死:指在种种不利因素影响下,由于细胞的正常代谢活动受损或中断引起细胞的损伤和死亡。是一种被动的过程:如热水烫伤,剧烈的刺激或损伤,缺氧、高温、高压。
(1)细胞分裂、分化、衰老、凋亡均未改变遗传信息。
(2)细胞坏死对生物体不利外,细胞分裂、分化、衰老、凋亡均对生物体有积极意义。
(3)细胞坏死与基因无关,细胞分裂、分化、衰老、凋亡、癌变均与基因有关,即受基因控制。
总结2
习题
细胞坏死是各种不利因素引起的细胞死亡。
细胞死亡是细胞凋亡的同义词。
细胞衰老和凋亡是生物体异常的生命活动。
细胞分化是基因选择性表达的结果。
端粒受损可能会导致细胞衰老。
√
×
×
√
√
1.(2022·江苏徐州高一检测)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
C
随堂练习
2.细胞凋亡与细胞坏死是两个不同的过程,如下图所示,下列有关叙述不正确的是( )
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
D
随堂练习
3. 据图分析细胞凋亡的机理
(1)过程A体现了生物膜的 功能,说明细胞凋亡有 性,在特定时期凋亡特定细胞。
(2)过程B中可以看出细胞凋亡是相关基因 的结果,该过程中形成具膜的凋亡小体,体现了膜的 性。
(3)过程C中凋亡小体被吞噬消化,此过程需要 (细胞器)的参与。
信息传递
特异
选择性表达
流动
溶酶体
随堂练习
4. 某种干细胞中,进入细胞核的蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白,诱导这些蛋白发生自噬性降解,影响异染色质上的基因的表达,促进该种干细胞的衰老。下列说法错误的是( )
A.细胞核中的APOE可改变细胞核的形态
B.敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老
C.异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解
D.异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用
C
学案
3.(2021·江苏·高考真题)下列关于人体细胞生命历程的叙述正确的是( )
A.组织细胞的更新包括细胞分裂、分化等过程
B.造血干细胞是胚胎发育过程中未分化的细胞
C.细胞分化使各种细胞的遗传物质发生改变
D.凋亡细胞被吞噬细胞清除属于细胞免疫
A
学案
7.(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6.(2021·浙江·高考真题)秀丽新小杆线虫发育过程中某阶段的体细胞有1090个,而发育成熟后体细胞只有959个。体细胞减少的原因是( )
A.细胞凋亡 B.细胞衰老 C.细胞癌变 D.细胞分裂
D
学案
A
11.(2017·江苏·高考真题)下列关于人体细胞分化、衰老、凋亡与癌变的叙述,错误的是( )
A.细胞分裂能力随细胞分化程度的提高而减弱
B.衰老细胞中各种酶的活性显著降低
C.细胞凋亡有助于机体维持自身的稳定
D.癌细胞无接触抑制特征
B
学案