(共23张PPT)
第3节 细胞的衰老和死亡
第6章 细胞的生命历程
问题探讨
出生、生长、衰老和死亡,是生物界的正常现象,生物个体如此,细胞也是如此。生物体内的绝大多数细胞,都经过分裂、分化、衰老、死亡这几个阶段。
【思考1】个体衰老都有哪些表现?
白发
老年斑
皱纹
体力下降
缺乏黑色素
合成黑色素酶的活性降低
缺水
褐色素积累
能量供应不足、呼吸速率减慢、新陈代谢减慢
问题探讨
【思考2】个体衰老与细胞衰老的关系
单细胞生物:
多细胞生物:
细胞的衰老和死亡=个体的衰老和死亡。
细胞衰老或死亡≠个体衰老或死亡
体内细胞时刻都在更新,总有一部分细胞正在衰老或走向死亡。
细胞普遍衰老
意义: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。
探索新知
白发
细胞内酶(酪氨酸酶)活性降低
皱纹
个体衰老
细胞衰老
细胞内水分减少,细胞萎缩
老年斑
细胞内色素(脂褐素)的积累
体力下降
细胞内能量供应不足,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢
,细胞萎缩,体积变小
一、细胞衰老
生理生化变化
形态、结构、功能变化
细胞内的水分减少
细胞衰老的特征
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
细胞萎缩,体积变小
细胞内的色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递
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
归纳:一大一小,一多一少,两低两慢,一折一缩一变
一、细胞衰老
细胞内的水分减少
细胞衰老的特征
细胞内多种酶的活性降低
细胞萎缩,体积变小
细胞内的色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递
物质运输功能降低
核膜内折
一大
细胞核的体积增大
一小
一多
一少
两低
两慢
一折
一缩
呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢
细胞膜通透性改变
一变
染色质收缩、染色加深
一、细胞衰老
例1.(不定项)李白诗曰“君不见,高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪”。从细胞学的角度分析,这个过程不会出现的变化是( )
A.细胞膜通透性改变,物质运输功能降低
B.细胞核体积减小
C.有些酶的活性降低
D.细胞内呼吸速率减慢
B
一、细胞衰老
【思考3】细胞衰老的原因?
1.端粒学说
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,称为端粒。
每次细胞分裂后,端粒DNA序列会缩短一截
端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤
细胞活动渐趋异常
一、细胞衰老
【思考3】细胞衰老的原因?
2.自由基学说
异常活泼的带电分子或基团。
自由基
细胞中的氧化反应
辐射
有害物质入侵
自由基
磷脂
生物膜损伤
DNA
基因突变
蛋白质
活性下降
细胞衰老
体内细胞的超氧化物歧化酶(SOD)可清除部分自由基,食物中维生素C、维生素E、等也可起到清除自由基的作用。
一、细胞衰老
年龄因素与细胞衰老的关系
细胞来源 胎儿 中年人 老年人
增殖代数 50 20 2~4
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:
【讨论1】从实验1中你能得出什么结论?
细胞增殖的能力与年龄呈负相关。
随年龄增长,细胞继续分裂的次数会逐渐减少,说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老。
一、细胞衰老
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。
分别在体外培养。
前者不分裂,后者分裂旺盛。
实验2:
【讨论2】是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些?
细胞核是细胞生命活动的_____中心,随着细胞分裂次数的增多,或者细胞进入衰老状态,细胞核中的遗传物质会出现____状态,细胞中一些酶的活性会下降,从而影响细胞的生活。
细胞核对细胞分裂的影响更大。
控制
收缩
一、细胞衰老
例2.根据自由基学说,自由基攻击磷脂分子,对生物膜损伤比较大,据此可判断自由基对人体细胞中哪些细胞器的影响较小
中心体和核糖体。
一、细胞衰老
例3.生物体的衰老过程是机体的组织细胞不断产生自由基并积累的结果,自由基具有氧化性,会引起DNA损伤,可能导致基因突变,进而引发细胞癌变,自由基还会攻击蛋白质,使蛋白质活性下降。佛山特产黑桑椹中含有多种抗氧化成分,包括大量的花青素、维生素E等,所以黑桑椹具有一定的抗衰老作用。下列相关说法不正确的是( )
A.自由基可能引起细胞衰老或细胞癌变
B.多细胞生物中的细胞衰老受基因控制
C.衰老细胞中的自由基攻击蛋白质,使线粒体内葡萄糖的氧化分解速率减慢
D.自由基可能会导致细胞膜上蛋白质的种类或数量发生改变
C
4.(2022广东梅州梅县期中)每条染色体两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体,称为端粒,端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,当短到一定程度时,端粒内侧正常基因的DNA序列会受到损伤,使细胞开始衰老。下列叙述错误的是 ( )
A.细菌中端粒缩短,细胞将会激活衰老机制
B.端粒缩短影响了染色体结构的完整性
C.具有无限增殖能力的细胞中端粒一般不缩短
D.同一种体细胞端粒长度与其有丝分裂能力呈正相关
一、细胞衰老
例4.每条染色体两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体,称为端粒,端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,当短到一定程度时,端粒内侧正常基因的DNA序列会受到损伤,使细胞开始衰老。下列叙述错误的是( )
A.细菌中端粒缩短,细胞将会激活衰老机制B.端粒缩短影响了染色体结构的完整性C.具有无限增殖能力的细胞中端粒一般不缩短D.同一种体细胞端粒长度与其有丝分裂能力呈正相关
A
二、细胞死亡
1.细胞凋亡
是一种_______________,
由________所决定的细胞________________的过程,
是胞内遗传机制程序性调控的结果,又叫程序性死亡。
基因
自动结束生命
自然的生理过程
①完成正常生长发育(有利于清除多余无用的细胞)
②维持内部环境的稳定
③抵御外界因素的干扰
二、细胞死亡
1.细胞凋亡
二、细胞死亡
例5.在胎儿手的发育过程中,开始时五个手指连在一起,后来手指间的细胞逐渐
消失使手指分开,下列说法错误的是( )
A.这部分细胞消失是细胞凋亡导致的
B.这个过程由基因决定
C.细胞自动溶解与溶酶体有关
D.所有生物个体发育过程中均存在细胞凋亡
D
单细胞生物、病毒
二、细胞死亡
2.细胞坏死
在不利因素影响下,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。
细胞坏死不是由基因决定的,是一种非正常的被动死亡,对机体有害
二、细胞死亡
辨析:细胞凋亡和细胞坏死
项目 细胞凋亡 细胞坏死
基因调控
诱因
生化特征
形态结构
炎症反应
有
无
强烈的病理刺激、
极端理化因素
遗传因素、环境因素
主动过程,
有新的蛋白质合成,耗能
被动过程,
无新的蛋白质合成,不耗能
形成凋亡小体
细胞膜破裂,
细胞解体
无
有
二、细胞死亡
细胞自噬
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、细胞死亡
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___________。
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___________的
细胞器,以及感染的_____________,从而维持细胞_________的稳定。
③激烈的细胞自噬:可能诱导_________。
意义:
物质和能量
受损或衰老
微生物和毒素
内部环境
细胞凋亡
二、细胞死亡
例6.人在胚胎时期要经历有尾的阶段,胎儿手的发育过程中,五个手指最初连在一起像一把铲子,后来随着指间细胞的自动死亡,才发育为成形的手指。下图为动物机体的细胞凋亡及清除示意图,下列叙述错误的是 ( )
A.过程①发生后,细胞中与凋亡有关的蛋白质的合成增多
B.过程②中凋亡的细胞被吞噬细胞吞噬,体现了细胞膜具有选择透过性
C.人胚胎发育时期指间细胞的自动死亡属于细胞凋亡
D.人类五个手指的形成有利于增强个体的生存能力和对环境的适应能力
B
9.(2023浙江湖州阶段练习)细胞自噬是细胞维持胞内稳定的一种重要机制,如图表示细胞自噬过程。下列叙述错误的是 ( )
A.细胞自噬现象普遍存在于真核细胞中
B.溶酶体与自噬体相互识别依赖于膜上的糖蛋白,其融合体现了膜的流动性
C.细胞中由内质网等结构形成单层膜的膜泡将待降解的细胞器包裹形成自噬溶酶体
D.细胞自噬有利于细胞抵抗逆境、对抗病原体和维持细胞内部环境的稳定
二、细胞死亡
例7.细胞自噬是细胞维持胞内稳定的一种重要机制,如图表示细胞自噬过程。下列叙述错误的是( )
A.细胞自噬现象普遍存在于真核细胞中B.溶酶体与自噬体相互识别依赖于膜上的糖蛋白,其融合体现了膜的流动性C.细胞中由内质网等结构形成单层膜的膜泡将待降解的细胞器包裹形成自噬溶酶体D.细胞自噬有利于细胞抵抗逆境、对抗病原体和维持细胞内部环境的稳定
C