6.3 细胞的衰老和死亡-人教版2019高中生物学必修1教学课件(共38张PPT)

(共38张PPT)
第3节　细胞的衰老和死亡
第6章 细胞的生命历程
生物
学习目标
①运用结构和功能观分析细胞衰老的特征、衰老的可能机制以及细胞衰老与个体衰老的关系，认同细胞衰老是一种自然的生理过程。（生命观念、科学思维）
②通过观察图片和阅读资料，阐明细胞凋亡的机理、意义以及与细胞坏死的区别，理解细胞凋亡是一种由基因严格控制的自然生理过程。（科学思维）
③通过对细胞衰老与死亡的有关问题分析，探讨细胞衰老和死亡与人体健康的关系，培养热爱生命、关注人体健康的社会责任意识。（社会责任）
学习重难点
重点：
1.细胞衰老的特征和原因；
2.细胞凋亡和细胞坏死的区别。
难点：
1.细胞衰老和个体衰老的关系；
2.细胞凋亡的生理意义。
《人的一生中面部衰老变化》
导入新课
“花有重开日，人无再少年”，人体的衰老是不可避免的。
衰老的人有哪些特征？
皱纹
白头发
老年斑
体力下降
精力不足
细胞的衰老
新课讲授
任务一
新课讲授
[任务一]细胞的衰老
1.阅读教材123-124页及以下材料，从细胞衰老的特征方面分析回答下列问题。
“少小离家老大回，乡音无改鬓毛衰。”与年轻人相比，老年人有许多衰老的特征，例如头发变白、出现“老年斑”、满脸皱纹、头发稀疏、浑身乏力、行动迟缓等。
表现 原因
满脸皱纹
出现“老年斑”
浑身乏力、行动迟缓
头发变白
吸收能力下降
皮肤细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小
皮肤细胞中色素积累
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
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
细胞膜通透性改变，物质运输功能降低
细胞核体积增大，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
细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递
老年斑
细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低
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
“一大一小一多两低”
细胞衰老的特征
1
新课讲授
[任务一]细胞的衰老
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.探究细胞衰老的原因。
（1）细胞衰老的两大机制是什么？
（2）什么是自由基？自由基是怎样导致细胞衰老的？
（3）什么是端粒？端粒是如何影响细胞衰老的？
新课讲授
[任务一]细胞的衰老
自由基产生后，即攻击或破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，使细胞各项功能下降，导致细胞衰老。
自由基学说、端粒学说。
自由基指具有不成对电子的原子或基团。
端粒是染色体两端的一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，随着细胞分裂次数的增加，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。
(1)自由基学说
细胞中的氧化反应
辐射
有害物质的入侵
如A、B两个原子各提供一个电子通过共价键形成一个分子A∶B，这两个电子是成对的。如果在化学反应中发生了均裂，A和B各带走一个电子，它们就是不成对电子。
含不成对电子
别来抢我电子
具有不成对电子的原子或基团
细胞衰老的原因
2
新课讲授
[任务一]细胞的衰老
产生
自由基就像小炸弹
依据此假说，我们可以怎样延缓细胞衰老呢？
延缓细胞衰老
超氧化物岐化酶（SOD）、CAT和GSH-PX等是存在于正常细胞内的清除自由基的防御系统，它们的活性升高能延缓细胞的衰老。
物质：VE、VC、类胡萝卜素、茶多酚等
酶：超氧化物歧化酶、过氧化氢酶等
新课讲授
[任务一]细胞的衰老
新课讲授
藏在端粒中的秘密
（2）端粒学说
细胞衰老的原因
2
端粒
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。
每次细胞分裂后，端粒DNA序列会缩短一截，随着分裂次数的增加，截短的部分会逐渐向内延伸。
端粒的特点：
（2）端粒学说
细胞衰老的原因
2
新课讲授
[任务一]细胞的衰老
思考：依据此假说，尝试提出一种延缓细胞衰老的方法？
设法延长端粒的长度。
细胞中一种延长端粒的酶，可以延缓细胞的衰老。
端粒酶
新课讲授
[任务一]细胞的衰老
端粒酶简介
细胞衰老或死亡 ≠ 个体衰老或死亡
正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新
细胞衰老或死亡 = 个体衰老或死亡
单细胞生物
多细胞生物
细胞衰老与个体衰老的关系
3
体内细胞在不断更新
多细胞生物个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程
新课讲授
[任务一]细胞的衰老
（1）阅读教材124-125页，思考：细胞的衰老等于个体的衰老吗？
实验1：单独培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞，结果如下表所示。
细胞来源 胎儿 中年人 老年人
增殖代数 50 20 2～4
从实验1中你能得出什么结论？
年龄越大的个体细胞增殖代数越少，反之越多，说明细胞增殖的能力与个体的年龄有密切的关系。
随年龄增长，细胞分裂次数会逐渐减少，说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老。
新课讲授
[任务一]细胞的衰老
（2）探究影响细胞衰老的年龄因素
是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些？为什么？
细胞核对细胞分裂的影响更大。
细胞核是生命活动的控制中心。随着细胞分裂次数的增多，细胞核中的遗传物质会出现收缩状态，细胞中一些酶的活性会下降，从而影响细胞的生活。
——细胞分裂旺盛
实验2：
www.
新课讲授
[任务一]细胞的衰老
（2）探究影响细胞衰老的年龄因素
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。
——细胞不分裂
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。
机体中众多细胞及组织的衰老，会引起人体的衰老，使人出现__________、__________________等现象。
免疫力下降
适应环境能力减弱
例如：血液中的红细胞快速地更新，可以保障机体所需氧气的供应。
1.有利方面
2.不利方面
新课讲授
[任务一]细胞的衰老
思考：细胞衰老对机体一定是不利的吗？
【合作探究】
1．衰老个体中是否所有细胞都衰老？衰老细胞中是否所有酶活性都降低？
2.一般情况下，老年人的心脏不如年轻人的心脏收缩有力，试从细胞水平上分析其主要原因是什么？
3.老年人骨折后愈合得慢，原因是什么？
4．结合现实生活，如何做能够延缓衰老？
延缓衰老的方法有很多，比如：通过摄入抗氧化剂减少自由基积累，从而延缓细胞老化；高营养饮食、多运动、多用脑、不吸烟和保持心情愉悦等。
都不是。多细胞生物体个体衰老时，其细胞在普遍衰老，但也会有“新生细胞”(如造血干细胞)；细胞衰老时，多数酶活性降低，然而与衰老相关的酶的活性升高。
老年人体内衰老细胞多，衰老细胞呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢。
老年人的成骨细胞衰老，细胞分裂慢。
新课讲授
[任务一]细胞的衰老
细胞的死亡
新课讲授
任务二
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。
不一定，只有激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。
阅读教材P125-126，思考以下几个问题。
1.什么叫细胞凋亡？常见的细胞凋亡实例有哪些？
2.细胞凋亡对生物体具有怎样的意义？
3.什么是细胞坏死？其诱因是什么？
4.什么叫细胞自噬？细胞自噬一定会引发细胞死亡吗？
细胞凋亡是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。实例：个体发育中细胞的程序性死亡、成熟生物体中细胞的自然更新、某些被病原体感染的细胞的清除。
细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
在种种不利因素的影响下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。诱因：极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激等不利因素。
新课讲授
[任务二]细胞的死亡
正常细胞
由遗传机制决定的一种程序性死亡
（1）概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
与凋亡相关的基因选择性表达的结果。
（2）细胞凋亡机制（实质）：
（生理性的、不发生炎症）
细胞出现染色质浓缩，染色体聚集分块；
细胞核断裂，细胞开始形成多个凋亡小体
凋亡小体最终被吞噬细胞吞噬清除
1. 细胞凋亡（主要方式）：
新课讲授
[任务二]细胞的死亡
（3）细胞凋亡实例及意义：
清除受损、突变、衰老细胞
个体生长发育中的细胞凋亡
完成正常发育
维持内部环境的稳定
抵御外界各种因素的干扰
清除被病原体感染的细胞
发育性凋亡
更新性凋亡
清除性凋亡
www.
新课讲授
[任务二]细胞的死亡
正常细胞
细胞器变形、肿大
细胞破裂，释放细胞内容物，引发炎症
（2）机制：
坏死细胞膜的通透性增大，导致细胞肿胀
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。
(1)概念：
2. 细胞坏死
新课讲授
[任务二]细胞的死亡
（非生理性的、发生炎症）
极端的物理因素
极端的化学因素
病理性刺激—石棉
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。
（3）细胞坏死实例
新课讲授
[任务二]细胞的死亡
核心归纳
项目 细胞凋亡 细胞坏死
实质
形态 变化 多为单个细胞，形成 ，细胞膜内陷 外形呈不规则变化，细胞膜破裂
细胞凋亡和细胞坏死的区别
意义 对周围细胞造成伤害，引发炎症
对机体的影响
新课讲授
受到严格的由遗传机制决定的程序性调控
多细胞生物体完成正常发育；维持内部环境的稳定；抵御外界各种因素的干扰
对机体有利，不引发炎症
对机体有害
受极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激等不利因素影响，与基因无关
凋亡小体
(2)意义
(1)概念：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。
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___________。
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__________________，以及感染的_____________，从而维持细胞 的稳定。
③有些激烈的细胞自噬，可能诱导__________。
物质和能量
受损或衰老的细胞器
微生物和毒素
内部环境
细胞凋亡
3. 细胞自噬
新课讲授
[任务二]细胞的死亡
3.烫伤后皮肤黏膜的脱落、骨折时部分骨细胞的死亡、吸烟者肺部细胞因尼古丁的作用而死亡，这些现象是 的结果。
4.上面(1)(2)题所述现象是否都受遗传物质的控制？
【合作探究】如图是青蛙变态发育示意图，蝌蚪在发育过程中，长出的尾巴逐渐消失。
1.蝌蚪尾巴的消失属于哪种生命现象，其与哪种细胞器的关系最密切？为什么？
2.将蝌蚪尾部用浓盐酸处理后，尾部溃烂消失，这与(1)题所述现象是否相同？为什么？
不是，细胞凋亡受遗传物质控制，而细胞坏死不受遗传物质控制。
属于细胞凋亡。与溶酶体关系最为密切，溶酶体内含有多种水解酶，能够使自动死亡的细胞发生分解。
否，这是由极端化学因素(浓盐酸)引起的细胞坏死，与细胞凋亡不同。
细胞坏死
新课讲授
[任务二]细胞的死亡
1.细胞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如何？
【思维训练】
细胞种类 小肠上皮细胞 平滑肌 细胞 心肌细胞 神经细胞 白细胞
寿命 1-2天 很长 很长 很长 5-7天
能否分裂 能 能 否 多数否 否
细胞的寿命与分裂能力之间无对应关系。寿命短的细胞不一定能够分裂，如白细胞的寿命只有5-7天，但是也不能分裂。
有；比如白细胞吞噬细菌病毒，寿命较短。
表皮细胞行使保护功能，寿命较短，有分裂能力。
新课讲授
【练习1】
当堂训练
李白有名句：“君不见，高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪。”诗中“青丝”变成“雪”的过程，不会出现的是(　　)
A.细胞内色素积累
B.细胞核体积减小
C.细胞物质运输能力下降
D.细胞内多种酶活性降低
B
下列关于细胞衰老原因的叙述，错误的是(　　)
A.端粒DNA序列随细胞分裂次数的增多而逐渐缩短，正常基因的DNA序列就会受到损伤
B.自由基攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老
C.自由基攻击DNA，可能引起基因突变
D.自由基攻击细胞膜上的糖类时，会引发雪崩式的反应，对生物膜损伤比较大
【练习2】
D
当堂训练
【练习3】
下列关于个体衰老和细胞衰老的叙述，正确的是(　　)
A.个体衰老和细胞衰老是一致的
B.细胞的衰老表示生物体各种功能的衰退，是一种不正常的状态
C.老年人骨折后很难愈合，与老年人成骨细胞的衰老有一定的关系
D.在正常情况下，细胞不会因为分裂次数增多而加速衰老
C
当堂训练
【练习4】
下列与细胞凋亡和坏死有关的叙述，错误的是(　 )
A．干细胞中存在与细胞凋亡有关的基因
B．细胞凋亡是病理性的，细胞坏死是生理性的
C．细胞凋亡与坏死过程中代谢活动都发生变化
D．细胞凋亡与坏死对个体发育的影响不同
B
当堂训练
【练习5】
（不定项）细胞自噬能对细胞内物质进行周转。一些损坏的蛋白质或细胞器能被双层膜结构的吞噬泡包裹，然后形成自噬体，随后送入溶酶体(动物)或液泡（酵母菌和植物）中进行降解并循环利用。据图分析下列相关叙述，正确的是(　 　)
A.自噬体的膜结构可能来自内质网膜或高尔基体膜
B.自噬体与溶酶体的融合过程体现了膜结构具有流动性
C.细胞自噬只发生在真核细胞衰老和凋亡过程中
D.自噬性溶酶体上的通道蛋白可将降解产物运往细胞质基质
ABD
当堂训练
【练习6】
下图为细胞重要的生命活动图解。请据图回答下面的问题。
（1）A、B、C、D中，染色体结构动态变化主要发生在__________过程中。
（2）细胞增殖的主要方式是____________________。
（3）细胞分化是个体发育的基础，就同一个个体来说，乳腺细胞与心肌细胞的遗传信息________，形态、结构和生理功能不同，这是因为 。
（4）李白有诗云：“君不见高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪。”导致这种变化的原因是 。
当堂训练
A
有丝分裂
相同
基因的选择性表达
细胞的衰老，酶的活性降低
【练习6】
下图为细胞重要的生命活动图解。请据图回答下面的问题。
（5）细胞的凋亡由于受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以是一种___________________。当HIV病毒侵入机体的淋巴细胞后，会使淋巴细胞大量死亡，淋巴细胞大量死亡是否属于细胞凋亡？____________。
（6）该图可以用来表示下列哪些生物的细胞重大生命活动？ （填写序号）。
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
当堂训练
⑤⑥⑦⑧
程序性死亡
否
膜透性改变
色素积累
核体积增大
水分减少
多种酶活性降低
细胞衰老
主要特征
细胞凋亡
细胞衰老的原因
自由基学说
端粒学说
细胞衰老与个体衰老的关系
细胞死亡
细胞坏死
细胞自噬
课堂小结
本堂课你学到了哪些知识？画出概念图进行总结
谢谢大家