6.3细胞的衰老和死亡课件(共45张PPT)

(共45张PPT)
第六章 细胞的生命历程
第3节 细胞的衰老和死亡
个体衰老的特征：请注意观察老人外部形态有哪些特征
老人会出现：皱纹、老年斑、白头发、耳聋、 眼花、行动迟缓，记忆力减退、吸收力下降
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？
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。
有密切的关系，毛囊黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑素色合成减少，头发就会变白。
问题探讨(课本P123)
3. 细胞衰老与个体衰老有什么关系？
2. 老年人体内有没有幼嫩的细胞？年轻人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和产生各种类型的血细胞；年轻人体内也有衰老的细胞，如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞，最后细胞凋亡、脱落。
人体衰老与细胞衰老并不是一回事。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，个体衰老过程也是组成细胞普遍衰老的过程。
问题探讨(课本P123)
一、细胞衰老
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，其在形态、结构、功能发生变化。
1.概念：
衰老细胞核
正常细胞核
衰老细胞
正常细胞
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
2. 细胞衰老的特征
一、细胞衰老
一大一小
一多一少
两低两慢
一折一缩一改
体积变小
体积增大
细胞核
细 胞
细胞内 减少
细胞内 逐渐积累增多
色 素
水 分
细胞的 减慢； 减慢
细胞内 活性降低；细胞 功能降低
多种酶
物质运输
呼吸速率
新陈代谢速率
收缩
内折
改变
核膜
染色质
细胞膜通透性
记忆小贴士
个体衰老特征 原因分析
皮肤干燥、皱纹、变矮
头发变白
老年斑
吸收能力下降
行动迟缓无力、怕冷
细胞水分减少，体积减小
细胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少
细胞内脂褐素的累积
细胞膜通透性功能降低
细胞呼吸速度减慢
一、细胞衰老
3. 细胞衰老在个体衰老上的表现
一
则
广
告
一、细胞衰老
4.衰老的原因：
自由基学说
A
B
什么是端粒？
端粒为什么会缩短？
A
B
C
D
什么是自由基？
自由基的特性
自由基的来源？
自由基是怎样导致细胞衰老的？
端粒学说
阅读并思考：
阅读教材P124的内容，回答下列问题：
C
端粒缩短为什么会使细胞衰老？
（1）自由基学说
①自由基本质：异常活泼的 。
带电分子或基团
②自由基的来源及机理：
细胞中的氧化反应
辐射
有害物质入侵
自由基
自由基
磷脂
DNA
蛋白质
生物膜损伤
基因突变
活性下降
攻击和破坏
细胞衰老
一、细胞衰老
4.衰老的原因：
自由基学说
产生
(2)端粒学说
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。
端粒内侧正常的DNA序列受损伤
细胞衰老
细胞分裂
端粒DNA序列缩短
端粒
②作用机理：
一、细胞衰老
4.衰老的原因：
端粒学说
端粒保护染色体内部基因正常表达
拓展延伸
RNA
蛋白质
肿瘤细胞
端粒酶：是一种逆转录酶，能以自身的RNA为模板合成端粒DNA，在精原细胞和肿瘤细胞中有较高的端粒酶活性，而正常体细胞中端粒酶的活性很低，呈抑制状态。
一、细胞衰老
5.细胞衰老与个体衰老的关系：
细胞衰老或死亡 ≠ 个体衰老或死亡
细胞衰老或死亡 = 个体衰老或死亡
单细胞生物
多细胞生物
衣藻
草履虫
细菌
个体衰老是组成个体的细胞普遍衰老的过程
一、细胞衰老
年龄因素与细胞衰老的关系
思考·讨论
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，结果如下表所示。
细胞来源 胎儿 中年人 老年人
增殖代数 50 20 2~4
年龄越大的个体的体细胞可增殖代数越少，年龄越小的个体的体细胞可增殖代数越多，细胞增殖的能力与个体的年龄有密切的关系。
讨论1: 从实验1中你能得出什么结论？
一、细胞衰老
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。
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
细胞核对细胞分裂的影响大一些。细胞核是遗传信息库，是遗传和代谢的控制中心。
讨论2: 是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些？为什么？
年龄因素与细胞衰老的关系
思考·讨论
一、细胞衰老
6.细胞衰老的意义：
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。
不利方面
众多细胞的衰老会导致人体的衰老
出现免疫力下降、适应环境能力减弱等现象。
课堂练习
1．(不定项)异常活泼的带电分子或基团称为自由基。如图是自由基学说示意图，下列有关叙述正确的是(　　)
A．②①过程引起的作用效果有利于延缓细胞衰老
B．若③过程使黑色素细胞的酪氨酸酶活性降低，会引起头发变白
C．若③过程使细胞膜上葡萄糖的载体受损，葡萄糖将自由进出细胞
D．④过程可能导致生物体的性状发生改变
BD
D
2．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
课堂练习
二、细胞的死亡
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。
（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。
1. 细胞凋亡
凋亡相关基因选择性表达的结果
（2）细胞凋亡的类型：
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。
（3）细胞凋亡的意义
①利于多细胞生物体完成正常发育
胎儿手发育过程中，手指连接处细胞的消失
人体胚胎时期，尾的消失
蝌蚪尾的消失
（3）细胞凋亡的意义
②维持内部环境的稳定
③抵御外界各种因素的干扰
清除受损、突变、衰老的细胞
某些被病原体感染的细胞的清除
2. 细胞坏死
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。
正常细胞
细胞损伤或死亡
正常代谢活动
种种不利因素
进行
受损
中断
例如：骨细胞坏死，神经细胞坏死等。
细胞坏死不是由基因决定的，是一种非正常的死亡，对机体有害。
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
细胞凋亡和细胞坏死的比较
受凋亡基因控制
不受基因控制
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
判断下列过程是凋亡还是坏死。
（1）在胚胎发育时期清除多余的细胞建成器官。
（2）胎儿尾的消失，手的发育，蝌蚪尾的消失。
（3）在成体中，细胞衰老死亡后的自然更新
（4）被病原体感染的细胞被吞噬细胞清除。
（5）身体被烫伤
细胞凋亡
细胞凋亡
细胞凋亡
细胞凋亡
细胞坏死
课堂练习
（1）定义：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。
3. 细胞自噬
通俗地说，细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。
（2）意义
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。
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；
3. 细胞自噬
1．细胞凋亡和细胞坏死是细胞死亡的两种方式。细胞坏死是因病理因素而产生的被动死亡。近期研究表明，存在于人体内的一种名为RIP3的蛋白激酶通过调节能量代谢，可以将肿瘤坏死因子诱导的细胞凋亡转换为细胞坏死。下列有关叙述不正确的是（　　）
A．通过调控RIP3的合成可以调控细胞死亡的方式
B．若抑制RIP3的活性可在一定程度上抑制细胞坏死
C．以上研究结果证明细胞坏死与部分基因表达有关
D．人体造血干细胞中不存在控制RIP3合成的基因
D
课堂练习
2．细胞自噬是真核细胞内普遍存在的一种自稳机制，细胞通过自噬使细胞内错误折叠的蛋白质或衰老的细胞器等可以被降解并回收利用，饥饿能加快细胞自噬。如图是细胞自噬部分过程，下列有关说法错误的是(　　)
D
A．自噬体与溶酶体的融合说明生物膜有相似的物质基础和结构基础
B．由图可知，自噬体有4层磷脂分子
C．自身物质或结构经细胞自噬的降解产物可作为细胞呼吸过程的原料
D．残余体排出细胞膜外不需要消耗能量
课堂练习
衰老和死亡
衰老的特征
(形态、结构和功能改变)
细胞膜透性改变
细胞核体积增大
水分减少
多种酶活性降低
色素积累
死亡
凋亡
坏死
自噬
衰老的原因
自由基学说
端粒学说
课堂小结
1．关于细胞衰老的特征，下列叙述错误的是 （　　）
A．细胞内的水分减少，导致细胞萎缩、细胞新陈代谢的速率减慢
B．细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低
C．细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累，从而影响细胞正常的生理功能
D．细胞内呼吸速率减慢，细胞核的体积减小，染色质收缩
D
课堂练习
2．下列关于细胞凋亡的叙述，错误的是 （　　）
A．细胞凋亡受基因的调控
B．细胞凋亡又叫细胞坏死
C．某些被感染细胞的清除通过细胞凋亡完成
D．细胞凋亡对多细胞生物体完成正常发育具有重要作用
B
课堂练习
3．从鲜花吐蕊到枯叶飘零都折射出细胞的生命历程。下列相关叙述正确的是（　　）
A．从花芽到花朵的过程中，细胞进行的分裂和分化都受基因的调控
B．被病原体感染的枯叶细胞可通过细胞坏死进行清除
C．枯叶飘零的细胞凋亡过程是机体细胞的正常生命活动，只在植物成熟期发生
D．同一植物个体的细胞分化过程中蛋白质种类改变、数量不变
A
课堂练习
1.同生物体一样，细胞也会衰老和死亡。细胞的衰老和死亡与个体的生命历程密切相关。判断下列相关表述是否正确。
(1)衰老的生物体中,细胞都处于衰老状态。 （ ）
(2)端粒受损可能会导致细胞衰老。 （ ）
(3)细胞凋亡使细胞自主有序地死亡，对生物体是有利的。（ ）
(4)细胞死亡是细胞凋亡的同义词。 （ ）




一、概念检测
练习与应用P127
2.与个体的衰老一样，细胞衰老会表现出明显的特征。下列不是细胞衰老特征的是 ( )
A.细胞内水分减少 B.细胞代谢缓慢
C.细胞不能继续分化 D.细胞内色素积累较多
C
同样是血细胞，白细胞与红细胞的功能不同，凋亡的速率也不一样，
白细胞凋亡的速率比红细胞快得多。
细胞凋亡的速率与它们的功能有关系吗
请结合这一实例说明细胞凋亡的生物学意义。
细胞凋亡的速率与它们的功能有关系。因为白细胞的主要功能是吞噬病菌等，所以白细胞凋亡的速率很快。细胞凋亡不仅保证了多细胞生物体发育的正常进行，而且在维持生物体内部环境的稳定、抵御外界各种因素的干扰方面也都起着非常关键的作用。
二、拓展应用
1.真核细胞的增殖主要是通过有丝分裂来进行的。下列关于有丝分裂的重要性的说法，不正确的是 （ ）
A.产生新细胞，使生物体生长
B.产生新细胞，替换死亡的细胞
C.是细胞增殖的唯一方式
D.维持细胞遗传的稳定性
C
复习与提高P130
一、选择题
2.在细胞有丝分裂过程中，DNA、染色体和染色单体三者数量比是 2:1:2的时期是（ ）
A.前期和中期 B.中期和后期
C.后期和末期 D.前期和末期
A
3.下列关于蛙的细胞中最容易表达出全能性的是（ ）
A.神经细胞
B.肌肉细胞
C.受精卵细胞
D.口腔上皮细胞
C
4.哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示，
下列叙述不正确的是（ ）
A.成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生二氧化碳
B.网织红细胞和成熟红细胞的分化程度各不相同
C.造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同
D.成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达
D
5.下列有关衰老细胞特征的叙述，不正确的是( )
A.新陈代谢速率加快
B.有些酶的活性降低
C.呼吸速率减慢
D.细胞膜通透性改变，物质运输功能降低
A
1.科学家用含32P 的磷酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗，追踪蚕豆根尖细胞分裂情况，得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂数据如下。
（1）细胞分裂具有周期性，请在数轴上画出一个细胞周期。
（2）蚕豆根尖细胞分裂时，细胞周期的时间为 ，
分裂间期的时间为 ，分裂期的时间为 。
2～21.3和21.3～40.6
19.3h
17.3h
2h
二、非选择题
2.鸡爪与鸭掌的最大不同在于，鸡爪的趾骨间没有蹼状结构，但在胚胎发育形成趾的时期这两种动物的趾间都有蹼状结构。为了探究蹼结构的形成和消失是如何进行的，科学家进行了如下实验:
①将鸭胚胎中预定形成鸭掌部分的细胞移植到鸡胚胎的相应部位，
结果鸡爪长成了鸭掌;
②将鸡胚胎中预定形成鸡爪部分的细胞移植到鸭胚胎的相应部位，
结果鸭掌长成了鸡爪。
依据实验回答下列问题。
二、非选择题
(1)如何判断鸡爪胚胎发育时期蹼的消亡是
细胞凋亡，而不是细胞坏死造成的结果
判断的依据是鸡爪胚胎发育时期有蹼，长成鸡爪后蹼消失，所有鸡爪的形成都经历了这样的过程，可见受到了严格的由遗传机制决定的程序性调控，因此是细胞凋亡的结果。另外，细胞坏死是指细胞在种种不利因素影响下导致的死亡。鸡爪的形成没有出现不利因素的影响，因此不可能是细胞坏死引起的结果。
二、非选择题
(2)上述实验说明细胞凋亡具有什么特点
细胞凋亡的特点是受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
(3)依据鸡爪和鸭掌的结构及功能特点，
说明细胞凋亡对于个体发育的重要意义。
鸡爪和鸭掌在胚胎发育时期都有蹼，但鸡爪的蹼由于细胞凋亡而消失，有利于鸡适应陆地生活，而鸭掌上的蹼没有消失，这有利于鸭适应水生生活。由此可见，细胞凋亡有利于生物体的生存。
二、非选择题