细胞凋亡是编程性死亡
预习梳理
一、衰老细胞的结构和代谢产生异常
1.衰老又称
,?通常指生物个体发育成熟后,随着年龄的增加,机能减退,内环境稳定性下降,趋向死亡的
的现象。衰老过程发生在生物界的整体水平、种群水平、个体水平、
、分?子水平等不同的层次,所以细胞也不可避免地衰老,这是细胞生命活动的必然规律。
2.在细胞衰老的过程中,细胞的形态、结构、生理和生化等方面均发生变化,如膜脂氧化导致细胞膜
;细胞质
、空泡形成;细胞核
,染色加深,
,染色质凝聚、碎裂、溶解;DNA功能受
,RNA含量
;蛋白质合成下降,酶的活性
;(水解酶除外)线粒体的数量随年龄增大而
,体积则随年龄增加而
;呼吸变慢等。
二、衰老细胞的死亡受基因的调控
1.?细胞凋亡或称
,是细胞发育过程中的
步骤,是由
引发的,是不可避免的这种严格受基因调控的死亡,属于
生理性变化,不同于病变或伤害导致的病理性死亡,
2.动物的正常发育中都有
现象。在发育过程中或成熟组织中,发生凋亡的
是惊人的。细胞凋亡在植物体内
存在。
[归纳拓展]
1细胞衰老的机制
(1)原因:细胞衰老是各种细胞成分在受到内、外环境的损伤作用后,因缺乏完善的修复,使遗传物质的“差错”积累所致。
(2)影响因素:
①“端粒DNA"长度影响细胞增殖次数。
②衰老相关基因的活化导致细胞衰老。
③细胞代谢产物(如脂褐质)的积累。
④自由基攻击生物体内的DNA、蛋白质、磷脂等,如图4-3-1所示:
⑤机体自我修复能力下降等。
2细胞分裂、分化、癌变及衰老的关系
(1)区别
项目
结果
遗传物质变化
细胞分裂
单细胞生物完成生殖,多细胞生物产生新细胞
遗传物质复制后均分
细胞分化
可形成不同组织、器官
遗传物质不发生改变
细胞癌变
形成能无限增殖的癌细胞
遗传物质发生改变
细胞衰老
细胞正常死亡
遗传物质发生改变时,不能完全修复
1.下列叙述中,不符合细胞衰老过程的变化是( )
A.呼吸变慢
B.细胞核体积变小
C.酶的活性降低
D.线粒体数量减少
解析 衰老细胞细胞核体积变大,核膜内折。
答案 B
2.下列关于衰老细胞的叙述中,错误的是( )
A.许多酶活性降低
B.线粒体数量和体积都减少
C.细胞核体积增大
D.细胞形态结构发生许多变化
解析 衰老细胞内有些酶的活性降低,A正确;细胞衰老后,线粒体数量减少,但体积增大,B错误;衰老细胞的细胞体积减小,但细胞核体积增大,C正确;衰老细胞形态结构发生许多变化,D正确。
答案 B
[归纳拓展]
1.?细胞凋亡
(1)特点:①受基因控制;②普遍发生在动植物体内;③凋亡的细胞数量巨大。
(2)意义:维持组织机能和形态,对生物体是有利的。
2.?判断细胞凋亡与细胞病理性死亡的方法
细胞凋亡
细胞病理性死亡
从方式看
主动结束生命,“正常”死亡
被动结束生命,“非正常"死亡
从结果看
对生物体有利
对生物体不利
1.下列过程中,发生细胞凋亡的是( )
A.巨噬细胞吞噬病原体
B.缺氧引起细胞死亡
C.小鼠胚胎发育中趾蹼消失
D.溶酶体消化受损细胞器
解析 细胞凋亡是由基因控制的程序性死亡。
答案 C
2.神经系统在发育过程中,需要清除过量的神经细胞,这一过程属于( )
A.细胞分裂
B.细胞分化
C.细胞衰老
D.细胞凋亡
解析 神经系统在发育过程中,清除过量的神经细胞是基因所决定的细胞自动结束生命的过程,因此这一过程属于细胞凋亡。
答案 D
3.蝌科在发育过程中,尾和鳃在一定时期消失。这属于( )
A.细胞凋亡
B.细胞癌变
C.细胞衰老
D.细胞分裂
解析 蝌科在生长发育过程中,尾、鳃消失是细胞凋亡的结果。
答案 A
当堂自测
1.个体衰老是不可逆转的自然现象,它以细胞衰老为基础。在细胞衰老过程中,发生一系列变化,其中有( )
A.细胞内水的含量不变
B.细胞不断分裂
C.细胞不断分化
D.细胞内多种酶活性降低
解析 人的细胞在衰老过程中细胞内酶活性降低。
答案 D
2.与编程性细胞死亡不同的细胞死亡方式是病理性死亡,下列方式是病理性死亡的是( )
A.人类胚胎发育过程中尾的消失
B.吸烟造成肺部细胞死亡
C.人类成熟淋巴细胞死亡
D.小鸡胚胎发育过程中趾间蹼状物脱落
答案 B
3.下列关于细胞衰老的理解,错误的是( )
A.细胞内发生的复杂生理变化是引起细胞衰老的主要原因
B.细胞衰老是生物体内发生的异常生命现象
C.细胞正常衰老有利于生物体的自我更新
D.细胞衰老的控制不仅在于细胞内部,与外部环境也有密切的关系
解析 细胞衰老是生物体内发生的正常生命现象,细胞的正常衰老有利于生物体的自我更新,如人体表皮细胞的衰老。
答案 B
4.下列关于细胞凋亡的叙述是,不正确的是( )
A.细胞癌变属于细胞凋亡
B.细胞凋亡属于正常的生理过程
C.细胞凋亡与基因选择性表达有关
D.异常细胞的清除可通过细胞凋亡来实现
解析 细胞癌变是异常分化的结果,不属于细胞凋亡,A错误;细胞凋亡属于正常的生理过程,B正确;细胞凋亡与基因选择性表达有关,C正确;异常细胞的清除可通过细胞凋亡来实现,D正确。
答案 A
5.下列关于细胞凋亡的叙述中,错误的是( )
A.细胞凋亡是由基因控制的细胞死亡
B.细胞凋亡的特征是有凋亡小体
C.细胞凋亡时,局部有炎症反应
D.细胞凋亡在生物个体发育过程中起着重要作用
答案 C
6.在人类中有时会出现一些返祖特征,如有尾巴、毛孩、多乳房等。出现这些现象的原因是细胞的下列哪一过程受阻( )
A.细胞分裂
B.细胞分化
C.细胞衰老
D.细胞凋亡
解析 在个体发育过程中,细胞凋亡有利于清除多余、无用的细胞和完成正常使命的衰老细胞,从而形成正常的组织和器官。
答案 D
7.)衰老细胞的呼吸速率减慢,原因不可能是( )
A.酶活性降低
B.线粒体数量减少
C.某些蛋白质合成减少
D.膜蛋白减少导致CO2无法运出细胞
解析 细胞呼吸需要酶的催化作用,酶活性降低,可导致呼吸速率下降,A正确;线粒体是需氧呼吸的主要场所,线粒体数量减少,可导致呼吸速率下降,B正确;某些蛋白质合成减少,如呼吸酶,可导致呼吸速率下降,C正确;二氧化碳进出细胞的方式为简单扩散,与膜蛋白无关,D错误。
答案 D
8.下列有关细胞衰老和凋亡的说法,正确的是( )
A.健康的成人体内,不存在细胞凋亡
B.细胞凋亡受环境影响大,机体难以控制
C.老年人头发变白是由酪氨酸酶活性降低引起的
D.胚胎发育期生物体的细胞衰老总与机体衰老同步进行
解析 细胞衰老和细胞凋亡是细胞正常的生命现象,在健康的成人体内,每天有一定数量的细胞凋亡是正常的。细胞的凋亡是一种程序性死亡,是受机体基因调控的细胞正常的死亡。胚胎发育期生物体细胞的衰老并不代表机体的衰老,从整体上看,个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
答案 C
【预习梳理】
一、1.老化
不可逆
细胞水平
2.流动性降低
色素积累
体积增大
核膜内陷
抑制
降低
降低
减少
变大
二、1.编程性死亡
必然
某种基因
正常的
2.?细胞凋亡
细胞数量
普遍(共23张PPT)
细胞的生命历程
第三节
细胞凋亡是编程性死亡
下面是一幅正常儿童与早衰儿童的照片,你知道儿童早衰症的病因吗?
答:儿童早衰症是细胞过早衰老产生的一种疾病。
生老病死是生物个体的普遍现象,作为生物结构和功能的基本单位细胞的衰老和死亡是怎么发生的?
单细胞生物
一、个体衰老与细胞衰老的关系
个体衰老与死亡=细胞衰老与死亡
一、个体衰老和细胞衰老的关系
多细胞生物
个体衰老与死亡=细胞衰老与死亡
细胞在不断更新
①年轻个体中也有衰老的、走向死亡的细胞
②老年个体中也有新生的细胞;
③从总体上看,个体衰老过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
这幅图说明了怎样的一种生命现象?
由人物的变化,你能推测衰老细胞有哪些特征?
衰老
思考
1、细胞内水分减少;
2、细胞内多种酶的活性降低(水解酶除外),
3、细胞质色素积累、空泡形成;
4、细胞核体积增大,染色加深,核膜内折,染色质收缩、碎裂、溶解;
5、线粒体体积增大,数量减少,呼吸变慢;
6、膜脂氧化导致细胞膜流动性降低,使物质运输功能降低。
二、衰老细胞的特征
衰老症状与原因分析
衰老症状
原因分析
皮肤干燥、发皱
头发变白
老人斑
饮食减少
细胞水分减少,体积减小
细胞内的酶活性降低
细胞质色素的累积
细胞膜通透性功能改变
怕冷
细胞呼吸速度减慢
B、细胞分裂、分化、癌变及衰老的区别是什么?
A、细胞衰老的机制是什么?
思考
A、细胞衰老的机制
(1)原因:细胞衰老是各种细胞成分在受到内、外环境的损伤作用后,因缺乏完善的修复,使遗传物质的“差错”积累所致。
(2)影响因素:
①“端粒DNA”长度影响细胞增殖次数。
②衰老相关基因的活化导致细胞衰老。
③细胞代谢产物(如脂褐质)的积累。
④自由基攻击生物体内的DNA、蛋白质、磷脂等。
⑤机体自我修复能力下降等。
项目
结果
遗传物质变化
细胞分裂
单细胞生物完成生殖,多细胞生物产生新细胞
遗传物质复制后均分
细胞分化
可形成不同组织、器官
遗传物质不发生改变
细胞癌变
形成能无限增殖的癌细胞
遗传物质发生改变
细胞衰老
细胞正常死亡
遗传物质发生改变时,不能完全修复
B、细胞分裂、分化、癌变及衰老的区别
三.细胞的凋亡
是一种自然的生理过程
由基因决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡;也称细胞编程性死亡。
细胞凋亡的表现
1.染色质凝聚、分块、位于核膜上;
2.胞质凝缩;
3.DNA被有规律的降解为大小不同的片段,最后核断裂,细胞通过出芽的方式形成许多凋亡小体;
4.凋亡小体内有结构完整的细胞器,还有凝缩的染色质,可被邻近细胞吞噬、消化;
5.细胞凋亡因始终有膜封闭,没有内含物释放,不会引起炎症;
概念:
实例:
意义:
细胞的凋亡(小结)
由基因所决定的细胞自动结束生命的过程
人的胚胎发育中尾的消失、细胞的更新、被病原体感染的细胞的清除
1、保证多细胞生物个体发育的正常进行;
2、在维持生物体内部环境的稳定,抵御外界因素干扰方面起着关键作用(免疫)。具体表现在:
①消除多余细胞。在胚胎发育至某阶段时,特定区域的细胞群就会发生自然的凋亡,清除这些“多余”的细胞,有利于器官的发生。人的肢体发育过程中,早期的手和足形似浆板,只有当某些多余细胞凋亡之后,才能形成正常的趾或足。
②清除无用细胞。如:蝌蚪变成青蛙时,尾细胞的凋亡退化。
③清除发育不正确的细胞。
④清除有害细胞。如;某些被病毒感染的细胞和一些肿瘤细胞可以通过细胞凋亡的方式消除,作为自身的一种保护机制。
⑤清除已完成正常使命的衰老细胞。
⑥维持器官、组织、细胞数目相对平衡。细胞凋亡是与细胞增殖相反的过程。两者既对立又统一,相互协调,有条不紊。细胞增生低下或凋亡过盛,会引起器官萎缩,肿瘤发生既与细胞增殖过度有关,又与细胞凋亡不足有关。
四、细胞坏死
在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,叫细胞坏死。
细胞死亡
自动死亡
被动死亡
(细胞凋亡)
(细胞坏死)
遗传物质控制
外界因素引起
思考:细胞凋亡与细胞坏死有何区别?
细胞凋亡与细胞坏死比较
比较
细胞的凋亡
细胞的坏死
与基因的关系
过程
细胞膜
由基因控制
一般不受基因控制
正常死亡过程
保持完整,一直到形成凋亡小体
病理性过程
不完整,肿胀、溶解、破裂
比较
细胞凋亡
细胞坏死
起因
范围
染色质
细胞器
细胞体积
蛋白质合成
溶酶体
炎症反应
对机体的影响
温和刺激或药物引起
电、热、冷、机械等剧烈刺激和损伤引起
单个细胞
大片组织或成群细胞
凝聚在核膜下呈半月状
呈絮状
无明显变化
肿胀、内质网崩解
固缩变小
肿胀变大
有
无
完整
裂解
无,被邻近细胞吞噬、消化
引起周围炎症反应
有利
不利
1、关于个体衰老与细胞衰老的关系,下列说法正确的是(
)
A、细胞的衰老就是个体的衰老
B、衰老的生物体内,细胞都处于衰老状态
C、年幼的生物体内,没有衰老细胞
D、从总体上看,个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程
2、人体细胞在衰老过程中不会出现的变化是(
)
A、细胞内有些酶活性降低
B、细胞内色素减少
C、细胞内水分减少
D、细胞内呼吸速率减慢
D
B
3、下列有关细胞衰老的叙述错误的是(
)
A、在衰老的细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小
B、衰老的细胞新陈代谢减慢
C、衰老细胞的形态、结构和功能都发生了变化
D、衰老细胞的细胞膜通透性功能改变,物质运输功能增强
4、香烟中含有大量的有毒物质,如尼古丁等,会造成吸烟者肺部细胞的死亡。这种细胞死亡过程属于细胞的(
)
A、生理性死亡
B、病理性死亡
C、正常性死亡
D、程序性死亡
D
B