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1、第3 3节 细胞的衰老和凋亡 1.说出细胞衰老的特征。 2.能区别细胞凋亡与细胞坏死。 3.探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系。 一二三四 一、个体衰老与细胞衰老的关系 对于单细胞生物体来说,细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死 亡。 对于多细胞生物体来说,细胞衰老或死亡与个体衰老和死亡不是 (填“是”或“不是”)一回事;个体衰老的过程也是组成个体的细胞普 遍衰老的过程;细胞随分裂次数增多而衰老。 老年人体内的细胞全是衰老细胞,年轻人体内全是幼嫩细胞,这 种说法对吗? 提示:不对。老年人体内也有幼嫩的细胞,如造血干细胞在整个 生命过程中都能增殖产生各种类型的血细胞;年轻人体内也有衰老 的细胞,
2、如皮肤表皮细胞衰老变成角质层细胞,最后凋亡、脱落。 一二三四 二、细胞衰老的特征 1.细胞衰老的过程 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.衰老细胞的特点 (1)水分减少,代谢速率减慢。 (2)酶活性降低。 (3)色素随细胞衰老而逐渐积累。 (4)细胞呼吸速率减慢,细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩、 染色加深。 (5)细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低。 一二三四 三、细胞的凋亡 1.概念 由基因决定的细胞自动结束生命的过程,叫细胞凋亡,也叫细胞 编程性死亡。 2.机理 细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控。
3、 3.意义 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。 一二三四 四、细胞坏死 细胞坏死是在各种不利因素影响下,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。 一二 一、个体衰老与细胞衰老的关系及细胞衰老的特征 1.个体衰老与细胞衰老的关系 (1)对于单细胞生物体来说,细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或 死亡。 (2)对于多细胞生物体来说,细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死 亡并不是一回事。多细胞生物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状态。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
4、。 一二 2.细胞衰老的特征 (1)“一大”:细胞核变大,染色质收缩、染色加深。 (2)“一小”:细胞内水分减少,体积变小。 (3)“一多”:细胞内色素逐渐积累、增多。 (4)“三低”:膜的物质运输功能降低,多种酶的活性降低,新陈代谢 速率减慢。 特别提醒单细胞生物细胞的衰老与个体衰老同步进行;多细胞生 物细胞的衰老与个体衰老不同步,衰老的个体中也有幼嫩的细胞, 如干细胞。 一二 二、细胞凋亡与细胞坏死的区别 题型一题型二 【例1】 下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。据图分析 错误的是( ) A.过程表明细胞凋亡是特异性的,体现了生物膜的信息传递功 能 B.细胞凋亡过程中有新蛋白质合成,体
5、现了基因的选择性表达 C.过程中凋亡细胞被吞噬,表明细胞凋亡是细胞被动死亡过程 D.凋亡相关基因是机体固有的,在动物生长发育过程中发挥重要 作用 题型一题型二 解析:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,叫细胞凋亡。 过程是凋亡诱导因子与膜受体发生特异性结合,表明细胞凋亡具 有特异性,体现了生物膜的信息传递功能;细胞凋亡过程中有新蛋 白质合成,体现了基因的选择性表达;过程中凋亡细胞被吞噬,是 细胞主动死亡的过程,因此C项错误;凋亡相关基因在机体中本来就 存在,是固有的,在动物生长发育过程中的不同时期表达,从而发挥 重要作用。 答案:C 反思领悟细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,是
6、正常的生命现象,对生物体的生命活动有积极意义。 题型一题型二 【例2】 下列关于细胞凋亡和细胞坏死的叙述,错误的是( ) A.细胞凋亡是主动的,细胞坏死是被动的 B.细胞凋亡是生理性的,细胞坏死是病理性的 C.细胞凋亡是由基因调控的,细胞坏死是由外界因素引起的 D.细胞凋亡是急性的,细胞坏死是慢性的 解析:细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,是 细胞主动死亡的过程。细胞坏死是由强烈的外界因素造成的细胞 损伤和急速死亡。细胞坏死是意外的、被动性的死亡,故又称病理 性死亡。 答案:D 题型一题型二 反思领悟反思领悟对相近概念的掌握宜采用列表比较的方法,例如,可将细 胞凋亡与细胞坏死的区
7、别进行如下总结。 探究方法能力展示 探究细胞衰老原因的方法:采用年轻细胞和衰老细胞单独培养、 混合培养和交叉移植培养的方法进行比较对照,然后得出结论。 探究方法能力展示 科学家为了探究细胞衰老的影响因素,进行了如下实验。 实验:分别在相同的条件下,体外培养胎儿、中年人和老年人 的肺成纤维细胞,结果见下表。 探究方法能力展示 实验:分别将老鼠、鸡、人和龟的体细胞在体外培养,结果见 下图。 实验:将老年男性体细胞和年轻女性体细胞混合培养,当老年 男性体细胞停止分裂时,年轻女性体细胞依然分裂旺盛。 实验:将年轻人体细胞去核后与老年人完整细胞融合;另将老 年人体细胞去核后与年轻人的完整细胞融合,分别在
8、体外培养,结 果前者不分裂,后者分裂旺盛。 探究方法能力展示 分析以上实验,回答下列问题。 (1)每个实验可以得出怎样的结论? 实验: 。 实验: 。 实验: 。 实验: 。 (2)影响细胞衰老的内在因素有哪些?(至少写出两项) 。 (3)上述哪一个实验设计不够严密? 。应怎样改 进? 。 探究方法能力展示 解析:比较4个实验的结果,首先要确定出各自的自变量,分别为年 龄、物种、年龄与性别、核或质,然后联系因变量作出解答,并在 此基础上完成第(2)题。实验中有 2个变量,故应再增加两个对照 组,使因果关系更显著。 探究方法能力展示 答案:(1)细胞的分裂能力随着生物体的年龄增大而减弱 细胞分裂次数与具体物种的特异性有关,一般来讲,寿命越长的 物种体细胞分裂的最高次数越多 年轻女性体细胞比老年男性体细胞分裂旺盛 细胞核是决定细胞衰老的重要因素 (2)影响细胞衰老的内在因素有生物的物种、年龄、性别、细胞 核的变化等 (3)实验 应增加两个对照组。第一组:同年龄的男性细胞和女 性细胞一起混合培养,然后观察实验结果,以探究性别对细胞分裂 能力有什么影响。第二组:同性别的男性或女性细胞分不同年龄一 起混合培养,探究在同一条件下年龄对细胞分裂能力的影响