[理化生]第2讲 细胞的分化_衰老和凋亡_癌变.pptVIP

第2讲 细胞的分化 ，衰老和凋亡，癌 变 返回 Content 返回 （1）细胞的分化 （2）细胞的全能性 （3）细胞的衰老和凋亡与人体健康 的关系 （4）癌细胞的特征与防治 组成人体细胞的种类有200多种 成年人全身细胞总数约 1012个。细胞种类有200多种。这么多 种类细胞均来自一个受精卵_。 有丝分裂 分化 分裂和分化 根冠 分生区 伸长区 成熟区 (根毛 区) 植物器官切片图 天竺葵 根尖 保卫 细胞 气孔 筛管 导管 同一植物体的这些细胞也都 来自一个受精卵分裂、分化 1 1、分化的定义：、分化的定义： 一、细胞分化及其意义 (P117页） 3、分化的结果： 2、分化的对象：形态结构功能相同细胞 产生形态、结构、功能有差异 的细胞。 4 4、什么是稳定性差异、什么是稳定性差异 在动物胚胎发育过程中，红细胞和心肌细胞都 是来自中胚层。但是，后来红细胞能够合成血 红蛋白，而心肌细胞则能够合成肌动蛋白和肌 球蛋白。这两种细胞的差异并不是遗传物质改 变导致。 2. 黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成 黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上 皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。 稳定性稳定性 不可逆性不可逆性 1. 细胞分化发生在整个生命进程中。 持久性持久性 5 5、（P118P118页掌握细胞分化特点）页掌握细胞分化特点） 下列事实说明了细胞分化的具有哪些特征？下列事实说明了细胞分化的具有哪些特征？ 3. 造血干细胞 原红细胞 早幼红细胞 中幼红细胞 晚幼红细胞 成熟红细胞 死 亡 4几乎所有细胞都要经过分化才能形成个体 普遍性 红细胞 合成血红蛋白 血红蛋白基因开启 肌动蛋白基因关闭 肌肉细胞合成肌动蛋白 肌动蛋白基因开启 血红蛋白基因关闭 7 7、细胞分化的实质、细胞分化的实质 不同细胞中遗传信息的执行情况不 同，是基因的基因的“ “选择性选择性” ”表达表达。 。 讨论： 1、红细胞、肌细胞遗传信息 相同吗？为什么？ 讨论： 2、红细胞、肌细胞的 功能完全不同的原因？ 细胞分化有丝分裂 小肠上皮细 胞 血红细胞 神经细胞 比较细胞分裂与细胞分化比较细胞分裂与细胞分化 比比 较较 数量增多形态结构不 变 种类增多形态结构功能 改变 受精卵 结果：结果： 相同点 细胞变化 意义 发生时间 联系 讨论以 下问题 相同 细胞 形成 组织 不同 组织 形成 器官 多个 器官 形成 系统 个 体 比较细胞分裂和分化比较细胞分裂和分化 细胞 变化 发生 时间 意义 仅数量增多 细胞分裂 细胞分化 形态结构功能发生稳定性 差异，不可逆转 从受精卵开始，有 些终生有分裂能力 ，有些一定时期停 止分裂 发生在整个生命进 程中，胚胎时期达 到最大限度 保持亲代和子代 之间遗传稳定性 没有细胞分化，生物体 不能进行正常发育 相同点 遗传信息都不变 联系 细胞分裂数目增多、细胞分化形成组织器官系统个体、共 同完成生物个体发育过程 1958年，美国科学家斯图尔德用胡萝卜韧皮部 细胞成功地培育出了一棵完整的植株 。 实验证明：高度分化的植物细胞仍然 具有发育成完整植株的潜能，即植物细胞 具有全能性。 1 1、高度分化的植物细胞具有全能性吗？、高度分化的植物细胞具有全能性吗？ 二、细胞的全能性 脱分化 再分化 愈伤组织 根或芽的胚状 体 幼苗 脱分化又称去分化。是指已经分化细胞失去分化能 力回复分裂能力的过程。在植物细胞中, 去分化细胞 成为薄壁细胞, 称为愈伤组织。 已经脱分化的细胞在一定条件下，又可经过 愈伤组织再分化出根和芽，形成完整植株，这一 过程叫作再分化。 脱分化： 再分化： 想一想：脱分化需要是条件： 离体、适宜条件 （植物激素、无机盐、糖类 等） 植物组织培养技术的植物组织培养技术的应用（应用（P119P119） 快速繁殖（如花卉） 培育无病毒植物（原因是什么？） 生产药物、食品添加剂、香料、色素和杀虫剂等 制作人工种子培育转基因植物 用组织培养的方法，诱导离体的 植物组织形成具有生根发芽能力的胚 状结构，包裹上人造种皮，种皮内填 加营养制成人工种子，可以解决有些 作物品种繁殖能力差、结子困难或发 芽率低等问题。 克隆羊克隆羊“多莉多莉”的诞生说明什么？的诞生说明什么？ 母绵羊A 母绵羊B 乳腺细胞 （体细胞 ） 未受精的 卵细胞 去核卵细 胞 细胞融合 提取细胞 核 新的卵细胞 发育成胚胎 胚胎移植 母绵羊 C的子 宫 “多莉” 3. 动物细胞核全能性的应用： 心脏移植肾脏移植 “多利”的诞生证明:已分化的动物体细胞的细 胞核具有全能性。 讨论：为什么只有细胞核具有发育成完整个体的潜能？整 个细胞不具全能性？ 克隆人体器官，用 于器官移植 七班 4. 什么是干细胞 概念：概念： 动物和人体内仍保留着少数具有 分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干 细胞。 骨髓中造血干细胞分化的各种血细胞 骨髓中造血干细胞分化的各种血细胞是否体现细胞全 能性 完 干细胞分类干细胞分类 干细胞 分化潜能的大小 来源 胚胎干细胞 成体干细胞 全能干细胞：如受精卵 多能干细胞：如骨髓造血干细胞 专能干细胞：如肠上皮干细胞 小结小结 细胞分化及其 意义 细胞的全能性 概念 概念 细胞分化的特点 细胞分化的实质 细胞分化的意义 高度分化的植物细胞具有全能性 动物细胞的细胞核具有全能性 干细胞 细胞分化 细胞的衰老和凋亡 酶活性降低 水分减少 色素积累 通透性改变 呼吸速度减慢 总结1：人体衰老症状与 原因分析 细胞衰老的主要特征 充满皱纹 头发变白 老人斑 无力 吸收能 力下降 牙齿脱落 个体衰老=细胞衰老？ 总结2：个体衰老和细胞衰 老的关系 （2）单细胞生物：细胞的衰老 个体衰老 = （1）多细胞生物：细胞的衰老 个体的衰老； 个体衰老是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 = 细胞衰老的原因是什么？ 端粒学说 自由基学说 伊丽莎白布莱克本 卡萝尔格雷德 杰克绍斯塔克 “发现端粒和端粒酶是如何保护染色体的” 2009年度诺贝尔生理学或医学奖 延缓衰老的方法延缓衰老的方法 1. 1.体育运动体育运动 2. 2. 适当的空气负离子浓度能延缓衰老适当的空气负离子浓度能延缓衰老； 3. 3.适当补充含抗氧化剂的药物适当补充含抗氧化剂的药物: : 如维生素如维生素E(E(可抵消细胞内引起衰老的自由基的积聚可抵消细胞内引起衰老的自由基的积聚) )、 辅酶辅酶Q(Q(与呼吸有关，起抗氧化作用）与呼吸有关，起抗氧化作用） 4.4.抗衰老食品抗衰老食品: :如乳酸杆菌发酵乳品、银耳、如乳酸杆菌发酵乳品、银耳、 木耳、蜂蜜等能减缓生物学年龄的增长木耳、蜂蜜等能减缓生物学年龄的增长, ,减缓减缓 自体中毒而延缓衰老自体中毒而延缓衰老; ; 细胞的凋亡 概念：由基因决定的细胞自动结束生 命的过程,就叫细胞凋亡。（细胞编程 性死亡） 胎儿手的发育 凋亡意义 确保正常发育生长： 清除多余的细胞 维持内部环境稳定： 清除受损、突变、衰老的细胞 积极防御外界干扰： 阻止病毒在感染细胞复制 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 细胞凋亡与细胞坏死的比较 细胞坏死 细胞凋亡 细胞的癌变 癌细胞：有的细胞受到致癌因子的作 用，细胞中遗传物质发生变化，就变 成不受机体控制的、连续进行分裂的 恶性增殖细胞。 一.癌细胞的主要特征 （1）在适宜的条件下，癌细胞能够无限增殖 （2）癌细胞的形态结构发生显著变化 正常成纤维细胞扁平梭形癌变后球形的成纤维细胞 癌症为什么难治？ 由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少， 使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低， 容易在体内扩散和转移。 （3）癌细胞的表面也发生了变化。 上皮细胞良性肿瘤基底层 毛细血管 突破基底层细胞侵入毛细血管 附着于肝部毛细血管内壁 脱离毛细血管 转移入肝增殖 二.致癌因子 1. 物理致癌因子 如：辐射（电离射线、紫外线、X射线） 白血病，皮肤癌 2. 化学致癌因子 如：砷、苯、煤焦油、甲醛、黄曲霉 素、亚硝胺等 3. 病毒(生物)致癌因子 1.物理致癌因子 二战后日本广岛、长崎 幸存居民癌症发生率明显增加 切尔诺贝利核电站核泄漏 悲惨的受害者 2.化学致癌因子 丙烯酰胺 亚硝胺 苯并芘 3.病毒致癌因子 例如：EB病毒是一种疱疹病毒，能使 儿童患淋巴癌和成人患鼻咽癌。 例如：1911年Rous 第一次用鸡肉瘤的 无细胞提取物引起另一只鸡产生新的肿 瘤。 生物致癌因子： 毕晓普 美国 瓦尔姆斯 美国 生物致癌因素包括病毒、细菌、霉菌等 荣获1989年诺贝尔生理学或医学奖- 发现了逆转录酶病毒致癌基因的细胞来源 与人类细胞癌变关系密切的有4类病毒：逆转 录病毒、乙型肝炎病毒、乳头状瘤病毒和 Epstein-Bars病毒（简称EB病毒），后三类 都是DNA病毒。 于1983年发现人类乳突淋 瘤病毒（HPV）导致子宫 颈癌 帮助人们理解了乳突淋瘤 病毒致癌的机制。 促进了抗病毒疫苗的开发 Harald zur Hausen(德国豪森） 荣获2008年诺贝尔生理学或医学奖 癌细胞的产生是内外因素共同作用的结果 正常细胞 原癌基因 抑癌基因 致癌 因子 突变癌细胞 正常细胞 分裂和分化失控 致癌因子为什么会导致细胞癌变呢？ 防治措施：早发现、早诊断、早治疗 治疗方法：手术切除、化疗、放疗 。 1、尽量避免接触致癌因子。 2、增强体质，保持心态健康 养成良好生活习惯。 癌症的防治 化学疗法主要利用抗癌剂杀死癌细胞。多种抗癌 剂混合使用往往可以获得较好的疗效，并且副作 用小。 免疫疗法主要通过提高机体免疫能力，特别是 通过增殖和活化T淋巴细胞，增强机体免疫系 统抵抗癌组织的能力。 手术切除，这就需要尽可能在早期发现癌组织， 才能完全清除。 放射线疗法是使用高能X射线或射线集中照射 患病部位，杀死癌细胞。放射线疗法不适于病 灶范围已经扩大的患者。 由于癌症发生的早期，往往不表现出任何症