人教版生物必修1《细胞的衰老和凋亡》教学设计.doc

细胞衰老、凋亡教学设计 作者： 徐海明 课时安排：1课时教学目标：1.说明衰老细胞的特征。2.简述细胞凋亡与细胞坏死的区别。3. 讨论：细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系，关注老年人的健康状况；恶性肿瘤的防治，选择健康的生活方式。本讲重点：1个体衰老与细胞衰老的关系，细胞衰老的特征。2细胞凋亡的概念。3 本讲难点：细胞凋亡的含义以及与细胞坏死的区别考点点拨：一、相关知识（一）基本概念 细胞的全能性、干细胞、造血干细胞、胚胎干细胞；衰老细胞；细胞凋亡、细胞编程性死亡、细胞坏死； （二）知识结构 细胞衰老: 1、个体衰老和细胞衰老的关系； 2、细胞衰老的特征； 3、细胞衰老的原因。 细胞的凋亡： 1、含义：由基因决定的细胞自动结束生命的过程； 2、意义：与细胞的坏死不同。（三）疑难解析1细胞在形态结构和生理功能上发生变化的过程，叫做细胞分化。分化一般发生在分裂间期，即两次细胞分裂之间，或是发生在细胞永久停止分裂以后。细胞分化是质变，而细胞分裂则是量变，但二者也并非截然分开，因为细胞在增殖过程中，也有分化，而在分化过程中也能继续增殖。通常，分化程度高的细胞，增殖能力较差或失去增殖能力。神经细胞达到高度分化的地步，因此它们不再能转变为其他类型的细胞，而且也失去了分裂的能力。在这种发育下，分化是永久的，而且是不可逆转的。但在另一些情况下，分化又是暂时和可逆转的，这些细胞分化程度较低，如造血器官中的网状细胞，能形成血细胞或结缔组织中的各种细胞。细胞分化过程中主要是受亲本的遗传性所控制，同时也受它所处的周围环境条件的影响。人体发育是通过细胞分裂过程实现的。实验证明，细胞内的环腺苷酸（CAMP）和环鸟苷酸的浓度对细胞分裂和分化具有调控作用。当CAMP的含量增高时，则抑制细胞分裂，而CGMP的作用与此相反，含量高则会导致细胞分裂。2细胞“程序性死亡”2002年诺贝尔医学奖分别授予了英国科学家悉尼布雷尔、约翰苏尔斯顿和美国科学家罗伯特霍维茨，以表彰他们在发现“器官发育和细胞程序性死亡过程中的基因调节作用”上的贡献。那么，什么是“程序性细胞死亡”？基因在其中又发挥了什么作用呢？我们都知道，人是从一个受精卵发育而来，细胞分裂和分化在这个过程中起了重要作用。另一方面，某些细胞按照事先“编好的程序”，在基因的控制之下主动死亡，这对正常的发育也是必不可少的。细胞的这种死亡方式就称作“程序性死亡”（Programmed Cell Death PCD），又名“凋亡”。细胞的这种死亡，是在特殊基因的控制下主动进行的。“程序性死亡”有着重要的生物学意义。“程序性死亡”不仅对正常发育至关重要，对成年个体机体的稳定也必不可少。我们的骨髓和肠上皮中，每小时都有约10亿个细胞“程序性死亡”；具有免疫功能的T淋巴细胞，有95通过细胞凋亡死去，以保证机体的免疫系统行使正常功能。细胞的“程序性死亡”如果不能正常发生，会导致严重的疾病。一些常见的非传染性慢性病，与细胞凋亡关系密切。因遗传物质突变而癌化的细胞，如果不进入凋亡程序，而是继续分裂，则会形成肿瘤；乳腺上皮细胞如果在停止哺乳后不“程序性死亡”，则有导致乳腺癌的危险；自身免疫病的发生，也是免疫系统的淋巴细胞不正常凋亡的结果。总之，为了机体的健康，细胞不但要有计划地“生”，也要有计划地“死”。病毒性传染病对生物体的危害，同样与细胞凋亡有关。令人谈虎色变的艾滋病（AIDS）就是如此，它是由人类免疫缺陷病毒（HIV）侵染淋巴细胞引起的。这种病毒本身会直接杀死一部分细胞，它还会诱导更多的淋巴细胞发生凋亡，使人体免疫功能遭受重创，极易受到病原体感染。细胞凋亡与细胞分裂、分化、衰老和细胞信号传导一样，是现代生命科学研究的热点。这3位获奖者的成果，不但有重大的理论意义，还具有重要的应用价值，将为某些重要疾病，如艾滋病、神经退行性疾病、中风、心血管病、自身免疫病和癌症等疾病的病理了解和治疗起极大的作用。我国科学家在这一领域也作出了极大的贡献，中国科学院院士翟中和教授领导的科研小组从1996年起进行这方面的研究，取得了很有意义的成果，他们的论文已经发表在国际重要杂志J. Byol. Chem上。细胞死亡有正常凋亡和异常死亡两类。正常的细胞死亡是在细胞遗传物质的控制下进行的主动过程，它有一套严格的程序。它对于生物体的正常发育具有重要的影响。比如胚胎发育期手的发育如果没有细胞的凋亡就不会有纤细的手指；如果没有正常的细胞凋亡，蝌蚪的尾部就不会消失，它将永远不能变成青蛙正常的细胞凋亡肩负着维持各种组织器官固有体积和形态的功能；还会使机体内异常的细胞得到及时清除，去除潜在的隐患，例如癌症就是异常的细胞没有及时死亡的结果因此细胞的正常死亡是生物体的一种非常重要的调节机制，是机体平衡细胞增殖，调节机体细胞数目恒定的方式，是必不可少的生命过程。3细胞分裂、细胞分化和细胞癌变的区别细胞的有丝分裂具有周期性，连续分裂的细胞在分裂间期染色体复制，通过分裂期染色体精确地平均分配到两个子细胞中去，保证了亲子代细胞染色数目的恒定性。细胞分裂产生的子细胞有的继续保持正常的分裂能力，继续分裂；有的逐渐失去分裂能力，开始正常的细胞分化而形成具有一定形态功能的细胞和组织。但有的细胞受到致癌因子的作用，不能正常地完成细胞分化，而变成不受有机体控制的连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞，它能够无限增殖。正常的细胞都有一定的最高分裂次数，如人的细胞一生只能分裂5060次。然而癌细胞失去了最高分裂次数，成为无限增殖的“不死”细胞，而且癌细胞形态结构发生变化，细胞表面也发生了变化，由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得细胞彼此间黏着性减少，导致癌细胞在有机体内扩散和转移。4细胞、组织器官的培养：利用细胞进行有丝分裂，细胞具有全能性，即一个细胞含有生物的全部遗传信息，细胞有丝分裂的特点是通过染色体复制，再平均分配到两个子