课件：细胞分化、衰老、凋亡和癌变.ppt

,课题三 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变,考试大纲对本专题的要求,一.细胞的分化,精子,卵子,受精卵,新个体,？,在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态结构和功能上发生差异的过程，称为细胞分化.,什么是细胞分化?,我们再来看一个细胞分化的实例,植物器官切片图,天竺葵,1从分子角度看，构成人体的各种细胞在形态、结构、功能等方面的不同是靠什么物质体现的？,2、为什么组成各种细胞的蛋白质会不同呢？其根本原因是什么？,蛋白质,基因的选择性表达,注意：遗传物质没有发生变化,3、细胞分化有何生物学意义？ 通过细胞分化使相同的细胞能够形成各种不同的组织和器官，细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。 4、细胞分化的特点又有哪些呢？,下列事实说明细胞分化还具有哪些特点?,从受精卵形成婴儿的胚胎发育过程中存在细胞分化，那么细胞分化是否只发生在人的胚胎发育阶段,还是贯穿于整个生命进程中?这说明细胞分化具有什么特点?,持久性,在细胞分化过程中,假如当A细胞分化形成B细胞后,一般不会再表现出B细胞反方向分化形成A细胞,这说明细胞分化具有,不可逆性,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。这说明细胞分化具有,稳定性,已经发生高度分化的细胞,还能像早期胚胎细胞那样,再分化成其他细胞吗?,思考：,植物组织培养,植物组织培养,这个实验表明，高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力，这就是细胞的全能性,细胞的全能性：,是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。,植物细胞全能性的应用：,植物组织培养,优点：快速繁殖、拯救珍稀濒危物种、培育作物新类型、培育无病毒植株,动物是不是也能象植物一样把一个细胞培养成一个动物个体呢？ 也就是说动物细胞是否具有全能性呢？我们来看一个动物的相关研究实验：,克隆羊的全过程,白面羊乳腺细胞的细胞核,黑面绵羊去核的卵细胞,融合,重组细胞,代孕母羊,克隆羊（白面）,体外培养 一段时间,“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,但是目前为止,人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体.,细胞全能性的物质基础,生物体每个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体必需的全部基因。,动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞,干细胞:,例如.人的骨髓的造血干细胞,在体外培养出组织和器官,并最终通过组织和器官移植实现对临床疾病的治疗。,干细胞的用途:,干细胞移植治疗白血病,二、细胞的衰老和凋亡,衰老的细胞有什么特点? 优P58例 P59NO3 NO2,1、细胞衰老的特征,1）.细胞内水分减少 2）.细胞内酶的活性降低. 3）.细胞内色素沉着 4）.细胞内呼吸速率减慢,核增大,核膜内折,染色质 收 缩,染色加深. 5）.细胞膜通透性改变,物质运输功能降低.,2、个体衰老与细胞衰老的关系,单细胞生物体：细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡 。 多细胞生物个体总是在不断更新着，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，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。,有哪些原因导致细胞衰老?,哈,3、细胞衰老的原因,自由基是含不成对电子的原子或基团，具有高度反应活性。包括：氧自由基（如OH）、氢自由基（H）、碳自由基、脂自由基等。 自由基来源：外源性（如辐射）、内源性。 内源性自由基产生于由线粒体呼吸链电子泄漏产生；由氧化酶（如MFO）催化底物羟化产生。,1）.自由基学说,2）程序性衰老,生物的生长、发育、衰老和死亡都由基因程序控制的，衰老是某些基因依次开启或关闭的结果。 例1. 在小鼠肝中，胚胎早期表达的胞质丙氨酸转氨酶（cAAT）为A型，随后停止表达，衰老时则表达B型cAAT 例2. 肝脏中的衰老标志蛋白2在老年期表达。,3）复制性衰老,细胞的增殖次数是有限的，称“Hayflick”极限。如人胚成纤维细胞可培养60-70代。 DNA每复制一次端粒就缩短一段，到一定程度时，则激活DNA损伤检验，细胞凋亡。人的成纤维细胞端粒每年缩短14-18bp。 端粒酶可修复端粒，此酶仅在干细胞中表达。,4、细胞的凋亡,1）.概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞的凋亡 。,2）.决定因素：由遗传机制决定的程序性调控。,3）、细胞凋亡意义,生长发育：组织与器官的塑造（趾的分化）；动物变态；皮肤角质形成； 防御：清除衰老细胞、DNA损伤的细胞、和被病原体感染的细胞。,细胞死亡,自动死亡,被动死亡,(细胞凋亡),(细胞坏死),举例P124 意义,遗传物质控制,外界因素引起,小结,5、细胞的癌变,乳腺癌细胞,前列腺癌细胞,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,癌症为什么难治？,思考：,3）癌细胞的表面也发生了变化。 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。,4）致癌因子,2.化学致癌因子：无机物如石棉、砷化物、铬化物、镉化物等；有机物如黄曲霉毒素、亚硝胺等。,1.物理致癌因子：主要指辐射，如 紫外线、X射线等。,3.病毒致癌因子：如致癌病毒,1日本广岛、长崎在第 二次世界大战时受原子 弹的影响，对幸存的居民 进行29年的调查，发现 皮肤癌、粒细胞性白血病 发生率明显增加，而且距 离爆炸中心越近，发生率 越高。,随堂演练：,物理致癌因子,2.切尔诺贝利核电站核物质外泄，诱发了 众多白血病患者。,物理致癌因子,.居里夫人在研究工作中长期被放射线 损伤，导致白血病。,物理致癌因子,4我国北方地区居民有冬季烧火炕的 习惯，有时臀部皮肤发生癌变形成所谓 的炕癌。华北地区食管癌患者中有50%- 73%有喜欢热食的习惯。,物理致癌因子,5. 3、4-苯并芘是煤焦油中的主要致癌成分，存在于吸烟时烟草燃烧的烟雾、工厂的煤烟、汽车的尾气等。近几十年来，肺癌的发病率增加。，很可能和人们吸入了大量的上述气体有关。,化学致癌因子,6有人用砷酸钠治疗皮肤病后，出现 局部色素增加，过度角化，最后发展为 皮肤癌，砷是迄今发现的唯一使人致癌 而不是动物致癌的物质。,化学致癌因子,7. 日本“奥姆真理教”曾在东京地铁使用的“芥子气”，可以使人患白血病、肺癌、乳腺癌。,化学致癌因子,丙烯酰胺,亚硝胺,苯并芘,吃出来的癌症：,8EB病毒是一种疱疹病毒，能使儿童患 淋巴癌和成人患鼻咽癌。,病毒致癌因子,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 。,病毒致癌因子,原癌基因 抑癌基因,正常 细胞,致癌 因子,突变,细胞癌变,5）致癌因子为什么会导致细胞癌变？,44,有关细胞分化和细胞全能性的考查,例1,下列有关细胞分化的叙述，正确的是 ( ) A.种子形成幼苗与细胞的分裂和分化直接相关 B.红细胞的形成与基因表达有关而与细胞分化无关 C.胡萝卜叶肉细胞脱分化形成愈伤组织后不再具有全 能性 D.癌细胞的产生与细胞的畸形分化无直接关系 解析 种子萌发的过程是细胞分裂和分化的过程，通过细胞分化形成植物体的各种器官，A正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达；愈伤组织是由胡萝卜叶肉细胞通过有丝分裂形成的，仍然具有全能性；癌细胞是细胞畸形分化的结果。,A,45,误区警示 细胞分化的原因是遗传物质的选择性表达。所有体细胞中都含有本物种的全套基因，即遗传物质相同，只是不同的细胞表达的基因不同，合成出了不同的信使RNA和蛋白质，表现出不同的形态结构和功能。癌细胞的产生也是细胞分化的结果，只是属于不正常的分化，是一种畸形分化。 对应训练 人体神经细胞与肝细胞的形态结构和功能不同，其根本原因是这两种细胞的 （ ） A.DNA碱基排列顺序不同 B.核糖体不同 C.转运RNA不同 D.信使RNA不同,46,（2008年海南，6）下列有关细胞癌变的叙述，错误的是 ( ) A.细胞癌变后细胞膜表面糖蛋白减少 B.癌症病人的染色体上无抑癌基因 C.经常食用腌熏制品易导致细胞的癌变 D.癌症的发生与个人的身心状况有关,解析 同一个体体细胞来自于同一受精卵的有丝分裂，所含的核DNA相同。同一个体内不同细胞的形成是细胞分化的结果，细胞分化使相同细胞的后代在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异。细胞分化是基因选择性表达的结果，不同细胞选择了不同的基因表达，所以形成的信使RNA是不同的。,答案 D,有关癌细胞的考查,例2,47, 解析 正常细胞中，原癌基因和抑癌基因都存在，原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，抑癌基因主要是抑制细胞不正常的增殖。当由于某种原因使原癌基因激活或抑癌基因失活时，都有可能导致癌变。 答案 B 变式训练 在不断增长的癌组织中，癌细胞 （ ） A.通过减数分裂不断增殖 B.都有染色单体 C.都能合成蛋白质 D.DNA量都相等,48,解析 与正常细胞相比，癌细胞具有以下特点：在适宜的条件下，能够无限增殖；形态结构发生显著变化；表面发生变化（膜表面的糖蛋白等含量减少）。癌细胞的增殖是有丝分裂，染色单体是分裂前期、中期出现的结构，在有丝分裂的不同时期，其细胞中的DNA含量不相等，但每个细胞都能合成蛋白质。 1.（2008年宁夏,1）下列过程中不属于细胞分化的是( ) A.B淋巴细胞形成效应B细胞 B.胚胎干细胞形成神经细胞 C.质壁分离植物细胞的复原 D.蜥蜴断尾再生 解析 植物细胞质壁分离的复原只是细胞内部形式发生 了一些变化，没有形成新类型的组织细胞，不符合细胞 分化定义。,答案 C,C,49,2.（2008年江苏生物，6）动物和人体内具有分裂和分化 能力的细胞称为干细胞。对下图的相关叙述中，错误的 是 ( ) A.a过程表示干细胞能自我更新 B.b、c过程表示干细胞具有分化能力 C.a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同 D.b过程形成的细胞可直接组成器官，供器官移植使用,50,解析 干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。 它包括胚胎干细胞和成体干细胞。干细胞的发育受多种 内在机制和微环境因素的影响。胚胎干细胞是全能的， 具有分化为几乎全部组织和器官的能力。而成年组织或 器官内的干细胞一般认为具有组织特异性，只能分化成 特定的细胞或组织。 3.（2008年广东理基，41）癌症是严重威胁人类健康的疾 病之一，下列有关描述正确的是 ( ) A.长期接触癌症患者的人细胞癌变几率增加 B.癌症是致癌因子引发的，患病几率与年龄无关 C.艾滋病患者与正常人患癌症的几率相同 D.亚硝酸盐可通过改变基因的结构而致癌 解析 亚硝酸盐中含有亚硝酸根离子，它能够影响细胞 核中DNA的复制，在细胞分裂时改变遗传物质，导致细 胞癌变。,答案 D,D,51,4.（2008年广东，73）导致正常细胞发生癌变的根本原 因是 ( ) A.染色体上存在原癌基因 B.原癌基因和抑癌基因协调表达 C.致癌因子导致原癌基因发生突变 D.原癌基因和抑癌基因以外的其它基因突变 解析 细胞内存在的原癌基因会由于物理因子、化学因 子或生物因子的诱导发生突变，使细胞变为不受控制的 无限分裂的细胞。,C,52,5.（2007年广东，4）在下列现象或科学研究成果中，能 为“动物细胞具有全能性”观点提供直接证据的是 ( ) A.壁虎断尾后重新长出尾部 B.蜜蜂的未受精卵细胞发育成雄蜂 C.用体外培养的皮肤治疗烧伤病人 D.小鼠腺细胞的自我复制 解析 细胞的全能性是指高度分化的细胞仍然具有发育 成完整个体的潜能。,B,53,6.根据图中所示人体细胞的形态、数目变化分析下列问 题： （1）图过程分别表示 、 、 （2）三