一轮复习细胞分化癌变衰老凋亡ppt课件.ppt

第二节细胞的分化,1,2,3,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.,4,有丝分裂,神经细胞,上皮细胞,细胞分化,肌肉细胞,红细胞,5,功能：光合作用,功能：保护功能,功能：贮藏营养物质,总结：同一植物体的这些细胞也都来自一群彼此相似的早期胚细胞。,6,1、分化的定义：在个体发育中，相同细胞的后代，在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。,一、细胞分化,分化的结果：产生形态、结构、功能不同的细胞。,分化的对象：相同细胞,7,注意：什么是稳定性差异？例如：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。这两种细胞的稳定性差异是不可逆转的。,8,2、细胞分化的特点：（1）细胞分化发生在整个生命进程中，胚胎(动物）时期达到最大限度。该生命现象贯穿生命的始终，所以具有性。（2）一般来说分化了的细胞将一直保持分化后的状态直到死亡，细胞分化具有性和性。（3）细胞分化是生物界普遍存在的现象，是生物个体发育的基础，具有性。,持久,稳定,不可逆,普遍,9,在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态，与肌动蛋白合成有关的基因处于关闭状态。,在肌细胞中，与肌动蛋白合成有关的基因处于活动状态，而与血红蛋白合成有关的基因处于关闭状态。,细胞分化的机理：不同细胞中遗传信息的执行情况不同，是基因的“选择性”表达，,分化是以分裂为基础的。就一个个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传信息。只是在不同细胞中遗传信息的执行情况不同。,10,细胞分化有什么意义？,1）是个体发育的基础。能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。,2）使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高各种生理功能的效率。,11,从胡萝卜根的韧皮部分离细胞,已经高度分化的细胞，能不能再分化成其他细胞？高度分化的细胞仍然有发育成完整个体的潜能,12,一个细胞分裂形成的细胞团,*1958年斯图尔德美实验,胡萝卜的根部,含有植物激素、无机盐、糖类等物质的培养液中,实验表明，在离体时给予细胞一定条件，高度分化的植物细胞仍具有发育成完整植株的能力。,植物细胞具有全能性,脱分化,再分化,13,克隆羊的全过程,白面羊乳腺细胞的细胞核,黑面羊卵细胞的细胞质,融合,新的细胞,代孕母羊,白面羊的克隆羊,体外培养一段时间,14,实验证明:已分化的动物体细胞具有全能性,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。,为什么细胞核具有发育成完整个体的潜能？,动物细胞是否具有全能性？,的细胞核,体细胞内含有本生物物种全套的遗传信息！,15,细胞全能性大小的比较：,在受精卵、生殖细胞、高度分化的动物细胞中，全能性最大的是_,最小的是_。细胞全能性大小主要受细胞分化程度影响。细胞分化程度越高，全能性越_；分化程度越低，全能性越_。另外，植物细胞全能性_动物细胞！,低,高,高于,16,（1）分化的动物细胞，在一定条件下经培养形成细胞群不能体现细胞全能性，但动物细胞的细胞核具有全能性。（2）未脱离植物体细胞不能表现出全能性：植物细胞全能性的表达需要一定的条件，未脱离植物体的细胞，其全能性受到抑制，不能发育成完整的新个体。（3）同一个体不同类型细胞的RNA不同：同一个体的不同体细胞中核遗传物质完全相同，但由于选择性表达的基因不同，因而转录生成的mRNA及翻译生成的蛋白质不同。,注意：,17,动、植物细胞全能性的应用：,蝴蝶兰的大规模生产,1快速繁殖花卉、蔬菜,18,2拯救珍稀、濒危动植物,长江女神白鳍豚,百合花杜鹃,丹顶鹤,19,3克隆人体器官，用于器官移植,心脏移植,肾脏移植,20,有丝分裂,神经细胞,上皮细胞,细胞分化,肌肉细胞,红细胞,?,细胞分化在什么时期？,21,22,干细胞：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,受精卵,全能干细胞,多能干细胞,造血干细胞,23,24,3.造血干细胞移植,人们以前常说的骨髓移植、骨髓捐献到今天已经不准确也不科学，由于我们医学技术的高发展，也就是说我们真正采集、我们捐献的实际是造血干细胞。在我们人身体哪些部位生产和存储造血干细胞呢？一般来说，有三个部位，生产和储存的大部分在骨髓里，所以我们叫做骨髓造血干细胞。还有一部分在外周血，也就是在血管里面有少量的造血干细胞。第三就是人们所知道，当妈妈生完小孩之后，在脐带里有大量、丰富的造血干细胞。反过来说造血干细胞都在哪些部位，有骨髓的造血干细胞，有外周血的造血干细胞，有脐带血的造血干细胞，现在我们提倡用外周血的造血干细胞来进行采集。那么骨髓的造血干细胞采集和外周血的造血干细胞采集有什么不同呢？如果说是骨髓移植用骨髓的造血干细胞，供者要进行全麻，或者在他的骨上凿几个洞。用外周血造血干细胞则是先打三、四天的外周血动员剂，将骨髓中的造血干细胞动员入血，然后用采血的方法来采集，这样的方法供者没有什么痛苦。,25,如何进行造血干细胞移植：,首先让骨髓中的造血干细胞大量释放到血液中去，这个过程称为“动员”。然后，通过血细胞分离机分离获得大量造血干细胞用于移植，这种方法称为“外周血造血干细胞移植”。这样现在捐赠骨髓已不再抽取骨髓，而只是“献血”了。而且，由于技术的进步，现在运用造血干细胞“动员”技术，只需采集分离约50至200毫升外周血即可得到足够数量的造血干细胞。采集足够数量的造血干细胞后，血液可回输到捐献者体内。,26,干细胞原料库的建立,27,干细胞的分类,全能干细胞多能干细胞专（单）能干细胞,按分化潜能,按发育状态,胚胎干细胞成体干细胞,胚胎干细胞,造血干细胞,28,干细胞的种类及其全能性的比较,29,【拓展提升】分化细胞基因组所表达的基因可分为两种类型：管家基因和奢侈基因。a管家基因指所有细胞均要表达的一类基因，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因。b奢侈基因是指不同类型细胞特异性表达的基因，其产物赋予不同细胞特异的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。,30,一、利用干细胞，人体组织器官将能再生新闻背景英国足球名星-贝克汉姆储存来自他刚出生时留下的脐带血干细胞，以便万一他在赛场上重要器官受伤，则可以接受干细胞移植手术治疗。二、移植弟弟脐带血治好血癌！3岁女童健康成长一出世就患上急性骨髓性白血病（俗称血癌）的华裔女婴，被医生诊断只有10%的存活率。她过后好不容易捱到弟弟出世，成功以弟弟的脐带血干细胞移植活命。今年3岁的她，不曾感冒和咳嗽，成了健康宝宝。,干细胞研究应用的媒体报道,31,切取茎段置于培养基上,拟南芥,32,茎段从两端开始膨大加粗,33,34,35,第三节细胞的衰老和凋亡,36,一、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。,37,这幅图说明了怎样的一种生命现象？,由人物的变化,你能推测衰老细胞发生了哪些特征?,38,衰老的细胞有什么特点?优P58例P59NO3NO2,39,二、细胞衰老的特征,1.细胞内水分减少，细胞体积缩小，新陈代谢的速度降低2.细胞内酶的活性降低，色素沉积3.细胞膜通透性改变，运输功能降低4.细胞内呼吸速率减慢，核膜内折，染色质收缩，染色加深,一大：细胞核变大，染色质收缩、染色加深。一小：细胞内水分减少，体积变小，代谢速率减慢一多：细胞内色素积累增多两低：膜的物质运输功能降低，多种酶的活性降低,40,为什么老年人皮肤上会长“老年斑“？,由于细胞内的色素随细胞衰老而逐渐积累造成的。衰老细胞中出现色素聚集，主要是脂褐素的堆积。,41,三、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,42,2程序性衰老（programmedsenescence）,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。,43,3复制性衰老（replicativesenescence）,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。,44,4.衰老基因学说,子女的寿命与双亲的寿命有关；动物都有相当恒定的平均和最高寿命；成人早衰症：约39岁衰老，47岁生命结束；婴幼儿早衰症：1岁衰老，1218岁生命结束；早衰症患者体内解旋酶发生突变。衰老时，衰老相关基因（SAG）活跃表达，如senescentcellderivedinhibitionofDNAsynthesis。,45,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。,46,细胞凋亡的过程,1.凋亡的开始：细胞皱缩，细胞连接消失，内质网膨胀，染色体固缩并沿着核膜分布，单细胞膜依然完整。2.凋亡小体的形成：核膜破裂，染色体断裂为大小不等的片段，进一步形成凋亡小体的形成。3.细胞的解体：凋亡小体逐渐与细胞分裂，脱落至细胞间质，最终被周围的细胞吞噬并消化。,47,细胞凋亡的过程,48,49,50,3、细胞凋亡意义,1有利于清除多余、无用细胞。2.有利于清除完成正常使命的衰老细胞。3.有利于清除体内的异常细胞。4.维持器官和组织中细胞数目的相对稳定。,51,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,52,细胞的凋亡和坏死,53,第4节细胞的癌变,54,癌细胞的定义：正常细胞在受到致癌因子的作用下，细胞中的遗传物质发生变化，形成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。,55,材料1：,2002年我国人口死亡原因统计（前七位）,56,本节聚焦,癌细胞有哪些特征?常见的致癌因子有哪些?预防癌症与健康的生活方式有什么关系?,57,癌细胞的扩散和转移,58,这说明癌细胞有什么特征？,材料2,59,一.癌细胞与正常细胞的不同,50-60次,无限增殖,扁平梭形,球形,一般不能,能,60,(1)特征分析无限增殖：条件适宜时，癌细胞可以无限增殖，而且分裂迅速，细胞内的核糖体数目大量增加，代谢异常活跃。癌细胞的表面发生了变化，易分散和转移：癌细胞分泌一些酶类分解细胞表面的某些结构，导致癌细胞黏着性降低，易于扩散。,二.癌细胞的特点,失去接触抑制性：正常细胞贴壁生长汇合成单层后停止生长，称为接触抑制。而癌细胞即使堆积成群，仍然可以生长。如下图：,61,细胞的形态结构发生显著变化例如，体外培养中正常的成纤维细胞呈扁平梭形，转化成癌细胞后变成球形。,恶性增殖的“不死细胞”,形状显著改变的“变态细胞”,黏着性下降的“扩散细胞”,无接触抑制现象,癌细胞的蛋白表达异常,62,思考：引起细胞癌变的原因是什么？,63,致癌因子可归纳三类：,物理致癌因子：主要是辐射，如紫外线、X射线等。化学致癌因子：砷、苯、煤焦油、芥子气等。病毒致癌因子：能引起细胞癌变的病毒。现已发现150多种病毒可引起动物或植物产生肿瘤或癌症。,64,人和动物的染色体上本来就存在和癌有关的基因它们都是细胞中正常的固有的基因：,。原癌基因：其很多的产物都负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。（细胞增殖加速器）抑癌基因：主要是阻止组织细胞不正常的增殖。（细胞增殖制动器）,65,三.细胞癌变的内因分析,原癌基因：,抑癌基因：,负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程,防止细胞不正常增殖,致癌因子,基因突变,（原癌、抑癌基因）,导致,名师提醒癌变细胞刚产生时(量极少，不成气候)，机体的免疫系统监视到，会启动凋亡程序消灭掉，一旦免疫力下降，癌细胞大量扩增后，机体将无法阻止。,66,易错点误认为只有癌细胞内才有原癌基因与抑癌基因，且只要有一个基因突变即可引发细胞癌变点拨人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因原癌基因和抑癌基因。环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。根据大量病例分析，癌症的发生并不是单基因突变的结果，至少在一个细胞中发生56个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征，这是一种累积效应。,67,癌症究竟离我们有多远？,68,日常诱癌20例,69,70,致癌食物：即发霉的、熏制的、烧烤的以及高脂肪的食品中含有较高的致癌物质，如黄曲霉毒素、亚硝酸盐、苯并芘等。,增加癌症风险的行为举例,71,食物中的防癌物质：大豆；动物肝脏中含有的大量维生素A；蔬菜水果中富含的维生素C，维生素E，胡萝卜素；绿茶中富含多元酚,72,癌症是不是“不治之症”？,73,奥黛丽赫本因患肠癌去世,赵丽蓉因患肺癌去世,傅彪因患肝癌去世,居里夫人因患血癌去世,女飞大队长刘文力战胜癌症重返蓝天,蔡琴历经乳癌之险及时手术切除,7