高中生物分子与细胞教案53《关注癌症》.doc

第3节 关注癌症学习目标1.举例说明细胞周期的紊乱导致癌变。2.了解我国恶性肿瘤的防治策略。3.关注癌症患者的心理健康。学习提示癌细胞的特征，致癌因子有哪些以及预防癌症的措施是重点。学习过程癌症又称恶性肿瘤，是由携带遗传信息的DNA的病理性变化而引起的疾病，现在已经成为严重威胁人类健康的疾病之一。一、癌细胞生物体中有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中的遗传物质发生变化，变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，即癌细胞。二、积极思维细胞是如何癌变的在人的正常细胞中，存在着原癌基因和抑癌基因。这两种基因在细胞的分裂和生长中起着重要的调控作用。如果原癌基因发生了突变，就可以引起细胞的癌变，如果抑制基因突变，会丧失对细胞周期的调控作用，它编码的蛋白质往往在细胞周期的检验点上阻止细胞周期的进程，导致细胞周期失控，细胞会过度增殖，但是，癌症的发生并不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生56个基因突变，才能具有癌细胞的所有特征，这是一系列的原癌基因与抑癌基因致癌突变逐渐积累的结果。如果生殖细胞中的原癌基因或抑癌基因发生致癌突变，会导致机体内所有体细胞的相应基因都发生改变。癌变发生所需要的基因突变数的积累时间就会减少，这样的家庭成员更易患癌症。三、致癌因子环境中的致癌因子可能通过改变正常细胞中遗传物质的结构或功能，增加细胞癌变的概率。目前认为，致癌因子有三类。1.物理致癌因子主要指辐射，如紫外线、X射线等。2.化学致癌因子种类繁多，无机化合物如石棉、化学物、铬化物、镉化物等，有机化合物如联苯胺、烯环烃、亚硝酸、黄曲霉素等。3.病毒致癌因子是指能使细胞发生癌变的病毒。如Rous肉瘤病毒。四、癌细胞的主要特征1.癌细胞能无限增殖。在适宜的条件下，癌细胞可无限地分裂，成为“永生”的细胞。2.癌细胞具有浸润性的扩散性。3.癌细胞能逃避免疫监视。癌细胞能够冲破细胞识别作用的束缚，逃避机体的免疫监视。4.癌细胞的形态结构发生显著变化。五、我国肿瘤防治策略可概括为“三早”，即“早发现、早诊断、早治疗”。经过人类长期的奋斗，在诊断和治疗方面已取得了重大进展。我国的医学家们提出了“肿瘤的三级预防”策略。即：一级预防：防止和消除环境污染。如吸烟和大气污染使肺癌增加，饮用不洁水可能导致肝癌。二级预防：防止致癌物影响。致癌物是肿瘤发生的主要因素。如改善营养素，改进食物的烹调和保存方法。可有效地降低胃癌的发生率；不食用霉变的粮食，可避免黄曲霉素侵入人体，不吃烧烤的食物，可避免摄入氨甲基衍化物导致癌症。三级预防：高危人群早期检出。高危人群包括癌症高发地区的、有明显家族史的、因职业而接触致癌源的人群，对这类人群应定期随访检测，及早发现，通过普及防癌知识进行普查和自查，及时发现癌前病变非常重要。知识阅读细胞癌变之谜被破解机体受伤会使大量的细胞坏死，坏死的细胞会释放细胞生长因子和细胞分裂素，刺激细胞分裂来修复伤口。恶性肿瘤细胞分裂时也会产生大量坏死细胞，因此机体会把恶性肿瘤当作未愈合的伤口，从而导致细胞无限分裂。染色体的缺失是造成这一结果的根本原因。认识恶性肿瘤发生的根本原因是各国科技人员一直在努力的目标。近些年来，人们将研究的焦点集中到染色体上。越来越多的研究成果证明，染色体的缺失很可能就是癌的元凶。今年1月，我国哈尔滨医科大学的科研人员宣布，经过20多年的研究，他们发现恶性肿瘤染色体某些部位的缺失可导致抑癌基因的杂合性丢失，从而导致如胃癌、肺癌等实体恶性肿瘤的发生。无独有偶，俄罗斯遗传学家卢契尼可夫领导的研究组最近也宣布，在对恶性肿瘤细胞分裂过程进行多年的研究后发现：由于染色体的缺失，机体会把恶性肿瘤当作未愈合的伤口，从而导致细胞无限分裂。这一结论与我国科研人员的研究成果有异曲同工之处。那么，机体怎么会把恶性肿瘤错当成了未愈合的伤口呢？如果人的身体上出现伤口，比如手指不慎被小刀割破，那么许多细胞就会因此死亡，机体中的再生系统就会立即运作起来，伤口的愈合过程也随即开始。此时，聚集在伤口表面的血细胞（巨噬细胞、粒性白细胞、血小板等）开始释放出细胞分裂素（一种调节细胞分裂的蛋白质）和其他信号。在细胞分裂素等信号的作用下，新的细胞不断分裂出来填补伤口，直至填满。此时伤口结疤愈合，细胞停止分裂。那么，让细胞分裂的信号来自何处呢？答案是来自那些死亡的细胞。细胞坏死时会向其周围的细胞发出多种信号。坏死的细胞能够刺激内皮生长、释放血管生成因子、启动细胞生长素的蛋白水解过程、分泌细胞生长素、暴露细胞分子膜受体、合成细胞外黏多糖类骨架、启动细胞外黏多糖类骨架的蛋白水解作用、启动血蛋白凝固和纤维蛋白溶解。人体中的细胞死亡有两种形式：一种是被机体正常淘汰的细胞，就像维修机械时更换掉的废旧零部件一样；还有一种是在外力作用下受损而非正常死亡的细胞，如刀割、受到放射线照射等。这类细胞的死亡在医学上称为坏死，而只有坏死的细胞才能发出让细胞分裂的信号，以促进细胞的生长和迁移。研究证明，恶性肿瘤具有一种特别的性质，即遗传基因的不稳定性。这一特性会导致每一代新分裂出的子细胞群中约1%至30%的细胞带有染色体缺失。这些带有染色体缺失的子细胞是没有生命力的，它们会出现医学意义上的坏死，不过这些子细胞坏死所引起的后果有时却是悲剧性的。如果带染色体缺失的子细胞达到10%，那么机体的伤口愈合系统就会全力倾向恶性，进而刺激恶性肿瘤细胞的分裂。恶性肿瘤细胞在分裂过程中会再产生出10%的坏死子细胞并发出细胞分裂信号，促使恶性肿瘤细胞再次分裂，如此恶性循环以至无穷，直至机体死亡。此时恶性肿瘤细胞的分裂过程就像俄罗斯神话中那条杀不死的恶龙一样，砍掉了一个头，它就会长出两个，砍掉两个，就会长出四个，依次类推。那么，为什么恶性肿瘤细胞中染色体缺失率会如此之高呢？卢契尼柯夫提出的答案是癌细胞不能修复DNA分子的双重断裂。卢契尼柯夫认为，人的染色体是双线结构，在一条染色体上有两根DNA线，即有两个DNA的双螺旋体，这种结构使得偶然断裂的DNA能完全被细胞修复。DNA的断裂在人身上每天都在发生着。假如在染色体中只剩下一个单线区，那么双重断裂的DNA分子就不能被修复，由此分裂出的两个子细胞都会产生坏死