4.2细胞分化衰老和死亡（第2课时）课件-高一上学期生物苏教版必修1

细胞分化、衰老和死亡第四章

细胞增殖、分化、衰老和死亡目

录0102细胞衰老细胞死亡课堂导入“生老病死”是生物界的普遍现象，生物个体是这样，组成生物个体的细胞亦是如此。细胞的衰老、死亡是如何发生的？对生命活动有什么意义？学习目标010203阐明细胞衰老的特征及原因说明个体衰老与细胞衰老的关系阐明细胞凋亡的概念和意义细胞衰老细胞衰老衰老通常指生物个体发育成熟后，随着年龄的增加，机能减退，内环境稳定性下降，趋向死亡的不可逆的现象。细胞衰老是一系列复杂的生理生化反应过程，发生的变化最终反映在细胞的形态结构和生理功能上。※细胞分化和细胞衰老都会发生细胞形态、结构和功能的变化细胞衰老细胞衰老的特征细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢

细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递细胞衰老记忆小技巧：一大一小、一多一少、两低、两慢①细胞膜的物质运输功能降低②多种酶的活性降低①细胞内的呼吸速率减慢②新陈代谢速率减慢大：细胞核的体积增大，染色质收缩，染色加深小：细胞体积变小

多：细胞内的色素逐渐积累增多少：细胞内的水分减少一大一小一多一少两低两慢细胞衰老细胞衰老的表现表现原因满脸皱纹出现“老年斑”浑身乏力、行动迟缓头发变白吸收能力下降皮肤细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小皮肤细胞中色素积累老年人细胞中与呼吸有关的酶活性降低，代谢缓慢由于毛囊中的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少细胞膜通透性改变，物质运输功能降低细胞衰老【思考】细胞为什么会衰老呢？决定细胞衰老的主要因素是什么呢？一项研究表明，从胎儿肺部得到的成纤维细胞可在离体条件下传代约50次，从成人肺部得到的成纤维细胞在离体条件下只能传代约20次。这既表明细胞的增殖能力是有限的，又说明细胞衰老与细胞自身有关

细胞衰老2009年，诺贝尔生理学或医学奖授予了美国的布莱克本和格雷德、绍斯塔克三人，以表彰他们发现了端粒和端粒酶保护染色体的机理。他们的发现为细胞衰老的端粒学说提供了依据。布莱克本格雷德绍斯塔克细胞衰老端粒学说端粒学说认为，每次细胞分裂后，端粒DNA序列就会缩短一截，随着细胞分裂次数的增多，端粒不断缩短，当端粒长度缩短到一定程度时，细胞就无法继续分裂，从而导致细胞衰老与死亡。如果细胞中端粒酶一直保持很高的活性，端粒的缺损就能得到弥补，染色体的稳定性也得到维持，细胞衰老的进程就会被延缓。端粒是真核生物染色体末端的DNA重复序列，能维持染色体的稳定性端粒酶是细胞中一种延长端粒的酶，可以延缓细胞的衰老细胞衰老端粒DNA序列缩短细胞衰老细胞分裂缩短到一定程度无法继续细胞衰老的原因细胞衰老自由基学说自由基常带有未配对的电子，表现出高度的反应活跃性，会攻击和破坏细胞内各种具有正常功能的生物分子。自由基的来源（1）细胞不断进行各种氧化反应的过程中产生（2）辐射以及有害物质入侵刺激细胞产生细胞衰老自由基磷脂DNA蛋白质生物膜损伤基因突变活性下降攻击产生细胞衰老自由基学说细胞衰老【思考】机体的衰老是否源于细胞的衰老？单细胞生物多细胞生物个体衰老与死亡＝细胞衰老与死亡个体衰老与死亡≠细胞衰老与死亡个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程细胞衰老知识链接：基因时钟学说成人早衰症是一种家族性疾病，控制这种疾病的基因位于第8号染色体的短臂上，编码DNA解旋酶，在成人早衰症患者体内这种酶有缺陷，导致患者早衰。患者多数早夭。其他动物研究也支持基因时钟学说。例如，在果蝇研究中发现，一种Indy基因突变，会使果蝇的寿命从37天延长到70天左右。细胞衰老细胞衰老的意义（1）有利方面细胞衰老是人体内发生的正常生命现象，正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新例如：血液中红细胞的快速更新可保障机体所需氧气的供应（2）不利方面众多细胞的衰老会导致人体的衰老，会出现免疫力下降、适应环境能力减弱等现象细胞死亡细胞死亡方式主要包括由细胞自噬导致的自噬性细胞死亡、细胞坏死和细胞凋亡。细胞自噬细胞通过溶酶体（动物）或液泡（酵母菌和植物）与双层膜包裹的细胞自身物质融合，从而降解细胞自身物质的过程。【意义】维持细胞内动态平衡降解功能失常或不需要的细胞结构，如各种蛋白质、细胞器在一定条件下，细胞自噬也可以导致细胞死亡细胞死亡细胞坏死细胞坏死多为细胞在强烈的理化因素或生物因素作用下受到严重损伤，引起自身死亡的过程。【表现】细胞胀大、核膜和细胞质膜破裂、细胞内容物外溢等坏死解体后释放细胞内容物引起炎症染色质不发生凝集，线粒体膨大细胞质膜破损，破碎的细胞器、染色质片段释放出去受损中断细胞死亡细胞坏死的实质【实例】烫伤的皮肤细胞的死亡骨折后骨细胞的死亡吸烟者肺部细胞因尼古丁作用的死亡正常细胞细胞损伤或死亡正常代谢活动种种不利因素进行细胞死亡细胞凋亡细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程【实质】与凋亡相关的基因选择性表达的结果正常细胞凋亡细胞凋亡小体形成被其他细胞吞噬细胞凋亡开始，细胞与周围细胞脱离，染色质凝集、分离并沿核膜分布，细胞发生皱缩凋亡中的细胞，细胞质膜反折，包裹细胞器等碎片，形成凋亡小体凋亡小体被吞噬细胞吞噬细胞死亡细胞凋亡的类型个体发育过程中细胞程序性死亡（发育性凋亡）成熟细胞的自然更新（更新性凋亡）被病原体感染细胞的清除（清除性凋亡）青蛙的发育清除受损、突变、衰老细胞①完成正常生长发育②维持内部环境的稳定③抵御外界因素的干扰【意义】细胞死亡【实例】胎儿手的发育人胚胎发育中尾的消失透射电镜下正常白细胞（左）和凋亡白细胞（右）（10500×，经后期着色处理）细胞死亡细胞衰老、细胞坏死和细胞凋亡的比较项目细胞衰老细胞坏死细胞凋亡影响因素细胞体积细胞核细胞质细胞器细胞质膜炎症反应体积增大、核膜皱折、染色质固缩染色质不凝集、核膜破裂等染色质凝集、并沿核膜分布多种酶活性降低、色素积累等线粒体膨大细胞器完整通透性改变破裂包裹细胞器等碎片形成凋亡小体无有无基因、端粒酶细胞受到严重损伤细胞内部基因调控萎缩变小肿胀变大皱缩变小课堂小结个体衰老与细胞衰老的关系细胞衰老的特征细胞衰老的原因细胞凋亡单细胞生物个体衰老或死亡=细胞衰老或死亡多细胞生物个体衰老或死亡≠细胞衰老或死亡细胞衰老的特征:“一大一小一多一少两慢两低”自由基学说端粒学说概念意义细胞凋亡与细胞坏死的区别细胞的衰老和死亡课堂练习1.衰老细胞会分泌促炎细胞因子、趋化因子和细胞外基质蛋白酶等化学信号，这些化学信号统称为SASP，SASP传递到邻近细胞会诱导邻近细胞衰老。下列叙述错误的是()A.衰老细胞染色质收缩，使某些基因表达水平下降B.细胞衰老时，可通过细胞自噬来清除衰老的细胞器C.SASP作用于细胞，会激活与细胞衰老有关基因的表达D.细胞衰老时细胞核体积变小，端粒缩短解析：衰老细胞染色质收缩，会影响基因的转录，使某些基因表达水平下降，A正确；细胞衰老时，细胞自噬可清除衰老的细胞器，维持细胞内部环境稳定，B正确；SASP传递到邻近细胞，会诱导邻近细胞衰老，即激活与细胞衰老有关基因的表达，C正确；细胞衰老时细胞核体积变大，端粒缩短，D错误。故选D。D课堂练习2.细胞死亡包括凋亡和坏死等方式。下列关于细胞死亡的叙述，正确的是()A.细胞死亡均受到严格的由遗传机制决定的程序性调控B.细胞凋亡和细胞坏死的过程中均可发生细胞自噬现象C.巨噬细胞清除被病原体感染的细胞的过程属于细胞坏死D.细胞凋亡速率与细胞功能有关，白细胞凋亡速率小于神经细胞解析：细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，细胞坏死指在种种不利因素影响下，如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡，A错误；细胞自噬是指在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，细胞坏死和细胞凋亡中均可发生细胞自噬作用，B正确；巨噬细胞清除被病原体感染的细胞过程属于细胞凋亡，C错误；细胞凋亡速率与细胞功能有关，白细胞主要吞噬病原体，神经细胞传递兴奋，白细胞凋亡速率大于神经细胞，D错误。B课堂练习3.下列有关细胞生命历程的叙述错误的是()A.儿童生长发育过程中存在细胞分化，不存在细胞衰老B.衰老细胞的细胞核体积增大、核膜内折、染色质