【一堂好课】6.3 细胞的衰老和死亡（课件）-2022-2023学年高一生物精讲课件+导学案（人教版2019必修1）

生物（人教版）高中生物必修一第六章细胞的生命历程第3节细胞的衰老和死亡打开家中的老相册，那些精彩的生活瞬间和美好的亲情记忆，会让你倍感家庭的温馨。看到爸爸、妈妈、爷爷和奶奶早年的照片，你会发现照片上的他们曾经和你现在一样年轻，可是现在的他们却和以前大不相同。随着时光的流逝，每一个人都会慢慢地衰老，在容貌和体态上发生很大的变化（下图)。人体衰老是机体的每个细胞都衰老吗？细胞为什么会衰老？衰老的细胞具有哪些特征？

18岁、35岁、46岁、60岁、75岁的卞先生第3节细胞的衰老和死亡从受精卵开始，细胞经过不断的分裂和分化，形成具有多种结构和功能的组织器官，并发育为完整的胚胎。最后，生长发育为成熟的个体。

生长和衰老、出生和死亡，是生物界的正常现象，对于细胞亦是如此。海弗利克对“细胞不死性”的否定

1958年，海弗利克（图5-12)将癌细胞的提取物加入到正常胚胎细胞的培养基中，希望能看到正常细胞发生癌变。结果事与愿违，细胞非但没有癌变，还停止了生长。

[资料1]海弗利克研究发现，人的体细胞在培养过程中发生明显的退化和死亡。在体外平均只能分裂40~60次，此后细胞就逐渐解体并死亡，不同年龄人的肺成纤维细胞培养结果见表下表。其他科学家对淋巴细胞、神经胶质细胞等进行体外培养，也得到同样的结果。有趣的是，如果将细胞冻存一段时间后再复苏，细胞仍对其分裂次数保持着记忆，当分裂次数达到最高分裂次数时，即不再分裂。

细胞来源胎儿中年老年早衰患儿分裂次数40~6015~302~102~10不同年龄人的肺成纤维细胞分裂次数一、人类对细胞衰老的认识一、人类对细胞衰老的认识

[资料2]海弗利克等科学家选取鼠、鸡、龟等寿命不同的动物以及人的体细胞在体外培养，结果发现：动物寿命越短，其细胞分裂次数越少；反之，寿命越长，其细胞分裂次数越多（下图)。4080120160255075100最大寿命（年）培养细胞分裂的最高次数特种寿命与体外培养时细胞分裂次数的关系一、人类对细胞衰老的认识

[资料3]海弗利克设计了一组非常巧妙的实验，将已经分裂40次的男性肺成纤维细胞和已经分裂10次的女性肺成纤维细胞混合培养，同时用单独培养的细胞作对照，结果发现，混合培养的两类细胞的分裂次数与它们分别单独培养时相同。他还将年轻人体细胞去核后与老年人的完整细胞融合，另将老年人体细胞去核后与年轻人的完整细胞融合，分别在体外培养，结果前者不分裂，后者能够旺盛分裂。分析讨论1.分析以上资料，总结影响细胞分裂次数的因素。2.海弗利克起初是相信“细胞不死”的，但是一系列的实验结果改变了他的观点。从科学研究的角度来说，这对你有什么启示？红细胞平滑肌细胞脂肪细胞肠上皮细胞横纹肌细胞骨细胞成纤维细胞神经细胞二、细胞的衰老任务1讨论衰老细胞的特征逐渐衰老的肝脏细胞细胞衰老特征个体衰老特征皮肤干燥、皱纹头发变白老年斑水分减少，萎缩，体积减小细胞内的酶活性降低细胞内色素积累细胞核体积变大二、细胞的衰老

（1）细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低（2）细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深（3）

细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小

（4）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（5）细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递二、细胞的衰老二、细胞的衰老端粒：每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体。端粒DNA序列缩短细胞衰老细胞分裂端粒内侧正常的DNA序列受损伤P53等促进衰老基因2009诺贝尔生理学或医学奖二、细胞的衰老自由基：异常活泼的带电分子或基团攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子（雪崩反应）DNA蛋白质基因突变细胞衰老活性下降自由基攻击细胞的证据二、细胞的衰老任务2分析细胞衰老的机理A︰B→A·+B·1.自由基学说（1）自由基：异常活泼的带电分子或基团（2）细胞在进行氧化反应中很容易产生自由基，辐射以及有害物质入侵也会刺激细胞产生自由基。（3）自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。

最为严重的是当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，其产物同样也是自由基，这样会引起雪崩式反应。自由基还会攻击DNA，可能引起基因突变；攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老。

二、细胞的衰老2.端粒学说（1）端粒：每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体，称为端粒。（2）细胞在每分裂一次端粒内的DNA就会缩短，最终导致端粒内侧正常基因的DNA序列受损。端粒的显微照片（图中染色体为红色，黄色荧光显示染色体两端的端粒）二、细胞的衰老早衰儿童（左）与正常儿童（右）二、细胞的衰老实验1：单独培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞,结果如下：细胞来源胎儿中年人老年人增殖代数50202～4实验2：

将年轻人的体细胞去核后与老年人的细胞核融合；将老年人的体细胞去核后与年轻人的细胞核融合。

分别在体外培养。结果是前者不分裂，后者分裂旺盛。1.从实验1中你能得出什么结论？讨论：2.是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些？二、细胞的衰老任务3比较个体衰老与细胞衰老的关系细胞衰老或死亡≠个体衰老或死亡正常的细胞衰老利于机体更好地实现自我更新。多细胞生物单细胞生物细胞衰老或死亡=个体衰老或死亡二、细胞的衰老1.单细胞生物

细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。2.多细胞生物

细胞的衰老或死亡不代表个体的衰老和死亡，但个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。3.细胞衰老是人体内发生的正常生命现象。二、细胞的衰老正常血管平滑肌细胞启动自噬自噬失败维持稳态细胞死亡细胞衰老二、细胞的衰老任务4思考衰老细胞的命运细胞自噬

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。细胞自噬的意义？分隔膜包绕自噬体形成与溶酶体融合2016

诺贝尔生理学或医学奖获得维持生存所需的物质和能量；清除受损或衰老的细胞器，及感染的微生物和毒素，维持细胞内部环境的稳定。二、细胞的衰老1.细胞死亡的类型

（1）凋亡（主要方式）（2）坏死三、细胞的死亡细胞的凋亡正常胸腺细胞细胞凋亡讨论：凋亡细胞的特征？2002

诺贝尔生理学或医学奖三、细胞的凋亡胸腺细胞正常凋亡三、细胞的凋亡胎儿手的发育人胚胎发育中尾的消失由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡，是细胞内遗传机制决定的程序性调控，是一种程序性死亡。实现细胞自然更新，清除某些被病原体感染的细胞；对多细胞生物完成正常发育，维持内部环境稳定，抵御外界因素干扰起关键作用。

细胞凋亡的意义？三、细胞的死亡资料：

脊椎动物神经系统在胚胎发育过程中，会产生过量神经细胞，与神经细胞接触的靶细胞分泌出有限的存活因子。只有竞争得到足够的存活因子，神经细胞才存活。最终合适数量的神经细胞与靶细胞建立连接。

讨论：为什么有的神经细胞会死亡？分析细胞凋亡的原因神经细胞靶细胞存活因子凋亡三、细胞的死亡（3）细胞凋亡的意义

对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。通过凋亡能清除机体不需要的或异常的细胞。（2）细胞凋亡的过程正常细胞凋亡小体细胞肿胀细胞收缩细胞破裂炎症反应被吞噬细胞吞噬消化正常细胞代谢受损中断，细胞损伤或死亡极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激资料：细胞的坏死细胞自噬肌肉退化随着年龄的增长，细胞自噬作用减弱，骨骼肌肌肉退化。任务5讨论研究细胞衰老和死亡的意义溶酶体肌肉细胞的维持关爱细胞健康生活小结细胞的衰老和死亡细胞衰老细胞死亡衰老细胞的特征衰老的原因细胞衰老与个体衰老的关系自由基学说端粒学说细胞凋亡细胞坏死本章小结细胞周期分化具有经历分裂间期分裂期细胞增殖细胞组织细胞衰老细胞死亡全能性五、细胞的死亡3.细胞坏死细胞坏死是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。五、细胞的死亡4.细胞凋亡与细胞坏死的比较项目细胞的凋亡细胞的坏死与基因的关系受基因控制的不受基因控制细胞膜的变化内陷破裂形态变化细胞变圆，与周围细胞脱离细胞外型不规则变化影响因素温和的刺激或药物引起电、热、冷、机械伤害性刺激对机体的影响对机体是有利对机体是有害五、细胞的死亡5.细胞自噬通俗地说，细胞自噬（autophagy)就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下，