第十二講 細(xì)胞的分化、衰老和死亡 高考生物 復(fù)習(xí)課件

第12講細(xì)胞的分化、衰老和死亡1.概念：受精卵系統(tǒng)人體骨細(xì)胞上皮細(xì)胞肌肉細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞上皮組織肌肉組織神經(jīng)組織結(jié)締組織器官有絲分裂細(xì)胞分化有何聯(lián)系和區(qū)別?

個體發(fā)育

個體發(fā)育中，由一個或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，

在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能上發(fā)生

穩(wěn)定性差異

的過程。細(xì)胞分裂導(dǎo)致細(xì)胞數(shù)目的增多；細(xì)胞分化導(dǎo)致細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能的改變?？键c(diǎn)1細(xì)胞的分化與全能性一、細(xì)胞的分化同一植物體的不同細(xì)胞葉肉細(xì)胞儲藏細(xì)胞表皮細(xì)胞光合作用保護(hù)功能儲藏營養(yǎng)物質(zhì)來源一群彼此相似的早期胚細(xì)胞功能不同2.特點(diǎn)：①

：多細(xì)胞生物普遍具有。②

：貫穿于生物體整個生命進(jìn)程中。③

：分化了的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。④

：一般來說，細(xì)胞只能從全能干細(xì)胞最終走向高度分化的體細(xì)胞，不能反向進(jìn)行。普遍性持久性(動物）胚胎時達(dá)最大限度穩(wěn)定性造血干細(xì)胞→原紅細(xì)胞→早幼紅細(xì)胞→中幼紅細(xì)胞→晚幼紅細(xì)胞→成熟紅細(xì)胞→死亡不可逆性3.細(xì)胞分化的結(jié)果：形成不同種類的細(xì)胞4.分化的意義：（1）是個體發(fā)育的基礎(chǔ)。能形成具有特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的組織和器官。（2）使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨于專門化，有利于提高各種生理功能的效率。5.細(xì)胞分化程度：體細(xì)胞>卵細(xì)胞>造血干細(xì)胞>胚胎干細(xì)胞>受精卵思考：1.細(xì)胞分化會導(dǎo)致細(xì)胞遺傳物質(zhì)的改變嗎？不改變。

2.同一個體，各種細(xì)胞的遺傳信息完全相同，為什么其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能卻有很大差異？(為什么會發(fā)生細(xì)胞分化？)細(xì)胞分化的根本原因：基因選擇性表達(dá)的結(jié)果

直接原因：細(xì)胞中的蛋白質(zhì)有所不同6.細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)

在個體發(fā)育過程中，不同的細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同，即基因的選擇性表達(dá)。某人胰島B細(xì)胞垂體細(xì)胞原因全套遺傳信息胰島素基因生長激素基因胰島素mRNA生長激素mRNAmRNA胰島素生長激素蛋白質(zhì)細(xì)胞有且相同有有都來自同一個受精卵的有絲分裂有無無有小部分不同有有無無小部分不同形態(tài)結(jié)構(gòu)功能不同基因的選擇性表達(dá)例題1.填表小結(jié)：細(xì)胞分化的三個關(guān)鍵點(diǎn)(1)細(xì)胞分化的標(biāo)志

①分子水平：合成了某種細(xì)胞特有的蛋白質(zhì)，如唾液淀粉酶、胰島素等。

②細(xì)胞水平：形成不同種類的細(xì)胞。(2)分化細(xì)胞表達(dá)的基因

①管家基因：所有細(xì)胞均表達(dá)的一類基因，其表達(dá)產(chǎn)物是維持細(xì)胞基本生

命活動所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。

②奢侈基因：不同類型細(xì)胞特異性表達(dá)的一類基因，其產(chǎn)物賦予不同細(xì)胞

特異性的生理功能，如血紅蛋白基因、胰島素基因。(3)細(xì)胞分化的“改變”與“不變”

①不變：

。

②改變：

。DNA、細(xì)胞的數(shù)目，tRNA、rRNA的種類mRNA、蛋白質(zhì)的種類，細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能(尤其是細(xì)胞器種類和數(shù)量有較大差異)。

結(jié)論:高度分化的植物細(xì)胞具有全能性1958年，美國科學(xué)家斯圖爾德用胡蘿卜韌皮部細(xì)胞成功地培育出了一棵完整的植株。二、細(xì)胞的全能性生長素比例相對高利于根的分化，細(xì)胞分裂素比例相對高有利于芽的分化。是指已經(jīng)分化的細(xì)胞,仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。①植物已分化的細(xì)胞具有全能性②動物已分化的細(xì)胞細(xì)胞核具有全能性1.概念：2.原理：細(xì)胞內(nèi)含有形成完整個體所需的本物種全套遺傳信息。3.細(xì)胞全能性表達(dá)的條件：

4.全能性的比較：

（1）離體細(xì)胞培育為完整個體或其他種類細(xì)胞

（2）一定的營養(yǎng)物質(zhì)（3）激素（4）適宜的溫度、pH等①植物細(xì)胞>動物細(xì)胞；②受精卵>生殖細(xì)胞(卵細(xì)胞)>干細(xì)胞>體細(xì)胞注：一般而言，細(xì)胞分化程度越低，全能性越高，但生殖細(xì)胞分化程度和全能性都高。判斷：①雌蜂未受精的卵細(xì)胞發(fā)育成雄蜂證明了動物生殖細(xì)胞具有全能性（）√②分化程度高的細(xì)胞全能性一定低（）×1.概念：2.類型：三、干細(xì)胞動物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞，這些細(xì)胞叫做干細(xì)胞。全能干細(xì)胞多能干細(xì)胞專能干細(xì)胞如：受精卵和早期胚胎細(xì)胞如：胚胎干細(xì)胞如：造血干細(xì)胞和神經(jīng)干細(xì)胞

并非所有干細(xì)胞都要發(fā)生分化。干細(xì)胞分裂后一部分細(xì)胞發(fā)生分化，成為具有特定功能的組織細(xì)胞；還有一部分保持分裂能力，用于干細(xì)胞本身的自我更新。例題2.判斷1.同一個體的小腸上皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞所含基因不同(

)2.蛙的紅細(xì)胞和人的紅細(xì)胞形態(tài)不同的原因是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果(

)3.同一細(xì)胞內(nèi)往往含有不同的蛋白質(zhì)，這是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果(

)4.成熟個體體內(nèi)的所有細(xì)胞都已經(jīng)高度分化(

)5.壁虎斷尾后重新長出尾巴體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性(

)6.造血干細(xì)胞分化出各種血細(xì)胞體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性(

)7.細(xì)胞分化程度越高，其全能性一定越低(

)8.肌細(xì)胞與紅細(xì)胞中基因、mRNA、蛋白質(zhì)均不同()9.胰島B細(xì)胞有胰島素基因無抗體基因，故可以產(chǎn)生胰島素不能產(chǎn)生抗體()×××××××××10.斷尾壁虎長出新尾巴過程中發(fā)生了細(xì)胞分化()11.ATP合成酶基因?qū)儆谏莩藁?，在不同?xì)胞中選擇性表達(dá)()√×12.同一個體莖尖分生組織細(xì)胞的分化能力比葉肉細(xì)胞的強(qiáng)()13.分化程度高的細(xì)胞其全能性一定低()14.克隆羊“多莉”的誕生證明了動物體細(xì)胞仍然具有全能性()15.用動物胚胎干細(xì)胞培育出組織和器官體現(xiàn)了動物細(xì)胞的全能性()√×××考點(diǎn)2細(xì)胞的衰老和死亡一、細(xì)胞的衰老1．個體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系單細(xì)胞生物：個體衰老與死亡＝細(xì)胞衰老與死亡多細(xì)胞生物：個體衰老與死亡≠細(xì)胞衰老與死亡注意：

①年輕個體中也有衰老的、走向死亡的細(xì)胞

②老年個體中也有新生的細(xì)胞。

③個體中的細(xì)胞總在不斷更新，總有一部分細(xì)胞處于衰老或走向死亡狀態(tài)。從總體上看，個體衰老的過程也是組成個體的細(xì)胞普遍衰老的過程。（1）細(xì)胞內(nèi)的水分

，結(jié)果使細(xì)胞萎縮，體積

。（2）細(xì)胞內(nèi)

的活性降低。例如，由于頭發(fā)基部的黑色素細(xì)胞衰老，細(xì)胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成減少，所以老年人的頭發(fā)會變白。（3）細(xì)胞內(nèi)的色素逐漸

，妨礙細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的交流和傳遞。（4）細(xì)胞內(nèi)呼吸速率

，細(xì)胞新陳代謝的速率

，細(xì)胞核的體積

，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮、染色

。（5）細(xì)胞膜通透性改變，使物質(zhì)運(yùn)輸功能

。2.細(xì)胞衰老的特征減少變小減慢多種酶積累減慢增大加深降低

絕大多數(shù)細(xì)胞都要經(jīng)過未分化→分化→衰老→死亡幾個階段，衰老是一種正常的生命現(xiàn)象，正常的細(xì)胞衰老有利于機(jī)體更好地實(shí)現(xiàn)自我更新。

衰老癥狀

原因分析皮膚干燥、發(fā)皺頭發(fā)變白老人斑飲食減少細(xì)胞水分減少，體積減小酪氨酸酶活性降低細(xì)胞內(nèi)色素的累積細(xì)胞膜通透性功能改變“一大一小一多兩低兩慢”3.細(xì)胞衰老的原因（1）自由基學(xué)說帶電分子或基團(tuán)生物膜損傷基因突變活性下降超氧化物歧化酶(SOD)可以清除自由基，延緩細(xì)胞衰老。目前為大家普遍接受的是自由基學(xué)說和端粒學(xué)說。（2）端粒學(xué)說DNA序列端粒酶：①端粒酶負(fù)責(zé)端粒的延長，可以把DNA復(fù)制損失的端粒填補(bǔ)起來，使得細(xì)胞分裂的次數(shù)增加。③端粒酶在大多數(shù)細(xì)胞中的活性______，在癌細(xì)胞中的活性_____。②端粒酶是RNA和蛋白質(zhì)組成的復(fù)合體，蛋白質(zhì)部分起催化作用，RNA部分作為模板。因此，端粒酶具有_______酶的活性。逆轉(zhuǎn)錄很低較高二、細(xì)胞的死亡1.細(xì)胞凋亡

由基因所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程，就叫細(xì)胞凋亡。

由于細(xì)胞凋亡受到嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控，所以也常稱作細(xì)胞編程性死亡。（1）概念：（2）類型：個體發(fā)育中細(xì)胞的編程性死亡。成熟個體中細(xì)胞的自然更新。被病原體感染細(xì)胞的清除。（3）意義：

保證多細(xì)胞生物體完成正常發(fā)育，維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定，抵御外界各種因素的干擾。注：①人類的返祖現(xiàn)象如有尾,并指是細(xì)胞凋亡受阻導(dǎo)致。②細(xì)胞凋亡過程中起重要作用的細(xì)胞器是溶酶體。拓展：結(jié)合圖解理解凋亡機(jī)理信息傳遞流動溶酶體

在種種不利因素影響下,由于細(xì)胞正常代謝活動受損或中斷引起的細(xì)胞損傷和死亡,叫細(xì)胞壞死。注意：（1）細(xì)胞的壽命與分裂能力無關(guān)。壽命短的細(xì)胞不一定能分裂，如白細(xì)胞。

（2）哺乳動物的成熟紅細(xì)胞的壽命比白細(xì)胞的壽命要長。（有核不一定比無核細(xì)胞壽命長）2.細(xì)胞壞死比較：細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死的區(qū)別

注意區(qū)分與病原體感染有關(guān)的細(xì)胞死亡的不同情況。

若是被病原體感染而死亡，則屬于細(xì)胞壞死；

若感染后被機(jī)體免疫系統(tǒng)清除，則屬于細(xì)胞凋亡。判斷細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的方法

甲途徑，細(xì)胞膜始終保持完整，細(xì)胞內(nèi)容物沒有逸散，細(xì)胞是很“衛(wèi)生”的死，死的“干干凈凈”。

乙種途徑，細(xì)胞膜破裂，細(xì)胞內(nèi)容物釋放到組織液，會對周圍細(xì)胞造成影響，會引起炎癥反應(yīng)。細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死例題1：請結(jié)合資料比較細(xì)胞自噬和細(xì)胞凋亡資料一：DNase酶和Caspase酶是細(xì)胞凋亡的兩種關(guān)鍵酶，在凋亡誘導(dǎo)因子與細(xì)胞膜受體結(jié)合后，通過細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)激活凋亡相關(guān)基因。這兩種酶一旦被激活，DNase酶能將DNA切割形成DNA片段，Caspase酶能將細(xì)胞內(nèi)蛋白降解成多肽，導(dǎo)致細(xì)胞裂解形成凋亡小體，進(jìn)而被吞噬細(xì)胞吞噬清除。資料二：通俗地說，細(xì)胞自噬就是細(xì)胞“吃掉”自身的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)。在一定條件下，細(xì)胞可通過溶酶體的作用，分解衰老、損傷的細(xì)胞器，吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或細(xì)菌，其局部過程如下圖所示。請比較二者的區(qū)別與聯(lián)系：區(qū)別：①形態(tài)學(xué)上的區(qū)別：凋亡會使細(xì)胞膜內(nèi)陷形成凋亡小體，最后細(xì)胞解體；自噬是形成雙層膜的自噬泡，包裹細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的物質(zhì)，然后與

融合消化掉內(nèi)容物。②生理意義上的區(qū)別：凋亡

(填“一定”或“不一定”)引起細(xì)胞死亡；自噬

(填“一定”或“不一定”)引起細(xì)胞死亡。聯(lián)系：有些激烈的細(xì)胞自噬，可能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。溶酶體一定不一定例題2：細(xì)胞自噬是指細(xì)胞將自身受損、衰老的細(xì)胞器及蛋白質(zhì)等通過溶酶體降解的過程。細(xì)胞自噬能通過激活原癌基因過度表達(dá)和抑制p53基因表達(dá)來促發(fā)肝癌。下圖中的甲、乙、丙過程分別對應(yīng)細(xì)胞自噬中的微自噬、巨自噬和分子伴侶介導(dǎo)型自噬三種類型，且研究發(fā)現(xiàn)丙過程的活性與溶酶體膜上可利用的受體蛋白LAMP－2a的數(shù)量呈正相關(guān)。下列相關(guān)說法正確的是（

）

A.細(xì)胞自噬會導(dǎo)致肝癌細(xì)胞中的原癌基因和p53基因發(fā)生突變B.自吞小泡是由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基體的雙層膜脫落后形成的C.丙過程中待清除的蛋白質(zhì)需要經(jīng)過受體蛋白LAMP—2a介導(dǎo)才能