【課件】6.3細胞的衰老和死亡課件高一上學期生物人教版必修1

細胞的衰老和死亡第六章第3節(jié)？問題探討

人到了一定的年齡就會出現(xiàn)白頭發(fā)，并且隨著年齡的增長，白頭發(fā)往往會越來越多，白頭發(fā)生成的直接原因是毛囊細胞合成黑色素的功能下降。討論：1、老年人白頭發(fā)的形成與毛囊細胞的衰老有怎樣的關(guān)系？2、老年人體內(nèi)有沒有幼嫩的細胞？年輕人的體內(nèi)有沒有衰老的細胞？3、細胞衰老與個體衰老有什么關(guān)系？

由于毛囊中的黑色素細胞衰老,細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。

老年人體內(nèi)有幼嫩的細胞，如造血干細胞一生都能增殖分化產(chǎn)生各種類型的血細胞；年輕人體內(nèi)也有衰老的細胞，如皮膚的角質(zhì)層細胞，最后細胞凋亡脫落。

人體內(nèi)的細胞總是在不斷更新著，總有一部分細胞處于衰老或走向死亡的狀態(tài)。但從總體上看，個體衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程。一、細胞衰老的特征1.概念：細胞衰老的過程是細胞的生理狀態(tài)和化學反應發(fā)生復雜變化的過程，最終表現(xiàn)為細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化。有兩層含義：一是其增殖分化的停止。二是其同時能夠維持細胞的基本功能。一、細胞衰老的特征請注意觀察老人的外部形態(tài)有哪些特征?一、細胞衰老的特征

一大：細胞核增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮，染色加深

一?。杭毎w積變小，細胞內(nèi)水分減少，細胞萎縮；例如皮膚干燥、發(fā)皺、變矮一多：細胞內(nèi)色素增多、積累，妨礙細胞內(nèi)物質(zhì)的交流和傳遞；例如：老年斑（脂褐素）細胞膜通透性改變，物質(zhì)運輸功能降低。例如：吸收能力下降三低：多種酶的活性降低；呼吸速率減慢，細胞代謝速率降低；例如:白發(fā)例如：老年人無力、怕冷一、細胞衰老的特征與生活的聯(lián)系1．從細胞水平解釋老年人心臟為什么沒有年輕人的心臟收縮有力？細胞膜通透性改變，物質(zhì)運輸功能降低；細胞內(nèi)呼吸速率減慢。2．老年人骨折后為什么比年輕人恢復慢的多？

與成骨細胞衰老有關(guān)，細胞代謝減慢，影響細胞生長。3.老年人體內(nèi)有沒有幼嫩的細胞？年輕人體內(nèi)有沒有衰老的細胞？

老年人有幼嫩的細胞，如精原細胞仍能產(chǎn)生精子細胞，造血干細胞分化出各種血細胞；年輕人有衰老的細胞，如皮膚表皮細胞衰老成角質(zhì)層細胞,最后凋亡，紅細胞和白細胞的衰老。1、自由基學說：德納姆?哈曼在1956年提出，認為衰老過程中的退行性變化是由于細胞正常代謝過程中產(chǎn)生自由基的有害作用造成的。（1）自由基：異?；顫姷膸щ姺肿踊蚧鶊F（3）自由基的產(chǎn)生：細胞內(nèi)的氧化反應產(chǎn)生，輻射和有害物質(zhì)的入侵刺激細胞產(chǎn)生。（2）自由基的特性：含有未配對的電子，有高度的反應活潑性（4）自由基的作用：自由基會攻擊和破壞細胞內(nèi)各種執(zhí)行正常功能的生物分子。攻擊生物膜的組成成分磷脂分子時，對生物膜損傷；會引起雪崩式反應。攻擊DNA，可以引起基因突變；攻擊蛋白質(zhì)，使蛋白質(zhì)活性下降，導致細胞衰老。二、細胞衰老的原因

在生命活動中，細胞不斷進行各種氧化反應，在這些反應中很容易產(chǎn)生自由基。此外，輻射以及有害物質(zhì)入侵也會刺激細胞產(chǎn)生自由基，例如水在電離輻射下便會產(chǎn)生自由基。

如AB兩個原子各提供一個電子通過共價鍵形成一個分子A∶B,這兩個電子是配對的。如果在化學反應中發(fā)生了均裂,A和B各帶走一個電子,它們就是未成對電子。A∶B→A·+·BA·和·B就稱為自由基

具有自由基的是一類高度活化的分子。當這種分子與其他物質(zhì)反應時，力圖得到電子，而對細胞及組織產(chǎn)生十分有害的生物效應。何為自由基二、細胞衰老的原因超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化酶等一些酶維生素C、維生素E、還原性谷胱甘肽、胡蘿卜素、茶多酚和硒等一些抗氧化劑二、細胞衰老的原因超氧化物歧化酶(SOD)可以清除自由基，延緩細胞衰老。2O2-+2H+→H2O2+O2二、細胞衰老的原因抗氧化劑如維生素C，維生素E二、細胞衰老的原因延緩衰老的方法1.體育運動和心情

適宜的體育鍛煉，樂觀的生活態(tài)度；2.溫度環(huán)境

有人估算，如果人的體溫能降低2~3度，壽命可延長25~40年；這不能僅歸因于代謝減慢，可能還跟改善后半生免疫功能惡化有關(guān)；3.適當補充含抗氧化劑的藥物

如維生素E(可抵消細胞內(nèi)引起衰老的自由基的積聚)、輔酶Q(與呼吸有關(guān)，起抗氧化作用）、SOD（Superoxidedismutase超氧化物歧化酶，能消除生物體在新陳代謝過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)。）二、細胞衰老的原因4.使用膜穩(wěn)定劑

溶酶體膜破裂會導致多種水解酶外溢引起細胞衰老死亡。膜穩(wěn)定劑氫化可的松、阿斯匹林等有此作用;5.抗衰老食品

如乳酸桿菌發(fā)酵乳品、銀耳、木耳、蜂蜜等能減緩生物學年齡的增長,減緩自體中毒而延緩衰老;6.延遲生育年齡

有實驗證明延遲人的結(jié)婚生育年齡可延長人類壽命；延緩衰老的方法二、細胞衰老的原因8.注射新生細胞

有報道在接受細胞治療的四千人中，有的老年人皺紋變光滑、白發(fā)轉(zhuǎn)黑發(fā)，且動脈硬化、哮喘和糖尿病也有好轉(zhuǎn)，出現(xiàn)了“返老還童”的奇跡；9.延緩腦衰老

腦越用越發(fā)達、越能延緩衰老進程，多用腦、多方面用腦很有效。7.適當限食

研究表明長期適量的限食很有延緩衰老作用，在老年期開始限食也可取得一定效果；延緩衰老的方法二、細胞衰老的原因2、端粒學說：端粒學說由奧洛夫尼科夫提出，認為細胞在每次分裂過程中都會由于DNA聚合酶功能障礙而不能完全復制它們的染色體，因此最后復制DNA序列可能會丟失，最終造成細胞衰老死亡。（1）端粒的概念：每條染色體的兩端含有的一段特殊序列的DNA-蛋白質(zhì)復合體。（2）端粒的特點：每次細胞分裂，端粒DNA會縮短一截。隨細胞分裂次數(shù)的增加，截短的部分會逐漸向內(nèi)延伸。（3）端粒導致細胞衰老的原理：端粒DNA序列截短后，使端粒內(nèi)側(cè)正常基因的DNA序列受到損傷，結(jié)果使細胞活動漸趨異常。細胞會隨著分裂次數(shù)的增多而衰老。二、細胞衰老的原因二、細胞衰老的原因端粒學說

三位科學家因為發(fā)現(xiàn)了端粒如何保護染色體以及端粒酶的作用而獲得2009年諾貝爾生理學和醫(yī)學獎。二、細胞衰老的原因端粒與生物體衰老的經(jīng)典例證

1996年7月，克隆羊多莉出生，6年后，她得了一般老年時才會得的關(guān)節(jié)炎和肺病而死亡。

羊的平均壽命是12歲?？寺《嗬驎r，使用的是6歲的成年羊的體細胞核經(jīng)檢測多莉細胞中的染色體端粒比正常的同齡山羊的端粒短20%左右，因此有人稱多莉是”披著小羊皮的老羊“二、細胞衰老的原因1、單細胞生物：細胞的衰老或死亡=個體的衰老或死亡2、多細胞生物：個體衰老或死亡≠細胞衰老或死亡體內(nèi)細胞時刻都在更新，總有一部分細胞正在衰老或走向死亡。

從總體上看，個體衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程。

眾多細胞的衰老，就會導致人體的衰老。三、細胞衰老與個體衰老的關(guān)系思考·討論年齡因素與細胞衰老的關(guān)系實驗1在相同的條件下,分別單獨培養(yǎng)胎兒、中年人和老年人的肺成纖維細胞,結(jié)果如下表所示：細胞來源胎兒中年人老年人增殖代數(shù)50202～4實驗2將年輕人的體細胞去核后與老年人的細胞核融合；將老年人的體細胞去核后與年輕人的細胞核融合。分別在體外培養(yǎng)。結(jié)果是前者不分裂,后者分裂旺盛。討論:1、從實驗1中你能得出什么結(jié)論？2、是細胞核還是細胞質(zhì)對細胞分裂的影響大一些？

隨著年齡的增長,細胞繼續(xù)分裂的次數(shù)會逐漸減少,這說明細胞會隨著分裂次數(shù)的增多而衰老。

細胞核。細胞核是細胞生命活動的控制中心,隨著細胞分裂次數(shù)的增多,或者細胞進入衰老狀態(tài),細胞核中的遺傳物質(zhì)會出現(xiàn)收縮狀態(tài),細胞中一些酶的活性會下降,從而影響細胞的生活。三、細胞衰老與個體衰老的關(guān)系

歸納年齡因素與細胞衰老的關(guān)系：1.一般情況下，體外培養(yǎng)的人體細胞，最多分裂__次；2.隨年齡增長，細胞繼續(xù)分裂的次數(shù)會________，說明細胞會_______________________；3.隨著細胞分裂次數(shù)增多或細胞衰老，細胞核中遺傳物質(zhì)會出現(xiàn)____狀態(tài)，細胞中一些酶的活性會_____；50逐漸減少隨著分裂次數(shù)的增多而衰老收縮下降三、細胞衰老與個體衰老的關(guān)系3、細胞衰老的意義①有利方面：細胞衰老是人體內(nèi)發(fā)生的正常生命現(xiàn)象，正常的細胞衰老有利于機體更好地實現(xiàn)自我更新。例如，人體皮膚生發(fā)層細胞不斷分裂產(chǎn)生新的細胞以替代衰老的細胞；血液中紅細胞的快速更新可保障機體所需氧氣的供應。②不利方面：眾多細胞的衰老會導致人體的衰老，會出現(xiàn)免疫力下降、適應環(huán)境能力減弱等現(xiàn)象。如兒童早衰癥就是細胞過早衰老導致的一種疾病。細胞衰老不僅與細胞內(nèi)部的因素有關(guān)，同時也與外部環(huán)境有密切的關(guān)系，良好的外部環(huán)境可以延緩細胞的衰老。三、細胞衰老與個體衰老的關(guān)系思考：衰老細胞的命運正常血管平滑肌細胞啟動自噬自噬失敗維持穩(wěn)態(tài)細胞死亡細胞衰老三、細胞衰老與個體衰老的關(guān)系細胞死亡包括凋亡和壞死等方式其中凋亡是細胞死亡的一種主要方式。四、細胞的死亡（1）定義：由基因所決定的細胞自動結(jié)束生命的過程。細胞凋亡受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調(diào)控，是一種程序性死亡。（2）實質(zhì)：與凋亡相關(guān)的基因選擇性表達的結(jié)果1、細胞凋亡四、細胞的死亡四、細胞的死亡（3）細胞凋亡意義：Ⅲ、抵御外界因素的干擾（清除性凋亡）：某些被病原體感染的細胞的清除I、完成正常生長發(fā)育（發(fā)育性凋亡）：人體胚胎時期，尾的消失；蝌蚪發(fā)育過程，尾的消失；胎兒手發(fā)育過程中，手指連接處細胞的自動死亡。Ⅱ、維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定（更新性凋亡）：清除受損、突變、衰老的細胞思考：凋亡細胞內(nèi)基因表達都下降，酶活性都減弱嗎？

不是。其中促進細胞凋亡的基因加強，相應的酶活性也增強。四、細胞的死亡資料：

脊椎動物神經(jīng)系統(tǒng)在胚胎發(fā)育過程中，會產(chǎn)生過量神經(jīng)細胞，與神經(jīng)細胞接觸的靶細胞分泌出有限的存活因子。只有競爭得到足夠的存活因子，神經(jīng)細胞才存活。最終合適數(shù)量的神經(jīng)細胞與靶細胞建立連接。在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過程中，通過細胞凋亡使神經(jīng)細胞的數(shù)目與靶細胞數(shù)目相匹配神經(jīng)細胞靶細胞存活因子凋亡分析細胞凋亡的原因：2、細胞壞死（1）概念：是指在種種不利因素影響下，如極端的物理、化學因素或嚴重的病理性刺激的情況下，由細胞正常代謝活動受損或中斷引起細胞的損傷和死亡，它是細胞的一種病理性死亡。如骨細胞壞死，神經(jīng)細胞壞死等。（2）過程：正常細胞正常代謝活動進行受損中斷種種不利因素細胞損傷和死亡①燙傷的皮膚細胞的死亡；②骨折后骨細胞的死亡；③吸煙者肺部細胞因尼古丁作用的死亡；四、細胞的死亡細胞凋亡apoptosis細胞壞死necrosis內(nèi)陷

凋亡小體

吞噬CC膜破裂

炎癥外界刺激基因決定

四、細胞的死亡項目細胞凋亡細胞壞死與基因的關(guān)系特點死亡原因死亡過程對機體的影響細胞凋亡和細胞壞死的區(qū)別受凋亡基因控制的與基因無關(guān)生理性或病理性病理性對機體是有利，不發(fā)生炎癥對機體是有害，發(fā)生炎癥不利因素影響基因控制主動的，不可逆轉(zhuǎn)被動的，可逆轉(zhuǎn)歸納總結(jié)“壽終正寢”“死于非命”四、細胞的死亡

細胞衰老、細胞凋亡和細胞壞死的區(qū)別項目細胞衰老細胞凋亡細胞壞死實質(zhì)內(nèi)因和外因共同作用的結(jié)果受到由遺傳機制決定的程序性調(diào)控受電、熱、冷、機械等不利因素影響，與基因無關(guān)形態(tài)變化細胞萎縮，細胞膜皺縮多為單個細胞，形成凋亡小體，細胞膜內(nèi)陷外形呈不規(guī)則變化，細胞膜破裂意義①生物體的絕大多數(shù)細胞都經(jīng)歷未分化—分化—衰老—死亡的過程；②細胞衰老是時刻都在發(fā)生的①清除多余、無用的細胞；②清除完成正常使命的衰老細胞；③清除體內(nèi)的有害細胞；④維持器官和組織中細胞數(shù)目的相對穩(wěn)定對周圍細胞造成傷害，引發(fā)炎癥對機體的影響對機體有利對機體有利對機體有害四、細胞的死亡通俗地說，是細胞吃掉自身的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)。在一定條件下，細胞會將受損或功能退化的細胞結(jié)構(gòu)等，通過溶酶體降解后再利用。（1）定義：克里斯汀·德·迪夫四、細胞的死亡3、細胞的自噬

③一般情況，細胞自噬不會導致細胞死亡，但有些激烈的細胞自噬可能會誘導細胞凋亡。

①處于營養(yǎng)缺乏條件下的細胞，通過細胞自噬可以獲得維持生存所需的物質(zhì)和能量；

②在細胞受到損傷，微生物入侵或細胞衰老時，通過細胞自噬，可以清除受損或衰老的細胞器，以及感染的微生物和毒素，從而維持細胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定。（2）作用：四、細胞的死亡溶酶體肌肉細胞的維持關(guān)愛細胞健康生活使營養(yǎng)缺乏的細胞獲得維持生存所需的物質(zhì)和能量；

清除受損或衰老的細胞器，及感染的微生物和毒素，維持細胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定。（3）意義：四、細胞的死亡隨著年齡的增長，細胞自噬作用減弱，骨骼肌肌肉退化。思維訓練人體不同細胞的壽命和分裂能力不同（見下表）。請分析表中有關(guān)數(shù)據(jù)。討論:1、細胞的壽命與分裂能力之間有對應關(guān)系嗎？比如壽命短的細胞是否一定能分裂？2、細胞的壽命和分裂能力與它們承擔的功能有關(guān)系嗎？3、根據(jù)以上分析，請推測皮膚表皮細胞的壽命和分裂能力。無關(guān)。壽命短的細胞不一定能分裂，如白細胞。有關(guān)系。比如白細胞吞噬細菌病毒，壽命較短。細胞種類小腸上皮細胞平滑肌細胞（分布于內(nèi)臟器官）心肌細胞神經(jīng)細胞白細胞壽命1～2d很長很長很長5～7d能否分裂能能不能絕大多數(shù)不能不能皮膚表皮細胞的壽命約10d。生發(fā)層的分裂能力強。四、細胞的死亡1、(2016·全國課標卷Ⅱ，1)在細胞的生命歷程中，會出現(xiàn)分裂、分化等現(xiàn)象。下列敘述錯誤的是

A.細胞的有絲分裂對生物性狀的遺傳有貢獻

B.哺乳動物的造血干細胞是未經(jīng)分化的細胞

C.細胞分化是細胞內(nèi)基因選擇性表達的結(jié)果

D.通過組織培養(yǎng)可將植物葉肉細胞培育成新的植株2、(2019全國卷I·1)細胞凋亡是細胞死亡的一種類型。下列關(guān)于人體中細胞凋亡的敘述，正確的是

A.胎兒手的發(fā)育過程中不會發(fā)生細胞瀾亡

B.小腸上皮細胞的自然更新過程中存在細胞凋亡現(xiàn)象

C.清除被病原體感染細胞的過程中不存在細胞凋亡現(xiàn)象

D.細胞凋亡是基因決定的細胞死亡過程，屬于細胞壞死練習BB3、（03江蘇41）胸腺嘧啶脫氧核糖核苷（簡稱胸苷）在細胞內(nèi)可以轉(zhuǎn)化為胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸，后者是合成DNA的原料，用含有3H—胸苷的營養(yǎng)液，處理活的小腸黏膜層，半小時后洗去游離的3H—胸苷。連續(xù)48小時檢測小腸絨毛的被標記部位，結(jié)果如下圖（黑點表示放射性部位）。練習請回答：（1）處理后開始的幾小時，發(fā)現(xiàn)只有a處能夠檢測到放射性，這說明什么？（2）處理后24小時左右，在b處可以檢測到放射性，48小時左右，在c處檢測到放射性，為什么？小腸黏膜層只有a處的細胞能進行DNA復制和細胞分裂a處的細胞連續(xù)分裂把帶有放射性標記的細胞推向b處，直至c處練習（3）如果繼續(xù)跟蹤檢測，小腸黏膜層上的放射性將發(fā)生怎樣的變化？（4）上述實驗假如選用含有3H—尿嘧啶核糖核苷的營養(yǎng)液，請推測幾小時內(nèi)小腸黏膜層上放射性出現(xiàn)的情況將會怎樣？為什么？小腸黏膜細胞上的放射性將會因為細胞的衰老、死亡、脫落而消失在小腸黏膜層的各處都可以檢測到放射性，因為小腸黏膜層上的細胞不斷進行mRNA的合成。練習4、(2019浙江4月選考·14)同一個體的神經(jīng)細胞與巨噬細胞的功能不同。下列關(guān)于這兩種細胞的敘述，錯誤的是

A.不會脫分化到受精卵的狀態(tài)

B.細胞核中的染色體數(shù)目相同C.功能不同是由于發(fā)生了細胞分化

D.功能差異是在減數(shù)分裂過程中形成的5、研究發(fā)現(xiàn)，核仁的穩(wěn)定性下降、線粒體功能失調(diào)等均會引起細胞的衰老，而身體中細胞衰老的速度決定了我們壽命的長短。下列相關(guān)敘述正確的是A.衰老細胞中黑色素的合成加快，導致“老年斑”的出現(xiàn)B.衰老細胞中細胞膜通透性改變，使物質(zhì)運輸功能降低C.個體衰老與細胞衰老的速度有關(guān)，衰老個體中均是衰老細胞D.細胞死亡一定是細胞衰老導致的，衰老細胞染色體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性下降B練習D6、下面為動物機體的細胞凋亡及清除示意圖。

據(jù)圖分析，不正確的是A．①過程表明細胞凋亡是特異性的，體現(xiàn)了生物膜的信息傳遞功能B．細胞凋亡過程中有新蛋白質(zhì)合成，體現(xiàn)了基因的選擇性表達C．②過程中凋亡細胞被吞噬，表明細胞凋亡是細胞被動死亡過程D．凋亡相關(guān)基因是機體固有的，在動物生長發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用C練習7、異?；顫姷膸щ姺肿踊蚧鶊F稱為自由基。如圖是自由基學說示意圖，下列有關(guān)敘述不正確的是A.②①過程引起的作用效果有利于延緩細胞衰老B.若③過程使黑色素細胞的酪氨酸酶活性降低，不會引起白化病C.若③過程使細胞膜上葡萄糖的載體受損，葡萄糖將無法進出細胞D.④過程可能導致生物的性狀發(fā)生改變A練習9、人工合成的二甲基精氨酸能加強細胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的糖基化功能，促進蛋白質(zhì)的運輸和分泌，同時能誘導細胞凋亡并促進細胞更新，下列敘述正確的是A.消化酶、抗體和激素的合成與分泌均與細胞中的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有關(guān)B.二甲基精氨酸對細胞的作用體現(xiàn)了細胞間信息傳遞的功能C.使用二甲基精氨酸后，衰老細胞中各種酶的活性會大大降低D.使用二甲基精氨酸后，細胞內(nèi)的生物膜系統(tǒng)更新速度會加快D8、20世紀90年代以來,關(guān)于細胞衰老機制科學家提出了許多假說,下列說法錯誤的是A.目前大家普遍接受的是端粒學說和自由基學說B.每條染色體只有一端含有端粒C.端粒是一段特殊序列的DNA—蛋白質(zhì)復合體D.端粒只存在于真核細胞中,人體細胞內(nèi)端粒的平均長度隨年齡增大而變短B練習10、下圖表示細胞內(nèi)發(fā)生的一系列重大生命活動，請據(jù)圖回答下列問題：(1)該圖可以用來表示下列哪些生物細胞的重大生命活動？________(填序號)。①噬菌體②酵母菌③乳酸菌④變形蟲⑤海帶⑥蚯蚓⑦玉米⑧蘑菇⑤⑥⑦⑧(2)A、B、C、D四項生命活動中，在人