细胞的分化癌变和衰老.ppt
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1、关于细胞的分化癌变和衰老关于细胞的分化癌变和衰老现在学习的是第1页,共74页第第2 2节节细胞的分化细胞的分化第六章细胞的生命历程第六章细胞的生命历程现在学习的是第2页,共74页v一:细胞分化及其意义现在学习的是第3页,共74页受精卵受精卵多细胞生物体的发育起点是多细胞生物体的发育起点是受精卵受精卵现在学习的是第4页,共74页现在学习的是第5页,共74页现在学习的是第6页,共74页 成年人全身细胞成年人全身细胞总数总数约约 10101414个。个。细胞细胞种类种类有有200 200 多种。这么多种类细胞多种。这么多种类细胞均来自一个均来自一个受精卵受精卵.有丝分裂有丝分裂分化分化现在学习的是第
2、7页,共74页1.1.分化概念:分化概念:个体发育中,来源个体发育中,来源相同相同的细胞后代,在的细胞后代,在形态形态、结构结构和生理和生理功能功能上发生上发生稳定性差异稳定性差异的过程。的过程。思考:人是由思考:人是由一个受精卵发育而一个受精卵发育而成的,如果受精卵成的,如果受精卵只分裂不分化,将只分裂不分化,将会产生什么样的结会产生什么样的结果呢?果呢?2.2.分化的结果分化的结果:形成各种不同的细胞和组织形成各种不同的细胞和组织现在学习的是第8页,共74页1、分化的定义:、分化的定义:在个体发育中,在个体发育中,由一个或一种细由一个或一种细胞增殖产生的后代胞增殖产生的后代,在形态、结构在
3、形态、结构和生理功能上和生理功能上发生稳定性差异发生稳定性差异的过的过程程。分化的结果:分化的结果:产生形态、结构、生理功能产生形态、结构、生理功能 不同的细胞。不同的细胞。分化的对象:分化的对象:相同细胞相同细胞现在学习的是第9页,共74页1.多细胞生物体发育起点是什么?多细胞生物体发育起点是什么?2.受精卵进行分裂的方式是什么?受精卵进行分裂的方式是什么?3.细胞分化的意义是?细胞分化的意义是?4.细胞出现了分化细胞出现了分化,是否遗传物质发生了改变是否遗传物质发生了改变?受精卵受精卵有丝分裂有丝分裂使多细胞生物体中的细胞趋于专门化使多细胞生物体中的细胞趋于专门化,有利有利于提高各种生理功
4、能的效率。于提高各种生理功能的效率。不是不是,各种细胞的遗传信息完全相同各种细胞的遗传信息完全相同,但执行但执行情况不同情况不同问题:问题:现在学习的是第10页,共74页细胞分化(细胞分化(cell differentiation)*分化后的各种细胞遗传物质是否分化后的各种细胞遗传物质是否改变了?改变了?*发生稳定性差异的原因是?发生稳定性差异的原因是?结构蛋白质、酶等化学物出现不结构蛋白质、酶等化学物出现不同同 基因的选择性表达基因的选择性表达整套核遗传物质相同整套核遗传物质相同 现在学习的是第11页,共74页胚胚 胎胎细细胞胞胞胞细细红红心肌细胞心肌细胞血红蛋白基因血红蛋白基因开启开启大量
5、合成血红蛋白大量合成血红蛋白肌动蛋白基因肌动蛋白基因开启开启大量合成肌动蛋白大量合成肌动蛋白细胞分化的细胞分化的实质:实质:基因的基因的“选择性选择性”表达表达肌动蛋白基因肌动蛋白基因关闭关闭血红蛋白基因血红蛋白基因关闭关闭红细胞红细胞心肌细胞心肌细胞现在学习的是第12页,共74页 2.2.黑色素细胞在体外培养黑色素细胞在体外培养3030多代后多代后仍能仍能合成黑色素;离合成黑色素;离体培养的上皮细胞,体培养的上皮细胞,始终保持始终保持为上皮细胞,而不会变成其他类为上皮细胞,而不会变成其他类型的细胞。型的细胞。3.3.造血干细胞造血干细胞 原红细胞原红细胞 早幼红细胞早幼红细胞 中中幼红细胞幼
6、红细胞 晚幼红细胞晚幼红细胞 成熟红细胞成熟红细胞 死亡死亡以下事例可说明细胞分化具有什以下事例可说明细胞分化具有什么么特点特点:稳定性稳定性稳定性稳定性不可逆性不可逆性不可逆性不可逆性 1.1.细胞分化发生在细胞分化发生在整个生命进程中整个生命进程中。(动物)动物)胚胎时期胚胎时期达达到最大限度。到最大限度。持久性持久性持久性持久性想一想想一想现在学习的是第13页,共74页增加增加相同相同不变不变差异差异遗传信息都不变遗传信息都不变共同完成生物个体发育过程共同完成生物个体发育过程现在学习的是第14页,共74页细胞分化(细胞分化(cell differentiation)*细胞分化的生理意义细
7、胞分化的生理意义细胞分化是生物体组织、器官、系细胞分化是生物体组织、器官、系统形态建成的基础,是个体发育的统形态建成的基础,是个体发育的基础。基础。现在学习的是第15页,共74页既然细胞分化具有稳定性、持久性、不可既然细胞分化具有稳定性、持久性、不可逆性,那么已经发生高度分化的细胞,还逆性,那么已经发生高度分化的细胞,还能像早期胚胎细胞那样,再分化成其它细能像早期胚胎细胞那样,再分化成其它细胞吗胞吗?思考:思考:1958年美国美国斯图尔德斯图尔德用胡萝卜用胡萝卜韧皮部细胞培养完韧皮部细胞培养完整植物整植物成功成功(植物组织培养植物组织培养)。现在学习的是第16页,共74页二:细胞的全能性二:细
8、胞的全能性实验表明:高度分化的植物细胞仍然具有发育成实验表明:高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力,这就是细胞的全能性。完整植株的能力,这就是细胞的全能性。现在学习的是第17页,共74页细胞的全能性细胞的全能性(totipotency)植物组织培养植物组织培养离体组织、器官或细胞(外植体)离体组织、器官或细胞(外植体)脱分化脱分化愈伤组织愈伤组织再分化再分化根、芽(胚状体)根、芽(胚状体)培养培养试管苗试管苗大田移栽大田移栽植株植株现在学习的是第19页,共74页现在学习的是第20页,共74页现在学习的是第21页,共74页细胞的全能性细胞的全能性(totipotency)定义:细胞的定
9、义:细胞的全能性全能性(totipotency),是,是 指已经分化的细胞,仍然具有发育成完指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。整个体的潜能。植物细胞表现出全能性的条件:植物细胞表现出全能性的条件:离体、外界条件(营养、激素)离体、外界条件(营养、激素)动物细胞是否也具有全能性?动物细胞是否也具有全能性?现在学习的是第22页,共74页细胞的全能性细胞的全能性(totipotency)多莉羊的诞生多莉羊的诞生现在学习的是第23页,共74页“多莉羊多莉羊”的诞生证明的诞生证明:已分化的已分化的动物体细胞动物体细胞的的细胞核细胞核具有全能性。具有全能性。但是目前为止但是目前为止,人们人们
10、还还没有成功没有成功地地将单个已将单个已分化的分化的动物体细胞动物体细胞培培养成新的个体。养成新的个体。动物细胞是否具有全能性?动物细胞是否具有全能性?现在学习的是第24页,共74页细胞全能性的物质基础细胞全能性的物质基础生物体每个细胞都含有该物种所特有的生物体每个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质全套遗传物质,都有发育成为完整个体,都有发育成为完整个体必需的必需的全部基因全部基因。现在学习的是第25页,共74页细胞全能性大小比较细胞全能性大小比较植物细胞植物细胞 动物细胞(核具全能性)动物细胞(核具全能性)受精卵受精卵 生殖细胞生殖细胞 体细胞体细胞 分化程度越低,全能性越高分化程度越低,
11、全能性越高注:体细胞中的注:体细胞中的胚胎干细胞胚胎干细胞的全能的全能性仅次于受精卵性仅次于受精卵A、根尖分生区细胞、根尖分生区细胞 B B、心肌细胞、心肌细胞 C C、神经细胞、神经细胞 D D、胚胎干细胞、胚胎干细胞 ADBC ADBC现在学习的是第26页,共74页植物细胞全能性植物细胞全能性:A.A.概念概念:D.D.表达的条件:表达的条件:C.C.原因原因:B.B.全能性大小全能性大小:细胞脱离原组织器官处于离体状态。细胞脱离原组织器官处于离体状态。已分化的细胞仍然具有发育已分化的细胞仍然具有发育成完整植株的成完整植株的的的潜能。潜能。受精卵生殖细胞体细胞(植物受精卵生殖细胞体细胞(植
12、物 动物)动物)已分化的细胞含有本物种遗传所需的全部已分化的细胞含有本物种遗传所需的全部遗传信息。遗传信息。营养物质和激素等一系列外界条件下。营养物质和激素等一系列外界条件下。现在学习的是第27页,共74页细胞全能性大小的比较:细胞全能性大小的比较:在在受精卵、受精卵、生殖细胞、生殖细胞、高度分化的动高度分化的动物细胞中,全能性最大的是物细胞中,全能性最大的是_,最小的是最小的是_。细胞全能性大小主要受细胞分化程度影响。细细胞全能性大小主要受细胞分化程度影响。细胞分化程度越胞分化程度越高高,全能性越,全能性越_;分化程度;分化程度越越低低,全能性越,全能性越_。另外,植物细胞全能性另外,植物细
13、胞全能性_动物细胞!动物细胞!低低高高高于高于现在学习的是第28页,共74页干细胞干细胞分化潜能的大小分化潜能的大小来源来源胚胎干细胞胚胎干细胞成体干细胞成体干细胞全能干细胞:胚胎细胞,如受精卵全能干细胞:胚胎细胞,如受精卵多能干细胞:如骨髓造血干细胞多能干细胞:如骨髓造血干细胞专能干细胞:如肠上皮干细胞专能干细胞:如肠上皮干细胞干细胞:干细胞:在个体发育过程中,通常把那些具有自我复制能力,在个体发育过程中,通常把那些具有自我复制能力,并能在一定条件下分化形成一种或一种以上类型细并能在一定条件下分化形成一种或一种以上类型细胞的多潜能细胞,称为干细胞。胞的多潜能细胞,称为干细胞。现在学习的是第2
14、9页,共74页体外培养出组体外培养出组织、器官,通过织、器官,通过组织、器官移植组织、器官移植实现对临床疾病实现对临床疾病的治疗。的治疗。干细胞的用途干细胞的用途:干细胞移植治干细胞移植治疗白血病疗白血病 相关链接:谢霆锋夫妇俩花费相关链接:谢霆锋夫妇俩花费3.23.2万,万,把儿子的脐带血储存于脐带血库,把儿子的脐带血储存于脐带血库,以备将来不时之需。以备将来不时之需。现在学习的是第30页,共74页归纳与结论归纳与结论1 1、细胞细胞分化分化及其及其意义意义a.a.概念:概念:2 2、细、细胞的胞的全能全能性性a.a.概念:概念:由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、由一个或一种细胞增殖产
15、生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。稳定性、持久性、不可逆性稳定性、持久性、不可逆性基因的选择性表达基因的选择性表达个体发育的基础;使多细胞生物体中的个体发育的基础;使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,利于提高各种生理功细胞趋向专门化,利于提高各种生理功能的效率。能的效率。已分化细胞,具有发育成完整个体的潜能。已分化细胞,具有发育成完整个体的潜能。b.b.特点:特点:c.c.实质:实质:d.d.意义:意义:b.b.高度分化的植物细胞具有全能性高度分化的植物细胞具有全能性c.c.动物细胞的细胞核具有全能性动物细胞的细胞核具有全能性d.d.干
16、细胞干细胞时间:生物个体发育的任何时期,生物个体发育的任何时期,胚胎是达最大限度胚胎是达最大限度现在学习的是第31页,共74页第第3 3节节细胞的衰老和凋亡细胞的衰老和凋亡第六章细胞的生命历程第六章细胞的生命历程现在学习的是第32页,共74页现在学习的是第33页,共74页现在学习的是第34页,共74页唐唐僧僧肉肉,长长生生不不老老药药?生物体内绝大多数细胞,都生物体内绝大多数细胞,都经历经历未分化、分化、衰老、死未分化、分化、衰老、死亡亡。单细胞生物:单细胞生物:细胞衰老、死亡个体衰老、死亡细胞衰老、死亡个体衰老、死亡多细胞生物:多细胞生物:细胞衰老、死亡细胞衰老、死亡个体衰老、死亡个体衰老、
17、死亡细胞在不断更新细胞在不断更新1.1.个体衰老与细胞衰老个体衰老与细胞衰老 衰老是一种正常的生命衰老是一种正常的生命现象。现象。现在学习的是第35页,共74页 思考:思考:3 3、老年人体内有幼嫩细胞吗?、老年人体内有幼嫩细胞吗?有幼嫩的细胞,如精原细胞有幼嫩的细胞,如精原细胞 、造血干细胞、造血干细胞 有衰老的细胞,如皮肤表皮细胞衰老成角质有衰老的细胞,如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞层细胞 ,最后凋亡。最后凋亡。年轻人有衰老细胞吗?年轻人有衰老细胞吗?现在学习的是第36页,共74页个体衰老与细胞衰老老人会出现老人会出现皱纹、老人色斑、白头发皱纹、老人色斑、白头发现在学习的是第37页,共74
18、页资料分析:资料分析:100100多年前有位叫魏特曼的科学家发现某些进行无多年前有位叫魏特曼的科学家发现某些进行无性生殖的微生物可以持续进行分裂,因此认为细胞不性生殖的微生物可以持续进行分裂,因此认为细胞不会死亡,你认为这种观点正确吗?说出你的理由?会死亡,你认为这种观点正确吗?说出你的理由?细胞是有一定的寿命的,一般只能分裂细胞是有一定的寿命的,一般只能分裂5050次左右。次左右。细胞会随着分裂次数的增多而衰老吗?那么如何细胞会随着分裂次数的增多而衰老吗?那么如何鉴别衰老的细胞呢?它有什么特征呢?鉴别衰老的细胞呢?它有什么特征呢?现在学习的是第38页,共74页2.2.衰老的特征与原因分析衰老
19、的特征与原因分析皮肤干燥、发皱皮肤干燥、发皱头发变白头发变白老人斑老人斑饮食减少饮食减少细胞内的水分减少细胞内的水分减少,细胞萎缩细胞萎缩,体积体积减小减小,代谢速率减慢代谢速率减慢细胞内多种酶细胞内多种酶(酪氨酸酶)(酪氨酸酶)活性降低活性降低细胞内色素的逐渐累积细胞内色素的逐渐累积细胞膜通透性改变细胞膜通透性改变,物质运输功能降物质运输功能降低低.怕冷怕冷细胞呼吸速率减慢细胞呼吸速率减慢现在学习的是第39页,共74页细 胞 衰 老 特 征1、细胞内水分减少,体积变小,细胞新陈代谢、细胞内水分减少,体积变小,细胞新陈代谢速度减慢;速度减慢;2、有些酶的活性降低;、有些酶的活性降低;3、细胞内
20、的色素逐渐积累;、细胞内的色素逐渐积累;4、细胞呼吸减慢,核增大,、细胞呼吸减慢,核增大,染色质固缩,染色加深;染色质固缩,染色加深;5、细胞膜透性改变,运输功能降低。、细胞膜透性改变,运输功能降低。1、含水量降低、含水量降低2、酶活性降低、酶活性降低 原原 因因 结结 果果新陈代谢新陈代谢速度减慢速度减慢1、色素积累、色素积累2、呼吸减慢、核变大、呼吸减慢、核变大 (染色质固缩、染色加深)(染色质固缩、染色加深)3、膜运输功能下降、膜运输功能下降现在学习的是第40页,共74页“一大一小一多两低一大一小一多两低”一大一大细胞核大,染色质收缩,染色加深细胞核大,染色质收缩,染色加深一小一小细胞内
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