细胞的分化调亡和衰老幻灯片.ppt

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1、细胞的分化调亡和衰老第1页，共55页，编辑于2022年，星期二分裂分裂第2页，共55页，编辑于2022年，星期二第第1 1节节 细胞的分化细胞的分化第3页，共55页，编辑于2022年，星期二第4页，共55页，编辑于2022年，星期二有丝分裂有丝分裂分分化化 成年人全身细胞总数约 1012个。细胞种类有200 多种。这么多种类细胞均来自一个受精卵。第5页，共55页，编辑于2022年，星期二功能：光合作用功能：光合作用功能：保护功能功能：保护功能功能：贮藏营养物质功能：贮藏营养物质为什么一个小小的受精卵细胞能分化发育成完整的新个体呢？它是如何分化的？总结总结：同一植物体的这些细胞也都来自一群彼此：

2、同一植物体的这些细胞也都来自一群彼此 相似的早期胚细胞。相似的早期胚细胞。第6页，共55页，编辑于2022年，星期二阅读教材思考以下问题1、什么是细胞分化？2、细胞分化的发生时间是？3、细胞分化的结果是什么？4、细胞分化的特点是什么？第7页，共55页，编辑于2022年，星期二二二 细胞分化的过程细胞分化的过程细胞分化：在个体发育中，细胞后代在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程，叫做细胞分化。第8页，共55页，编辑于2022年，星期二第9页，共55页，编辑于2022年，星期二细胞分化的过程：第10页，共55页，编辑于2022年，星期二发生时间：个体发育过程中；（整个生命进程中）分化的结果：形

3、成了具有不同形态、结构和功能的组织和器官。受精卵受精卵增殖增殖细胞团细胞团分化分化组织、器官组织、器官 个体个体第11页，共55页，编辑于2022年，星期二1 1、细胞分化的特点、细胞分化的特点持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命历程中，在胚胎期达到最大限度。稳定性和不可逆性：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。普遍性：生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础。遗传物质不变性：分化后的细胞内的遗传物质并未发生变化。第12页，共55页，编辑于2022年，星期二细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化不不同同点点细胞数量细胞数量形态结构功能形态结构功能相相同同点点联联系系增加增加相同相同

4、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细胞分裂增加细胞的数目，细胞分化增加细胞细胞分裂增加细胞的数目，细胞分化增加细胞的类型。细胞分裂是细胞分化的基础。的类型。细胞分裂是细胞分化的基础。比较细胞分裂与细胞分化：比较细胞分裂与细胞分化：第13页，共55页，编辑于2022年，星期二三三 有关细胞分化机制的讨论（选学）有关细胞分化机制的讨论（选学）细胞分化的实质：细胞分化的实质：基因的选择性表达基因的选择性表达在个体发育中，不同细胞的基因仿佛被一道道在个体发育中，不同细胞的基因仿佛被一道道的的“开关开关”和和“阀门阀门”所控制，它们按照严格所控制

5、，它们按照严格的时空顺序有选择地表达或关闭。细胞内约的时空顺序有选择地表达或关闭。细胞内约90%的基因被抑制，只有少数特异基因被激活，的基因被抑制，只有少数特异基因被激活，通过转录和翻译合成特异蛋白质，最终形成各通过转录和翻译合成特异蛋白质，最终形成各种类型的细胞。种类型的细胞。第14页，共55页，编辑于2022年，星期二细胞分化的实质细胞分化的实质A AB BD DC CE EEDCA BEDCA BEDCA BEDCA B基因基因选择性表达的过程选择性表达的过程第15页，共55页，编辑于2022年，星期二一一 细胞分化的基础细胞分化的基础阅读下面的图文资料，结合学过的有关细胞分裂的知识想一

6、想，为什么一个植物细胞能够长成完整的植物体？蛙的核移植实验又说明了什么问题？阅读与分析阅读与分析第16页，共55页，编辑于2022年，星期二1 1、19581958年美国科学家斯蒂尔德把胡萝卜的一小块韧皮部组织放年美国科学家斯蒂尔德把胡萝卜的一小块韧皮部组织放在人工培养基上培养，培育出了能够开花、结果的完整的胡萝卜在人工培养基上培养，培育出了能够开花、结果的完整的胡萝卜植株。植株。2020世纪世纪6060年代以来，科学家用发育中的花药或花粉粒进行离体年代以来，科学家用发育中的花药或花粉粒进行离体培养，得到了成长的单倍体植株，如水稻、烟草、甘蓝、小麦等。培养，得到了成长的单倍体植株，如水稻、烟草

7、、甘蓝、小麦等。胡萝卜体细胞培养发育成完整植株的实验胡萝卜体细胞培养发育成完整植株的实验第17页，共55页，编辑于2022年，星期二2 2、英国科学家哥顿、英国科学家哥顿等用一种蛙做实验，等用一种蛙做实验，他们先用紫外线破坏他们先用紫外线破坏未受精卵的核，然后未受精卵的核，然后将蝌蚪的已分化的小将蝌蚪的已分化的小肠上皮细胞核移植到肠上皮细胞核移植到该未受精卵中。结果，该未受精卵中。结果，后者能发育成一个正后者能发育成一个正常的蝌蚪甚至成蛙。常的蝌蚪甚至成蛙。蛙的核移植实验蛙的核移植实验蛙的核移植实验证明：高度分化的动物细胞的细胞核也具有全能性。第18页，共55页，编辑于2022年，星期二细胞的

8、全能性：生物体已分化的细胞具有发育成完整个体的潜能称为细胞的全能性。细胞具有全能性的原因：体细胞一般是由受精卵通过有丝分裂产生的，一般都有一整套和受精卵相同的遗传物质。细胞的全能性是细胞分化的基础，是植细胞的全能性是细胞分化的基础，是植物组织培养技术的理论依据。物组织培养技术的理论依据。第19页，共55页，编辑于2022年，星期二植物细胞全能性表现的条件 首要条件是离体状态，在生物体内存在时只能形成不同的组织、器官，但不能发育成完整的个体。其次，还需要适宜的外界条件。细胞全能性大小的比较细胞全能性大小的比较 根据物种不同：根据物种不同：植物细胞动物细胞。植物细胞动物细胞。根据分化程度不同：根据

9、分化程度不同：受精卵生殖细胞（卵细胞受精卵生殖细胞（卵细胞 精子）体细胞。精子）体细胞。细胞分化程度越高，细胞的全能性越低细胞分化程度越高，细胞的全能性越低 根据分裂能力大小：根据分裂能力大小：分裂能力强的细胞分裂能分裂能力强的细胞分裂能力弱的细胞。力弱的细胞。第20页，共55页，编辑于2022年，星期二干细胞的研究干细胞的研究第21页，共55页，编辑于2022年，星期二 造造血血干干细细胞胞红红细细胞胞血血小小板板白细胞白细胞骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞第22页，共55页，编辑于2022年，星期二我国科学家通过组织工程技术培养的我国科学家通过组织工程技术培

10、养的“人耳鼠人耳鼠”第23页，共55页，编辑于2022年，星期二动、植物细胞全能性的应用：动、植物细胞全能性的应用：1 快速繁殖花卉、蔬菜快速繁殖花卉、蔬菜蝴蝶兰的大规模生产蝴蝶兰的大规模生产第24页，共55页，编辑于2022年，星期二植物细胞全能性的应用植物细胞全能性的应用快速繁殖花卉快速繁殖花卉第25页，共55页，编辑于2022年，星期二2 拯救珍稀、濒危动植物拯救珍稀、濒危动植物长江女神长江女神 白鳍豚白鳍豚百合花杜鹃百合花杜鹃丹顶鹤丹顶鹤第26页，共55页，编辑于2022年，星期二第27页，共55页，编辑于2022年，星期二3 克隆人体器官，用于器官移植克隆人体器官，用于器官移植心脏移

11、植心脏移植肾脏移植肾脏移植第28页，共55页，编辑于2022年，星期二2、细胞分化的意义：细胞分化是生物体正常发育的基础；细胞分化使细胞的功能趋向专门化，这有利于提高生物体各种生理功能的效率。第29页，共55页，编辑于2022年，星期二细细胞胞分分化化失失常常的的三三腿腿女女婴婴第30页，共55页，编辑于2022年，星期二三腿女婴的三腿女婴的X光透视图光透视图第31页，共55页，编辑于2022年，星期二开阔眼界：花发育的开阔眼界：花发育的ABCABC模型模型花发育的花发育的ABCABC模型模型第32页，共55页，编辑于2022年，星期二第第3 3节节 细胞的衰老细胞的衰老第33页，共55页，编

12、辑于2022年，星期二这幅图说明了怎么的一种生命现象？这幅图说明了怎么的一种生命现象？第34页，共55页，编辑于2022年，星期二单细胞生物单细胞生物个体衰老与细胞衰老的关系个体衰老与细胞衰老的关系个体衰老与死亡个体衰老与死亡细胞衰老与死亡细胞衰老与死亡多细胞生物多细胞生物个体衰老与死亡细个体衰老与死亡细胞衰老与死亡胞衰老与死亡细胞在不断更新细胞在不断更新第35页，共55页，编辑于2022年，星期二请注意观察老人的请注意观察老人的外部形态有外部形态有哪些特征哪些特征?一一 细胞衰老的表现细胞衰老的表现第36页，共55页，编辑于2022年，星期二衰老症状与原因分析衰老症状与原因分析 衰老症状衰老

13、症状 原因分析原因分析皮肤干燥、发皱头发变白老人斑饮食减少细胞水分减少，体积减小细胞内的酶活性降低细胞内色素的累积细胞膜通透性功能改变第37页，共55页，编辑于2022年，星期二1、形态上的变化：细胞萎缩，体积缩小（细胞内水分减少）。2、结构上的变化：细胞核：体积增大染色体：固缩，染色加深溶酶体：数目增加和体积增大内质网：排列无序第38页，共55页，编辑于2022年，星期二3、化学成分的变化：DNA：总体上看，DNA的复制和转录在细胞衰老时受到抑制，但个别基因可能会被异常激活；RNA：含量降低；蛋白质：合成减少，稳定性降低，易断裂；酶：活性降低，部分或完全失活；脂质：不饱和脂肪酸被氧化，引起膜

14、脂之间交联，膜的流动性下降。第39页，共55页，编辑于2022年，星期二4、功能上的变化：由于线粒体数目减少，呼吸速度减慢；一些酶的活性降低，蛋白质合成速率降低；细胞内色素（如脂褐素）随着细胞衰老而逐渐积累，阻碍了细胞内物质的交流和信息的传递，影响细胞正常生理功能的完成；膜的通透性：由于组成细胞膜的成分发生相应的变化，细胞膜的通透性发生变化，使物质运输功能降低。第40页，共55页，编辑于2022年，星期二二二 细胞衰老的原因细胞衰老的原因在发育过程中，细胞分裂生成的绝大多数细胞，都要经过未分化、分化、衰老和死亡的阶段；分化的细胞行使其生理功能，一定时间后终将衰老、死亡。第41页，共55页，编辑

15、于2022年，星期二2、遗传程序学说则认为，细胞的衰老受基因控制。1、染色体端粒复制学说认为，不同年龄的细胞中，端粒长度随细胞衰老而逐渐缩短。端粒：位于染色体末端的特化结构，由端粒DNA和端粒蛋白质构成。第42页，共55页，编辑于2022年，星期二3、自由基学说认为，生物代谢中产生自由基，自由基会损伤线粒体，改变细胞的结构和功能，引起细胞的衰老和死亡。小资料：自由基是指含有未配对的自由电子的高度活跃的小分子或原子，它很容易与其他化学物质发生氧化反应。细胞的衰老是遗传因素和环境细胞的衰老是遗传因素和环境因素共同作用的结果。因素共同作用的结果。第43页，共55页，编辑于2022年，星期二三三 延缓

16、细胞衰老的措施延缓细胞衰老的措施1.应注意平衡饮食，避免营养不良和营养过剩。2.适当多吃一些富含抗氧化剂的蔬菜、水果。3.许多因素如阳光辐射、吸烟、酗酒、食物中的毒素等，会导致基因突变和细胞衰老，也应该避免。4.保持积极、乐观的心理状态，放松的生活和适当的锻炼，对于增强健康、提高生活品质也是大有裨益的。第44页，共55页，编辑于2022年，星期二第第2 2节节 细胞的凋亡细胞的凋亡第45页，共55页，编辑于2022年，星期二问题探讨问题探讨蝌蚪变态成青蛙的过程中，蝌蚪尾部在一定时期会因细胞调亡而自动消失。实际上，细胞调亡是重要的生命过程，是生物正常发育的基础。第46页，共55页，编辑于2022

17、年，星期二阅读书上的资料。想一想，细胞凋亡是如何阅读书上的资料。想一想，细胞凋亡是如何发生的？细胞凋亡在生物体的生长发育中有发生的？细胞凋亡在生物体的生长发育中有什么作用？什么作用？鼠爪趾间细胞在胚胎发育中发生凋亡鼠爪趾间细胞在胚胎发育中发生凋亡阅读与分析：阅读与分析：第47页，共55页，编辑于2022年，星期二1234第48页，共55页，编辑于2022年，星期二一一 细胞凋亡是一个正常的生理过程细胞凋亡是一个正常的生理过程在生物的个体发育过程中，细胞在不断地自我更新。一方面，机体内一些细胞通过细胞凋亡得以清除；另一方面，又通过细胞增殖得以补充。人的嗜中性粒细胞（白细胞的一种）每天都有数十人的

18、嗜中性粒细胞（白细胞的一种）每天都有数十亿个死亡和新生；亿个死亡和新生；人和高等哺乳动物肠道上皮细胞经人和高等哺乳动物肠道上皮细胞经2448h2448h就全部更就全部更新一次；新一次；皮肤细胞不断角化脱落，由生发层不断分裂产生新的皮肤细胞不断角化脱落，由生发层不断分裂产生新的细胞来补充，等等。细胞来补充，等等。第49页，共55页，编辑于2022年，星期二细胞凋亡：是指细胞在一定的阶段，由特定基因控制的程序引起的正常的自然死亡。又称细胞编程性死亡或生理性死亡。特点：细胞凋亡主要发生在胚胎发育过程中，是细胞主动发生的，这个过程需要消耗能量。作用：细胞凋亡对生物体的个体发育、机体稳定状态的维持都具有

19、重要作用。第50页，共55页，编辑于2022年，星期二细胞坏死：是由强烈的外界因素如缺氧、缺血以及物理、化学损伤和生物侵袭等造成的细胞损伤和急速死亡。特点：细胞坏死是意外的、被动性的死亡，故又称病理性死亡。细胞凋亡（左）和细胞坏死（右）细胞凋亡（左）和细胞坏死（右）第51页，共55页，编辑于2022年，星期二细胞凋亡与细胞坏死的区别细胞凋亡与细胞坏死的区别区别点细胞凋亡细胞坏死起因范围细胞膜细胞器调节过程炎症反应生理或病理性生理或病理性病理性变化或剧烈损伤病理性变化或剧烈损伤多为单个分散的细胞多为单个分散的细胞大片组织或成群细胞大片组织或成群细胞内陷内陷破损破损无明显变化无明显变化肿胀、内质网

20、崩解肿胀、内质网崩解受基因调控受基因调控,主动的主动的被动进行被动进行不释放细胞内容物，不释放细胞内容物，无炎症反应无炎症反应释放细胞内容物释放细胞内容物,引引发炎症发炎症第52页，共55页，编辑于2022年，星期二二二 细胞凋亡的生物学意义细胞凋亡的生物学意义1、细胞凋亡与细胞增殖是相反的过程，二者的协调一致构成了正常的生命运动，保证了生物体的正常发育和器官的形态建成。细细胞胞增增殖殖、细细胞胞分分化化和和细细胞胞凋凋亡亡与与个个体体发发育育的的关关系系消除多余的细胞消除多余的细胞第53页，共55页，编辑于2022年，星期二2、在成年个体中，细胞凋亡能维持正常组织中细胞数目的相对平衡。3、细胞凋亡是机体的自我保护机制。目前认为：目前认为：肿瘤的形成不仅与细胞过分增殖有关，而且与细胞凋肿瘤的形成不仅与细胞过分增殖有关，而且与细胞凋亡受阻有关；亡受阻有关；而像艾滋病等由病毒诱发的淋巴细胞死亡的疾病，而像艾滋病等由病毒诱发的淋巴细胞死亡的疾病，以及由于骨髓造血干细胞凋亡所引起的血细胞紊乱等以及由于骨髓造血干细胞凋亡所引起的血细胞紊乱等疾病，又与细胞凋亡过度有关。疾病，又与细胞凋亡过度有关。第54页，共55页，编辑于2022年，星期二第55页，共55页，编辑于2022年，星期二