细胞分化和衰老.ppt

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1、第二节 细胞分化、衰老、凋亡和癌变红细胞红细胞肌肉细胞肌肉细胞脂肪细胞脂肪细胞神经细胞神经细胞骨细胞骨细胞平滑肌组织平滑肌组织上皮细胞上皮细胞分化的原因分化的原因 P118受精卵受精卵?结果叶片的结构示意图叶片的结构示意图高度分化,能否再恢复分化能力1234细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化细胞分裂的结果是细胞分裂的结果是增加细胞数目增加细胞数目细胞分化的结果是细胞分化的结果是 增加细胞类型增加细胞类型一、细胞分化及其意义 在个体发育中，在个体发育中，相同细胞相同细胞的后代，在的后代，在形形态、结构和生理功能态、结构和生理功能上发生上发生稳定性差异稳定性差异的的过程。过程。1 1、细胞分化概念：

2、、细胞分化概念：2 2、细胞分化特点：下列事实说明了细胞分化、细胞分化特点：下列事实说明了细胞分化的哪一特征的哪一特征:细胞分化发生在整个生命进程中。细胞分化发生在整个生命进程中。（1 1）、持久性）、持久性事实事实1 1：人体内的红细胞寿命为人体内的红细胞寿命为100120100120天，身天，身体内每天红细胞破坏量约体内每天红细胞破坏量约1%1%，需加以补充，人，需加以补充，人体每天大概要制造一百万个红细胞，即使处于体每天大概要制造一百万个红细胞，即使处于老年期的人，也会有大量红细胞的产生。老年期的人，也会有大量红细胞的产生。事实事实2 2：黑色素细胞在体外培养黑色素细胞在体外培养3030

3、多代后仍能合成黑色多代后仍能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。胞，而不会变成其他类型的细胞。（2 2）、稳定性）、稳定性（3 3）、不可逆性）、不可逆性事实事实3 3：造血干细胞造血干细胞 红细胞红细胞 成熟红细胞成熟红细胞 死亡死亡3 3、细胞分化的结果是什么？、细胞分化的结果是什么？形成各种具有特定形态、结构和功能的细胞、组形成各种具有特定形态、结构和功能的细胞、组织和器官。织和器官。4 4、细胞分化有什么意义？、细胞分化有什么意义？（1 1）、使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，）、使多细胞生物体中的细胞趋

4、向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。有利于提高各种生理功能的效率。（2 2）、是个体发育的基础，多细胞生物只有经过细胞）、是个体发育的基础，多细胞生物只有经过细胞 分化才能形成各种具有特定形态分化才能形成各种具有特定形态、结构和功能的细胞、结构和功能的细胞、组织和器官。组织和器官。5 5、同一个生物体中，各种各样的细胞同一个生物体中，各种各样的细胞遗传信息遗传信息是完全相同的，都来自受精卵是完全相同的，都来自受精卵，为什么形态、为什么形态、结构和功能却有很大差异呢？也就是结构和功能却有很大差异呢？也就是细胞分细胞分化的原因是什么化的原因是什么？基因选择性表达基因选择性表达的结果的结果细胞分

5、裂和细胞分化的比较：细胞分裂和细胞分化的比较：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同点相同点联系联系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是不是所有分化后的细胞都不能再分化呢？是不是所有分化后的细胞都不能再分化呢？19581958年美国科学家年美国科学家斯图尔德斯图尔德利用胡萝卜利用胡萝卜韧皮部的细胞进行细胞培养，做了右面韧皮部的细胞进行细胞培养，做了右面实验，这个实验了说明什么？实验，这个实验了说明什么？成熟胡成熟胡萝卜萝卜 植株植株肉质根薄片肉质根薄片切切取取在培养基中在

6、培养基中离体培养离体培养胚状体发育胚状体发育转接转接试管苗试管苗移栽成活移栽成活 结论：结论：_，_ _。说明植物细胞具有说明植物细胞具有_。高度分化高度分化的植物细胞的植物细胞在在适宜的条件下适宜的条件下仍具有发育成仍具有发育成 的的潜在能力潜在能力完整植株完整植株全能性全能性理由：高度分化的细胞有理由：高度分化的细胞有_。细胞的分化是细胞的分化是_。发育成完整个体发育成完整个体全套遗传物质全套遗传物质基因选择性表达基因选择性表达 细胞全能性发生的条件？细胞全能性发生的条件？（1 1）人体成熟的红细胞具有全能性吗）人体成熟的红细胞具有全能性吗？为什么？为什么？完整的遗传物质是前提完整的遗传物

7、质是前提（2 2）不离体的高度分化细胞可以发育）不离体的高度分化细胞可以发育成完整的个体吗？成完整的个体吗？离体状态是必要条件离体状态是必要条件植物植物 利用花药、根尖、茎尖、幼利用花药、根尖、茎尖、幼胚等材料简单、快速培养植物胚等材料简单、快速培养植物保护稀有物种保护稀有物种华盖木华盖木广西火桐广西火桐1 1、概念：、概念：指已经分化的细胞，仍具有发育成指已经分化的细胞，仍具有发育成完整个体的完整个体的潜能潜能。2 2、动物的体细胞是否也有全能性呢？、动物的体细胞是否也有全能性呢？克隆克隆羊羊“多多莉莉”及及其后代其后代二、细胞的全能性绵羊绵羊“多莉多莉”整个克隆过程如下：整个克隆过程如下：

8、母绵羊母绵羊A 乳腺细胞乳腺细胞（体细胞）（体细胞）母绵羊母绵羊B未受精的未受精的卵细胞卵细胞 母绵羊母绵羊C“多莉多莉”新的卵细胞新的卵细胞 发育成胚胎发育成胚胎去核卵细胞去核卵细胞提取细胞核提取细胞核动植物细胞全能性的区别 优P56NO1优化P56NO6应用 细胞融合细胞融合胚胎移植胚胎移植遗传物质主要存在于细胞核中遗传物质主要存在于细胞核中已分化的动物体细胞的已分化的动物体细胞的细胞核细胞核具有全能性具有全能性科学家用非科学家用非洲爪蟾的洲爪蟾的蝌蚪做实蝌蚪做实验，将它验，将它的肠上皮的肠上皮细胞的细胞的核核移植到去移植到去核的卵细核的卵细胞中，结胞中，结果获得了果获得了新的个体。新的个

9、体。上述实验用的都是体细胞的核，说明动物上述实验用的都是体细胞的核，说明动物体细胞核体细胞核具有全能性，为什么？具有全能性，为什么？因为因为细胞核细胞核内含有保持物种遗传性所需要内含有保持物种遗传性所需要的全套的全套遗传物质遗传物质那么动物和人体内有没有具有分裂和分化那么动物和人体内有没有具有分裂和分化能力的细胞呢？能力的细胞呢？有。有。干细胞干细胞。（是指动物和人体中仍具有。（是指动物和人体中仍具有分裂和分化能力的少数细胞）分裂和分化能力的少数细胞）二、细胞的衰老1、个体衰老与细胞衰老的关系2、含含义义：细细胞胞衰衰老老的的过过程程是是细细胞胞的的生生理理状状态态和和化化学学反反应应发发生生

10、复复杂杂变变化化的的过过程程，最最终终表表现现为为细细胞形态、结构和功能上发生了变化。胞形态、结构和功能上发生了变化。水分减少，细胞萎缩，体积变小，代谢减慢；水分减少，细胞萎缩，体积变小，代谢减慢；有些酶的活性降低；有些酶的活性降低；色素积累色素积累，导致细胞衰老和死亡；导致细胞衰老和死亡；呼吸减慢，呼吸减慢，核增大核增大，染色质固缩、染色加深染色质固缩、染色加深；细胞膜通透功能改变，物质运输能力降低；细胞膜通透功能改变，物质运输能力降低；3、细胞衰老主要特征：、细胞衰老主要特征：二、细胞的凋亡概念：由_所决定的细胞_生命的过程，就叫细胞凋亡。也常常被称为基因自动结束细胞程序性死亡意义：对个体

11、发育、机体稳态的维持有重要作用意义：对个体发育、机体稳态的维持有重要作用发育过程中手成形过程发育过程中手成形过程发育过程中手成形过程发育过程中手成形过程蝌蚪在变态发育过蝌蚪在变态发育过程中程中尾的消失尾的消失就是就是细胞凋亡的结果细胞凋亡的结果细胞坏死细胞坏死定义：定义：在极端的物理、化学因素或严重的在极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激引起的细胞损伤和死亡。病理性刺激引起的细胞损伤和死亡。特征特征：细胞内容物释放到细胞外，引发：细胞内容物释放到细胞外，引发炎症炎症反应反应细胞凋亡和细胞坏死的形态学区别细胞凋亡细胞凋亡细胞坏死细胞坏死细胞结构的细胞结构的变化变化染色质、细胞质染色质、细胞质浓

12、缩；细胞核裂浓缩；细胞核裂解解染色质不规则染色质不规则地浓缩；线粒地浓缩；线粒体、细胞核、体、细胞核、内质网内质网肿胀肿胀细胞膜的变细胞膜的变化化内陷，形成内陷，形成凋亡凋亡小体小体细胞膜破裂细胞膜破裂内容物内容物被被凋亡小体包裹，凋亡小体包裹，不外溢不外溢内容物内容物外溢外溢是否引起炎是否引起炎症症不会不会会会用分子技术手段区别细胞凋亡和用分子技术手段区别细胞凋亡和细胞坏死细胞坏死凋亡细胞的凋亡细胞的凋亡细胞的凋亡细胞的DNADNADNADNA：呈呈呈呈梯状条带梯状条带梯状条带梯状条带；坏死细胞坏死细胞坏死细胞坏死细胞的的的的DNADNADNADNA：连续分布的弥散条带连续分布的弥散条带连续

13、分布的弥散条带连续分布的弥散条带。细胞凋亡的意义细胞凋亡的意义:通过细胞凋亡才能推陈出新，维持通过细胞凋亡才能推陈出新，维持数量上的平衡；细胞凋亡对生物的数量上的平衡；细胞凋亡对生物的个体个体发育发育、机体稳定状态机体稳定状态的维持等具有重要的维持等具有重要作用。作用。（1）有利于清除多余的、无用的细胞）有利于清除多余的、无用的细胞（2）有利于清除完成正常使命的衰老细胞）有利于清除完成正常使命的衰老细胞（3）有利于清除体内的有害细胞）有利于清除体内的有害细胞（4）维持器官和组织中细胞数目的相对稳定）维持器官和组织中细胞数目的相对稳定三、细胞的癌变1、癌变的原因：、癌变的原因：受到致癌因子的作用

14、受到致癌因子的作用2、结果：、结果：细胞中遗传物质发生变化，变成不受机细胞中遗传物质发生变化，变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞胞3、癌细胞的主要特征、癌细胞的主要特征1、在适宜的条件下，癌细胞能够无、在适宜的条件下，癌细胞能够无限增殖。限增殖。2、癌细胞的形态结构发生显著变化。、癌细胞的形态结构发生显著变化。3、癌细胞的细胞膜上糖蛋白等物质、癌细胞的细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞间的黏性降低。减少，细胞间的黏性降低。正常成纤维细胞扁平梭形正常成纤维细胞扁平梭形癌变后球形的成纤维细胞癌变后球形的成纤维细胞癌细胞的扩散和转移癌细胞的扩散和转移根据以下

15、案例分析是由哪种致癌因子引起的癌症根据以下案例分析是由哪种致癌因子引起的癌症？1。日本广岛、长崎在第二次世界大战时受原子。日本广岛、长崎在第二次世界大战时受原子弹的影响，对幸存的居民进行弹的影响，对幸存的居民进行29年的调查，发现年的调查，发现粒细胞性白血病发生率明显增加，而且距离爆炸粒细胞性白血病发生率明显增加，而且距离爆炸中心越近，发生率越高。中心越近，发生率越高。2。我国北方地区居民有冬季烧火炕的习惯，有。我国北方地区居民有冬季烧火炕的习惯，有时臀部皮肤发生癌变形成所谓的炕癌。华北地时臀部皮肤发生癌变形成所谓的炕癌。华北地区食管癌患者中有区食管癌患者中有50%-73%有喜欢热食的习惯。有

16、喜欢热食的习惯。物理致癌因子物理致癌因子物理致癌因子物理致癌因子4 4、致癌因子、致癌因子3。3、4-苯并芘是煤焦油中的主要致癌成分，苯并芘是煤焦油中的主要致癌成分，存在于吸烟时烟草燃烧的烟雾、工厂的煤烟、存在于吸烟时烟草燃烧的烟雾、工厂的煤烟、汽车的尾气等。近几十年来，肺癌的发病率增汽车的尾气等。近几十年来，肺癌的发病率增加，很可能和人们吸入了大量的上述气体有关。加，很可能和人们吸入了大量的上述气体有关。4。有人用砷酸钠治疗皮肤病后，出现局部色素。有人用砷酸钠治疗皮肤病后，出现局部色素增加，过度角化，最后发展为皮肤癌，砷是迄今增加，过度角化，最后发展为皮肤癌，砷是迄今发现的唯一使人致癌而不是

17、动物致癌的物质。发现的唯一使人致癌而不是动物致癌的物质。5。当鸟类溶血病毒感染鸡以后，会导致。当鸟类溶血病毒感染鸡以后，会导致erb-B基因基因被过度激活，从而产生大量酪氨酸蛋白激酶和被过度激活，从而产生大量酪氨酸蛋白激酶和EGF受体，最终患白血病和成纤维肉瘤。受体，最终患白血病和成纤维肉瘤。化学致癌因子化学致癌因子化学致癌因子化学致癌因子病毒致癌因子。病毒致癌因子。生物致癌因子：生物致癌因子：毕晓普J.MichaelBishop美国瓦尔姆斯HaroldE.Varmus美国生物致癌因素包括病毒、细菌、霉菌等生物致癌因素包括病毒、细菌、霉菌等荣获荣获1989年诺贝尔生理学或医学奖年诺贝尔生理学或

18、医学奖-发现了逆转录酶病毒致癌基因的细胞来源发现了逆转录酶病毒致癌基因的细胞来源 与人类细胞癌变关系密切的有与人类细胞癌变关系密切的有4类病毒：类病毒：逆转录病毒、乙型肝炎病毒、乳头状瘤逆转录病毒、乙型肝炎病毒、乳头状瘤病毒和病毒和Epstein-Bars病毒（简称病毒（简称EB病毒）病毒），后三类都是，后三类都是DNA病毒。病毒。致癌因子为什么导致癌因子为什么导致细胞癌变呢？致细胞癌变呢？5 5、癌变的原因、癌变的原因抑癌基因的功能是抑制细胞不正常的增殖。抑癌基因的功能是抑制细胞不正常的增殖。原癌基因（原癌基因（oncogeneoncogene）负责调节细胞周期，）负责调节细胞周期，控制细胞

19、生长和分裂的进程。控制细胞生长和分裂的进程。当原癌基因的结构或调控区发生变异，当原癌基因的结构或调控区发生变异，基因产物增多或活性增强时，细胞就会过度基因产物增多或活性增强时，细胞就会过度增殖，形成肿瘤。增殖，形成肿瘤。A.A.原癌基因原癌基因B.B.抑癌基因抑癌基因癌症发病机理：癌症发病机理：突变突变累积累积病毒致癌因子病毒致癌因子物理致癌因子物理致癌因子化学致癌因子化学致癌因子正常表达正常表达细胞生长细胞生长分裂失控分裂失控主要负责调节细胞周期主要负责调节细胞周期,控控制细胞生长和分裂的进程制细胞生长和分裂的进程主要阻止细胞不正常的增殖主要阻止细胞不正常的增殖癌细胞的遗传物质有没有发生变化

20、？6、癌症的预防、诊断和治疗、癌症的预防、诊断和治疗病理切片的显微观察，病理切片的显微观察，CT，核磁共振以及癌基，核磁共振以及癌基因检测。因检测。化学疗法化学疗法主要利用抗癌剂杀死癌细胞。多种抗癌主要利用抗癌剂杀死癌细胞。多种抗癌剂混合使用往往可以获得较好的疗效，并且副作剂混合使用往往可以获得较好的疗效，并且副作用小。用小。免疫疗法免疫疗法主要通过提高机体免疫能力，特别是主要通过提高机体免疫能力，特别是通过增殖和活化通过增殖和活化T淋巴细胞，增强机体免疫系统淋巴细胞，增强机体免疫系统抵抗癌组织的能力。抵抗癌组织的能力。手术切除手术切除，这就需要尽可能在早期发现癌组织，这就需要尽可能在早期发现癌组织，才能完全清除。才能完全清除。放射疗法放射疗法是使用高能是使用高能X射线或射线或射线集中照射患射线集中照射患病部位，杀死癌细胞。放射线疗法不适于病灶病部位，杀死癌细胞。放射线疗法不适于病灶范围已经扩大的患者。范围已经扩大的患者。