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细胞分化课件,第2节 细胞分化、衰老和凋亡,学习目标: 通过细胞分化的概念及实例来说明细胞分化的过程、原因、特点、意义 ; 能解释细胞具有全能性的原因; 描述细胞衰老的特点,探究细胞衰老的原因; 描述细胞凋亡的过程,并能判别与细胞坏死的区别; 探讨细胞衰老和凋亡与人体健康的关系,关注人体的健康。,重点:能举例说明细胞的分化,理解细胞分化的实质;举例说明细胞的全能性;探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系;说出癌细胞的主要特征,讨论恶性肿瘤的防治。,难点:细胞的全能性以及细胞凋亡和死亡的区别;细胞全能性的概念 及实例;关注一些热点问题:如干细胞、衰老细胞等的研究。搜集有关 干细胞研究进展和应用的资料。,人体胚胎发育,植物组织培养,该两个实例说明了细胞具有 什么特点?原因是什么?,探究一 细胞分化及全能性的相关内容整合,问1现实中,生物体中的细胞却形态各异功能不同的,为什么会导致细胞产生如此差异呢?,阅读课本相关内容,思考并小组讨论下列问题:,提示:由一个受精卵发育而来的多细胞有机体,是由不同类型的细胞组成的.在个体发育过程中,一方面,通过细胞分裂,细胞数量越来越多;另一方面,细胞在形态,结构和功能上发生特异性的变化.这样我们必须要接触到一个细胞分化的概念,问2下列事实分别说明了细胞分化的哪一特征? 细胞分化发生在整个生命进程中。 黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素;离体培养的上皮细胞,始终保持为上皮细胞,而不会变成其他类型的细胞。 造血干细胞原红细胞早幼红细胞中幼红细胞晚幼红细胞成熟红细胞死亡。,持久性,稳定性,不可逆性,问3细胞形态功能发生变化是否就属于细胞的分化?请说明原因。,提示:由相同形态功能的细胞发育成形态和功能不同的细胞叫细胞分化。衰老的细胞其细胞形态和功能也会发生变化,但不叫细胞分化。 细胞分化图解:,问4细胞分化对个体发育有什么意义?细胞分化是不是人类所特有的呢?细胞分化的结果是什么?,提示:细胞分化是个体发育的基础;是生物界中普遍存在的生命现象;细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。,问5红细胞和肌细胞等体细胞的遗传信息相同吗?为什么最终的表现不同?,提示:相同。分析如下:,结论:细胞分化是不同细胞中遗传信息的执行情况不同导致(基因的选择性表达)。,问6能否让这些高度分化的细胞再具有分裂分化能力呢?,提示:理论上是有在分裂和分化的能力的,因为细胞都具有全能性。不过对于植物细胞来说全能性较动物细胞强,动物细胞的细胞核具有全能性。细胞要表现出全能性,首要条件是要离体培养。,问7蜜蜂的未受精的卵细胞发育成雄蜂能否证明了动物细胞具有全能性?,提示:蜜蜂的卵细胞是高度分化的细胞,其不受精直接发育成雄蜂,符合细胞全能性的概念。,问8全能性最强的细胞是什么细胞?动物细胞有没有全能性?,提示:受精卵;动物细胞核具有全能性,问9为什么已经分化的细胞具有全能性呢?,提示:高度分化的细胞含有保持物种发育所需要的全套基因。,探究二:正确理解细胞的衰老与凋亡,阅读教材,并结合图511及相关文字内容,思考下列问题: 问10细胞只有分化后才会衰老,细胞不分化就不会衰老,对吗?,提示:不分化的细胞有两种,一个是像干细胞这样能够进行分化的但没分化,另一个就是处于终末分化状态的细胞,它不会再分化了比如神经细胞。当然神经细胞会衰老了,而像干细胞或癌细胞这样的不会衰老,在条件充足的情况下能达到永生。,问11人体红细胞衰老时细胞核增大吗?,提示:人体红细胞成熟时细胞核就消失了。,问12老年人为什么大多头发花白,满脸老年斑?老年人头发变白与白化病病人的白发机理相同吗?,提示:衰老细胞中酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少,故头发变白,衰老细胞膜通透性改变,色素积累,出现老年斑。 不相同。 白化病病人的白发是由于机体没有控制合成酪氨酸酶的正常基因。,问13衰老是一种正常的生命现象吗?,提示:是的,生物体内的绝大多数细胞,都有经过未分化、分化、衰老、死亡这几个阶段。,问14你能否用图示简化出你对细胞衰老特征的理解。,提示:通过以上图示更能说明组成结构功能的关系。衰老细胞的结构行使正常功能的能力降低,从分子水平上看,有用的功能分子含量降低,而色素或有害分子出现并增加。,问15个体衰老与细胞衰老是否同步?,提示:细胞的衰老与机体的衰老都是生物体正常的生命现象。对多细胞生物而言,细胞的衰老不等于机体的衰老,如幼年个体中每天也有细胞的衰老;机体的衰老也不等于细胞的衰老,如老年个体中每天也有新的细胞产生。但个体衰老时,个体的衰老是由细胞衰老决定的,衰老的个体内衰老的细胞较多;组成该个体的细胞往往表现为普遍衰老的现象。,问16影响细胞衰老的因素有哪些?,提示:衰老的控制不仅在细胞内部,同时也与外部环境有密切的关系。良好的外部环境可以延缓细胞的衰老。对人类来说,合理的饮食结构、良好的生活习惯、适当的体育运动和乐观的人生态度等都有益于延缓衰老。,问17细胞凋亡受环境影响大,机体难以控制。这句话对不?为什么?,提示:不对。细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡。,提示:不是。细胞内遗传信息程序性调控的结果。,问18细胞凋亡是随意发生的吗?它受什么控制?,问19发生在我们身边的细胞凋亡有哪些?,提示:蝌蚪在变态发育过程中的尾消失、女性月经期子宫内膜脱落等。,问20什么是细胞坏死?它与细胞凋亡是怎样的一个关系?它们对机体的影响是否相同?,提示:细胞坏死:是在种种不利因素的影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断,引起的细胞损伤和死亡。细胞凋亡是一种正常的、主动性的生理性的死亡,对生物体有积极意义;细胞坏死是一种非正常的、被动性的、病理性的死亡,对机体是有害的。 不相同。细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的,细胞坏死对机体有害。,问21细胞凋亡与细胞坏死的区别?,提示:细胞坏死:是在种种不利因素的影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断,引起的细胞损伤和死亡。细胞凋亡是一种正常的、主动性的生理性的死亡,对生物体有积极意义;细胞坏死是一种非正常的、被动性的、病理性的死亡,对机体是有害的。 不相同。细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的,细胞坏死对机体有害。,(2)细胞凋亡与细胞坏死不是一回事。细胞坏死是极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激引起的细胞损伤和死亡。 (3)凋亡细胞的DNA与正常细胞的DNA有较大的区别,问21细胞凋亡与细胞坏死的区别?,细胞水分减少,萎缩,与周围细胞脱离;染色质固缩,聚集在核膜边缘,细胞核裂解,细胞膜内陷,形成凋亡小体,邻近的细胞或专门的巨噬细胞将凋亡小体吞噬,染色质不规则地浓缩,线粒体、细胞核、内质网肿胀,细胞膜破裂,胞浆外溢,引起炎症,提示:(1)新细胞的产生与细胞的死亡是一个动态平衡。当正常的细胞凋亡出现问题时,会导致疾病。,问22“脊椎动物细胞凋亡仅发生在胚胎发育时期”。这句话是否正确?,提示:不正确。细胞凋亡发生在生物体的整个生命过程中。,主干知识整合,一.细胞分化 1.概念:由_ _的细胞经细胞分裂后,逐渐在形态、结构和生理功能上形成 ,产生不同的细胞类群的过程。 2.时间:发生于个体发育中,在 达到最大程度。 3.结果:形成 种类的细胞和组织、器官。 4.特点:具有稳定性、 、不可逆性。 5.实质:基因 的结果。 6.意义: (1)细胞分化是生物 的基础。 (2)细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向 ,有利于提高 各种生理功能的效率。,同一种类型,稳定性差异,胚胎期,不同,持久性,选择性表达,个体发育,专门化,7.细胞的全能性 含义:高度分化的细胞仍然具有发育成 的潜能。 原因:细胞含有本物种全套的 。 植物组织培养:所利用的生物学原理是植物细胞的 ,在培养基中加入植物激素、无机盐和糖类等物质,结果,这些细胞进行分裂和分化,形成一个细胞团,再分化出根、茎、叶 。 植物组织培养的意义: 花卉和蔬菜;拯救 物种; 与基因工程相结合培育作物 。 干细胞:动物和人体内保留着的少量具有 和分化能力的细胞。,完整个体,遗传物质,全能性,植株,快速繁殖,珍稀濒危,新类型,分裂,二.细胞衰老的特征,水分 ,细胞 ,体积 ,细胞新陈代谢速率减慢,酶活性 (头发变白, 活性下降),色素 (老年斑形成),细胞核体积 ,核膜 ,染色质收缩,染色 。,细胞膜 改变, 功能降低,减少,萎缩,变小,降低,酪氨酸酶,逐渐积累,增大,内折,加深,通透性,物质运输,三.细胞凋亡 1.概念:由基因所决定的细胞 结束生命的过程,又被称为细胞编程性死亡。 2.原因:严格的由基因决定的 (细胞程序性死亡)。 3.实例:蝌蚪 消失、女性月经期子宫内膜的脱落等。 4.异常:失控,机体会出现异常,如风湿性关节炎,系统性红斑狼疮等。 5.意义:对于多细胞生物体完成正常发育,维持内环境的稳定以及抵御外来各种因素的干扰都起着 的作用。,自动,程序性调控,尾,非常关键,1.下列关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述中,错误的是( ) A细胞全能性必须由细胞发育成完整个体才能体现,若发育成某个器官不叫全能性。 B个体发育过程中细胞的衰老对于生物体是有害的 C细胞分化将造成不同细胞间蛋白质种类的差异 D细胞凋亡对生物的个体发育、机体稳态的维持等有着重要作用,课堂巩固,【解析】细胞衰老是生物体正常的生命现象,对生物体并非都是有害的。,2.下列有关细胞全能性的叙述,正确的是(多选)( ) A组织培养繁育花卉所利用的原理是细胞具有全能性 B克隆羊的诞生说明高度分化的动物细胞核具有全能性 C用花粉培育成的植株往往高度不育,说明花粉细胞不具有全能性 D愈伤组织的形成说明高度分化的植物细胞具有全能性,【解析】本题考查细胞全能性的概念。细胞的全能性是指生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能,最终发育成的一定是一个个体,不能是其他的,如愈伤组织。克隆羊的诞生说明动物的细胞核具有全能性。用花粉培育成的植株是单倍体,往往高度不育,这是单倍体的特性,不能说明花粉细胞不具有全能性。,3.骨髓移植是治疗白血病常用的有效疗法之一,最主要的原因是移植骨髓中的造血干细胞可在患者体内( ) A正常生长 B增殖并分化成多种细胞 C分泌抗体 D杀死各种病原菌,【解析】骨髓中含有造血干细胞,造血干细胞为多能干细胞,可分化为多种血细胞。将正常人的骨髓移植到白血病患者体内,其中的造血干细胞可增殖、分化形成多种血细胞,能有效治疗白血病。,4.下图为人体某细胞所经历的生长发育各个阶段示意图,图中为不同的细胞,ac表示细胞所进行的生理过程。据图分析,下类叙述正确的是( ),A与相比,的分裂增殖能力加强,分化能力减弱 B的核基因相同,细胞内的蛋白质种类和数量也相同 C的形成过程中发生了基因分离和自由组合 D进入c过程的细胞,酶活性降低,代谢减慢继而出现凋亡小体,【解析】人体细胞一般只能分裂5060次,的分裂能力应低于;细胞在分裂分化过程中遗传物质保持不变,但在分化过程中基因进行选择性表达,因此不同种类的细胞中蛋白质的种类和数量不同;基因分离和自由组合只发生于减数分裂,而通过有丝分裂形成;酶活性降低,代谢减慢是细胞衰老的特征,衰老后的细胞将逐渐形成凋亡小体而凋亡。,谢谢光临,
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