高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第3节 细胞的衰老和死亡教学演示ppt课件
展开人到了一定的年龄就会出现白头发,并且随着年龄的增长,白头发往往会越来越多。白头发生成的直接原因是毛囊细胞合成黑色素的功能下降。
1.老年人白头发的形成与毛囊细胞的衰老有怎样的关系?2.老年人体内有没有幼嫩的细胞?年轻人的体内有没有衰老的细胞?3.细胞衰老与个体衰老有什么关系?
1. 老年人白头发的形成与毛囊细胞的衰老有密切的关系,毛囊黑色素细胞衰老,细胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少,头发就会会变白。2. 老年人体内还会有幼嫩的细胞,如精原细胞仍能增殖产生精子,造血干细胞一生都能增殖和产生各种类型的血细胞;年轻人体内也有衰老的细胞,如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞最后细胞凋亡、脱落。3. 人体衰老与细胞衰老并不是一回事。人体内的的细胞总是在不断更新着,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。但从总体上看,个体衰老过程也是组成人体细胞普遍衰老的过程。
特征一大:细胞核增大(核膜内折,染色质收缩、染色加深)一小:细胞体积变小(细胞内水分减少,细胞萎缩)一多:色素积累增多(细胞内色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递,如“老年斑”就是细胞中的色素积累导致的,主要是脂褐素的堆积)一少:水分减少两低:物质运输能力降低(细胞膜的通透性减弱,流动性变慢) 酶的活性降低(毛囊中的黑色素细胞衰老,细胞内的酪氨酸酶活性降低,导致黑色素合成减少)两慢:呼吸减慢 新陈代谢减慢
注意:细胞衰老过程中,DNA的复制和转录总体上受到抑制,但是个别基因可能会异常活跃。
1. 自由基学说——差错学派说法自由基可在细胞不断进行的各种氧化反应中产生,也可因辐射及有害物质刺激而产生。可能导致致敏自由基的形成:食品氧化、化学污染、射线照射、臭氧、异物刺激、生气、失眠、过量运动、炎症、高温、压力、应激等。自由基产生后,即攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。 当自由基攻击生物膜组分磷脂分子时,产物同样是自由基。这些新产生的自由基又会去攻击别的分子,由此引发雪崩式反应,大大损伤生物膜(流动性)。自由基攻击 DNA 时,可能引发基因突变;攻击蛋白质时,会使蛋白质活性下降,导致细胞衰老。
2.端粒学说——遗传论学派说法 端粒:每条染色体的两端都有一段特殊序列的 DNA—蛋白质复合体,称为端粒。端粒与分裂的关系:端粒 DNA 序列在每次细胞分裂后会缩短一截;随着细胞分裂次数的增加,端粒 DNA 序列被“截”短后,端粒内侧正常基因的 DNA 序列会受到损伤,使细胞活动渐趋异常。当端粒随着分裂而缩短到极限值时,细胞会停止分裂。
细胞衰老是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。单细胞生物细胞的衰老和死亡就是个体的衰老和死亡。多细胞生物的细胞总是在不断地更新着,总是不有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。从总体上看,个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰度老的过程。单个细胞的衰老≠个体衰老。
1. 在检测某种生物个体的某组织时,发现该组织细胞内的水分减少,多种酶的催化效率降低,那么该组织细胞最可能出现的变化还有( )①细胞呼吸速率减慢,细胞核体积增大 ②细胞体积变大,细胞内色素积累③细胞膜通透性改变,物质运输功能降低 ④能继续分化,具有发育成完整个体的潜能A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②③
1. 在检测某种生物个体的某组织时,发现该组织细胞内的水分减少,多种酶的催化效率降低,那么该组织细胞最可能出现的变化还有( C )①细胞呼吸速率减慢,细胞核体积增大 ②细胞体积变大,细胞内色素积累③细胞膜通透性改变,物质运输功能降低 ④能继续分化,具有发育成完整个体的潜能A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②③ 【解析】选C。该组织细胞内的水分减少,多种酶的催化效率降低,说明该组织细胞为衰老细胞。细胞呼吸速率减慢,细胞核体积增大是衰老细胞的特征,①正确;细胞体积变小,细胞内色素积累是衰老细胞的特征,②错误;细胞膜通透性改变,物质运输功能降低是衰老细胞的特征,③正确;衰老细胞为已分化的细胞,不能继续分化,④错误。
2. 下列关于细胞衰老的叙述,不正确的是( )A. 细胞衰老是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程B. 白化病病人的头发呈白色,是毛囊中的黑色素细胞内酪氨酸酶活性降低所致C. 衰老细胞的细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低 D. 衰老细分减少,体积变小,新陈代谢速率减慢
2. 下列关于细胞衰老的叙述,不正确的是( B )A. 细胞衰老是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程B. 白化病病人的头发呈白色,是毛囊中的黑色素细胞内酪氨酸酶活性降低所致C. 衰老细胞的细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低 D. 衰老细分减少,体积变小,新陈代谢速率减慢【解析】选B。细胞衰老是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,A项正确;老年人头发呈白色,是毛囊中的黑色素细胞内酪氨酸酶活性降低所致,白化病是由酪氨酸酶缺乏或功能减退引起的一种遗传病,患者的皮肤及附属器官黑色素缺乏或合成障碍,B项错误;细胞衰老的主要特征之一是细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低,C项正确;衰老细胞内水分减少,体积变小,新陈代谢速率减慢,D 项正确。
3. 下列是人衰老的红细胞具有的特征的是( )①水分减少,细胞萎缩 ②新陈代谢速率减慢 ③某些酶的活性降低 ④细胞呼吸强度增大 ⑤色素积累增多 ⑥细胞的呼吸速率减慢⑦细胞核体积增大 ⑧细胞膜的通透性改变A. ①②③④⑤⑦⑧ B. ①②③⑤⑥⑦⑧ C. ①②③⑤⑥⑧ D. ①②③④⑤⑧
3. 下列是人衰老的红细胞具有的特征的是( C )①水分减少,细胞萎缩 ②新陈代谢速率减慢 ③某些酶的活性降低 ④细胞呼吸强度增大 ⑤色素积累增多 ⑥细胞的呼吸速率减慢⑦细胞核体积增大 ⑧细胞膜的通透性改变A. ①②③④⑤⑦⑧ B. ①②③⑤⑥⑦⑧ C. ①②③⑤⑥⑧ D. ①②③④⑤⑧ 【解析】选C。衰老的细胞具有以下特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,细胞新陈代谢的速率减慢;②多种酶的活性降低;③细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累;④呼吸速率减慢,细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深;⑤细胞膜通透性改变。根据上述特征可判断①②③⑤⑥⑦⑧都符合衰老细胞的特征,但要注意题干中的关键词“人衰老的红细胞”,由于人衰老的红细胞没有细胞核,因此应去掉⑦。
4. 下列关于个体衰老和细胞衰老的叙述,正确的是( )A. 个体衰老和细胞衰老是一致的B. 细胞的衰老表示生物体各种功能的衰退,是一种不正常的状态 C. 老年人骨折后很难愈合,与老年人成骨细胞的衰老有一定的关系 D. 在正常情况下,细胞不会因为分裂次数增多而加速衰老
4. 下列关于个体衰老和细胞衰老的叙述,正确的是( C )A. 个体衰老和细胞衰老是一致的B. 细胞的衰老表示生物体各种功能的衰退,是一种不正常的状态 C. 老年人骨折后很难愈合,与老年人成骨细胞的衰老有一定的关系 D. 在正常情况下,细胞不会因为分裂次数增多而加速衰老【解析】选C。细胞衰老和个体衰老既有联系又有区别。个体衰老和细胞衰老对于单细胞生物而言是一致的,对于多细胞生物来讲则并不是完全相同的,A错误;细胞衰老和个体衰老都是正常现象,是一种自然规律,B错误;成骨细胞位于骨膜内,它对骨的生长和再生(如骨折后的愈合)有重要作用,老年人骨膜内的成骨细胞逐渐衰老,因而骨折后难以愈合,C正确;在正常情况下,细胞会因为分裂次数增多逐渐丧失正常的功能而加速衰老,D错误。
细胞的死亡(方式:凋亡和坏死)
1. 细胞的凋亡:是一种正常的生命现象,是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞的凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以是一种程序性死亡。引发机制:
此过程说明细胞凋亡有特异性,体现生物膜的信息传递过程
分子水平:与凋亡有关的基因选择性表达,有新的蛋白质合成细胞水平:凋亡过程中,以小泡形式形成由膜包被的凋亡小体,体现膜的流动性
吞噬细胞吞噬凋亡小体而发生细胞内消化,此过程需要溶酶体的参与
细胞凋亡的意义:1. 清除多余的、无用的细胞,如胎儿手的发育、蝌蚪尾部的消失。2. 清除完成正常使命的衰老细胞,如衰老的白细胞的死亡。3. 维持组织和器官中细胞数目的稳定。4. 清除体内的有害细胞,如细胞毒性T细胞裂解被病原体侵染的细胞。【说明】(1)细胞凋亡对机体是有利的,是机体的正常生命现象,对机体有积极意义。(2)它不仅发生在个体发育的胚胎时期,而且贯穿整个生命过程的始终。(3)细胞免疫过程清除被病原体入侵的细胞属于细胞凋亡。若发生细胞的不正常凋亡,会导致许多疾病,如肿瘤、自身免疫病等。
2. 细胞坏死:细胞坏死是在种种不利因素的影响下,有细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。细胞受到急性强力伤害可能出现的反应: 包括细胞膜直接被破坏,大量水进入细胞;线粒体外膜肿胀而密度增加;核染色质呈絮状;蛋白质合成减慢;细胞骨架破坏,溶酶体解体,pH下降,最后细胞膜和细胞器破裂,DNA降解,细胞内容物流出,引起周围组织炎症反应。
细胞凋亡和细胞坏死比较
1. 过程不同:细胞凋亡时细胞膜内陷形成凋亡小体;而细胞坏死时细胞膜破损,内部的细肌器肿胀、内质网崩解。2. 结果不同:细胞凋亡时不释放细胞内容物,无炎症反应,对生物体是有利的;而细胞坏死时释放细胞内容物,引发炎症,对生物体是有害的。3. 变化不同:细胞凋亡是生理性变化;细胞坏死是病理性变化。4. 细胞器等变化不同:细胞凋亡不引起线粒体等变化,溶酶体活性不增加;细胞坏死会引起线粒体等变化,溶酶体参与坏死细胞的清除,活性增加。
细胞凋亡与细胞坏死的判断1. 判断细胞凋亡时注意:由基因决定、自主性、无炎症反应和对机体有利。2. 判断细胞坏死时重点看是否是不利因素,如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激导致细胞受损而死亡,以及是否对机体有害,有无炎症反应。如股骨头坏死就是细胞坏死的典型表现。3. 实例:细菌侵入人体细胞,使宿主细胞受到破坏而死亡,是细胞坏死;如果人体的细胞毒性 T细胞识别了被细菌入侵的细胞,诱导该细胞主动裂解死亡,则是细胞凋亡。
实质:细胞自噬是细胞通过溶酶体(如动物)或液泡(如植物、酵母菌)降解自身组分以达到维持细胞内正常生理活动及稳态的一种细胞代谢过程。方式:根据其细胞降解底物进人溶酶体(或液泡)的方式不同,可分为微自噬、巨自噬以及分子伴侣介导的自噬。作用:“清洁”作用——清除细胞内一些受损或衰老的组分“自救”作用——在外界营养匮乏或细胞受到外界伤害时,机体可以通过细胞自噬降解一些非必要成分来达到“自给自足”,渡过难关。“免疫”作用——细胞自噬具有自我保护、抗衰老、抗损伤的作用。
1. 下图是动物体内细胞凋亡和细胞坏死的过程示意图。细胞凋亡时,细胞崩溃,分解成多个凋亡小体。下列叙述正确的是( )A. 坏死细胞的内容物都会释放到内环境中B. 凋亡小体出现的根本原因是细胞中相关凋亡基因的表达 C. 细胞凋亡和细胞坏死都受环境的影响,不受机体控制D. 细胞凋亡只发生在个体发育的特定时期,而细胞坏死在任何时期都能发生
1. 下图是动物体内细胞凋亡和细胞坏死的过程示意图。细胞凋亡时,细胞崩溃,分解成多个凋亡小体。下列叙述正确的是( B )A. 坏死细胞的内容物都会释放到内环境中B. 凋亡小体出现的根本原因是细胞中相关凋亡基因的表达 C. 细胞凋亡和细胞坏死都受环境的影响,不受机体控制D. 细胞凋亡只发生在个体发育的特定时期,而细胞坏死在任何时期都能发生【解析】选B。由图示可知,凋亡细胞的内容物在凋亡小体内被溶酶体水解吸收;细胞凋亡受基因的调控,为程序性的死亡,凋亡小体出现的根本原因是细胞中相关凋亡基因的表达;细胞凋亡发生在个体发育的各个阶段,细胞坏死是由外界环境因素引起的,任何时期都可发生。
2. 细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述,正确的是( )A. 胎儿的发育过程中不会发生细胞凋亡B. 小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象 C. 清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象 D. 细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程,属于细胞坏死
2. 细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述,正确的是( B )A. 胎儿的发育过程中不会发生细胞凋亡B. 小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象 C. 清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象 D. 细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程,属于细胞坏死【解析】选B。胎儿手的发育过程中发生细胞凋亡,才会形成成形手指,A错误;小肠上皮细胞自然更新过程中存在细胞凋亡,B正确;清除被病原体感染的细胞的过程属于细胞凋亡,C错误;细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程不同于细胞坏死,D错误。
3. 细胞凋亡与细胞坏死是两个不同的过程,如下图所示,下列有关叙述不正确的是( )A. 细胞凋亡是基因控制的,对生物个体的生长、发育具有重要作用B. 细胞坏死最终表现为细胞膜破坏,胞浆外溢而死亡C. 吞噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体有关D. 在成人体内,被病原体感染的细胞的清除是通过细胞坏死实现的
3. 细胞凋亡与细胞坏死是两个不同的过程,如下图所示,下列有关叙述不正确的是( D )A. 细胞凋亡是基因控制的,对生物个体的生长、发育具有重要作用B. 细胞坏死最终表现为细胞膜破坏,胞浆外溢而死亡C. 吞噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体有关D. 在成人体内,被病原体感染的细胞的清除是通过细胞坏死实现的【解析】选D。细胞凋亡是基因控制的,对生物个体的生长,发育具有积极的意义;由图示可知,细胞坏死最终表现为细胞膜破坏,胞浆外溢而死亡;吞噬细胞吞噬凋亡小体后要利用溶酶体内的酶将其分解;被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡实现的。
4. 下列有关细胞凋亡的叙述,正确的是( )A. 细胞凋亡是因为环境因素的突然变化所导致的细胞死亡B. 细胞死亡也可以称为细胞凋亡C. 细胞凋亡是细胞自动结束生命的过程 D. 细胞凋亡会对机体造成伤害
4. 下列有关细胞凋亡的叙述,正确的是( C )A. 细胞凋亡是因为环境因素的突然变化所导致的细胞死亡B. 细胞死亡也可以称为细胞凋亡C. 细胞凋亡是细胞自动结束生命的过程 D. 细胞凋亡会对机体造成伤害【解析】选 C。细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,受到严格的由遗传机制决定的程序性调控。细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
5. 下列不属于细胞凋亡实例的是( )A. 蝌蚪长到一定程度后尾巴消失B. 人皮肤表皮细胞的脱落C. 白细胞因吞噬过多的细菌而死亡D. 脑细胞因缺氧而死亡
5. 下列不属于细胞凋亡实例的是( D )A. 蝌蚪长到一定程度后尾巴消失B. 人皮肤表皮细胞的脱落C. 白细胞因吞噬过多的细菌而死亡D. 脑细胞因缺氧而死亡【解析】选D,细胞凋亡可以清除多余、无用的细胞(如蝌蚪尾巴细胞)、完成正常使命的衰老细胞(如脱落的人皮肤表皮细胞)、体内有害细胞或被病原体感染的细胞(如C项中的白细胞),从而保证机体的相对稳定,脑细胞因缺氧而死亡属于细胞坏死,不是细胞自动结束生命,不属于细胞凋亡。
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