生物必修1《分子與細(xì)胞》第二節(jié) 細(xì)胞——生命活動的基本單位優(yōu)秀ppt課件

這是一份生物必修1《分子與細(xì)胞》第二節(jié) 細(xì)胞——生命活動的基本單位優(yōu)秀ppt課件，共40頁。PPT課件主要包含了課標(biāo)內(nèi)容，細(xì)胞衰老，細(xì)胞衰老的特征，細(xì)胞衰老的原因，基因時鐘學(xué)說，細(xì)胞死亡，又稱細(xì)胞程序性死亡，細(xì)胞凋亡，細(xì)胞壞死，細(xì)胞自噬等內(nèi)容，歡迎下載使用。
描述在正常情況下，細(xì)胞衰老和死亡是一種自然的生理過程。
出生、生長、衰老和死亡，是生物界的正常現(xiàn)象，生物個體如此，細(xì)胞也是如此。 生物體內(nèi)的絕大多數(shù)細(xì)胞，都經(jīng)過分裂、分化、衰老、死亡這幾個階段。
1.細(xì)胞衰老概念：細(xì)胞衰老的過程是一系列復(fù)雜的生理生化反應(yīng)過程，發(fā)生的變化最終反映在細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能上。
①細(xì)胞質(zhì)膜通透性改變，使物質(zhì)運輸功能降低
②細(xì)胞核的體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)固縮、染色加深
③細(xì)胞內(nèi)的水分減少，細(xì)胞萎縮，體積變小
④細(xì)胞內(nèi)多種酶的活性降低，呼吸速率減慢，新陳代謝速率減慢
⑤細(xì)胞內(nèi)的色素逐漸積累，細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的交換和信息傳遞受阻
3.衰老癥狀與細(xì)胞衰老的關(guān)系
細(xì)胞水分減少，體積減小
細(xì)胞內(nèi)的（酪氨酸）酶活性降低
細(xì)胞內(nèi)色素（脂褐素）的累積
2009年，諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予了美國的布萊克本、格雷德和紹斯塔克三人，他們發(fā)現(xiàn)了 為細(xì)胞衰老的端粒學(xué)說提供了依據(jù)。
端粒和端粒酶保護染色體的機制
端粒學(xué)說：認(rèn)為細(xì)胞在每次分裂過程中都會由于DNA聚合酶功能障礙而不能完全復(fù)制它們的染色體，因此最后復(fù)制DNA序列可能會丟失，最終造成細(xì)胞衰老死亡。
（1）端粒的概念：每條染色體的兩端含有的DNA重復(fù)序列，能維持染色體的穩(wěn)定性。
（2）端粒的特點：每次細(xì)胞分裂，端粒DNA會縮短一截。隨細(xì)胞分裂次數(shù)的增加，截短的部分會逐漸向內(nèi)延伸。端粒DNA序列截短后，使端粒內(nèi)側(cè)正?；虻腄NA序列受到損傷，結(jié)果使細(xì)胞活動漸趨異常。細(xì)胞會隨著分裂次數(shù)的增多而衰老。端粒酶可以延長端粒，延緩細(xì)胞的衰老。
自由基學(xué)說：德納姆?哈曼在1956年提出，認(rèn)為衰老過程中的退行性變化是由于細(xì)胞正常代謝過程中產(chǎn)生自由基的有害作用造成的。
（1）自由基：異?；顫姷膸щ姺肿踊蚧鶊F
（3）自由基的產(chǎn)生：細(xì)胞內(nèi)的氧化反應(yīng)產(chǎn)生，輻射和有害物質(zhì)的入侵刺激細(xì)胞產(chǎn)生。
（2）自由基的特性：含有未配對的電子，有高度的反應(yīng)活潑性
（4）自由基的作用：自由基會攻擊和破壞細(xì)胞內(nèi)各種執(zhí)行正常功能的生物分子。攻擊生物膜的組成成分磷脂分子時，對生物膜損傷且產(chǎn)生新的自由基；攻擊DNA，可以引起基因突變；攻擊蛋白質(zhì)，使蛋白質(zhì)活性下降，導(dǎo)致細(xì)胞衰老。
成人早衰癥是一種家族性疾病，控制這種疾病的基因位于第8號染色體的短臂上，編碼DNA解旋酶，在成人早衰癥患者體內(nèi)這種酶有缺陷，導(dǎo)致患者早衰?；颊叨鄶?shù)早夭。
其他動物體研究也支持基因時鐘學(xué)說。例如，在果蠅研究中發(fā)現(xiàn)，一種Indy基因突變，會使果蠅的壽命從37天延長到70天左右。
5、細(xì)胞衰老與個體衰老的關(guān)系
細(xì)胞的衰老或死亡=個體的衰老或死亡
個體衰老或死亡≠細(xì)胞衰老或死亡
個體衰老的過程是組成個體的細(xì)胞普遍衰老的過程。眾多細(xì)胞的衰老，就會導(dǎo)致人體的衰老。
生物體內(nèi)細(xì)胞時刻都在更新，總有一部分細(xì)胞正在衰老或走向死亡。
科學(xué)家為了探究影響細(xì)胞衰老的因素，進(jìn)行了如下實驗。實驗Ⅰ　培養(yǎng)人體不同細(xì)胞，其壽命和分裂能力的結(jié)果如下表所示：
實驗Ⅱ　將年輕細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核的年老細(xì)胞中，在體外培養(yǎng)重組細(xì)胞，結(jié)果重組細(xì)胞分裂活動增強；將年老細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核的年輕細(xì)胞中，在相同條件下培養(yǎng)重組細(xì)胞，結(jié)果重組細(xì)胞分裂活動減弱。
(1)由實驗Ⅰ中相關(guān)數(shù)據(jù)分析可知細(xì)胞的壽命與分裂能力______ (填“有關(guān)”或“無關(guān)”)，壽命短的細(xì)胞________ (填“一定”或“不一定”)能分裂，細(xì)胞的壽命和分裂能力與它們承擔(dān)的功能______ (填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。(2)實驗Ⅱ說明________ (填“細(xì)胞核”或“細(xì)胞質(zhì)”)是決定細(xì)胞分裂的重要因素。(3)正常細(xì)胞的衰老與分裂次數(shù)有什么關(guān)系？哪一種學(xué)說可以解釋這個現(xiàn)象？提示：細(xì)胞會隨著分裂次數(shù)的增多而衰老。端粒學(xué)說可以解釋這種現(xiàn)象。
細(xì)胞死亡包括細(xì)胞凋亡、細(xì)胞壞死和自噬性細(xì)胞死亡等方式，其中細(xì)胞凋亡是細(xì)胞死亡的一種主要方式。
由基因決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程,就叫細(xì)胞凋亡。
細(xì)胞凋亡是一種自然的生理過程。借用古希臘語，表示細(xì)胞像秋天的樹葉一樣凋落的死亡方式。
受細(xì)胞內(nèi)遺傳機制決定的“死亡程序”控制，是一個主動而非被動的生理過程。
②實質(zhì)：與凋亡相關(guān)的基因選擇性表達(dá)的結(jié)果
細(xì)胞凋亡實例——人胚胎中尾的消失
細(xì)胞凋亡實例——胎兒手的發(fā)育，五指相互分離
細(xì)胞凋亡實例——蝌蚪發(fā)育過程中，尾的消失
① 燙傷的皮膚細(xì)胞的死亡；② 骨折后骨細(xì)胞的死亡；③ 吸煙者肺部細(xì)胞因尼古丁作用的死亡；
（1）概念：指在種種不利因素影響下，如極端的物理、化學(xué)因素或嚴(yán)重的病理性刺激的情況下，由于細(xì)胞的正常代謝活動受損或中斷，從而引起細(xì)胞的損傷和死亡。
細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死的區(qū)別
細(xì)胞通過溶酶體（動物）或液泡（酵母菌和植物）與雙層膜包裹的細(xì)胞自身物質(zhì)融合，從而降解細(xì)胞自身物質(zhì)的過程。
通俗地說，細(xì)胞自噬就是細(xì)胞吃掉自身的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)。在一定條件下，細(xì)胞會將受損或功能退化的細(xì)胞結(jié)構(gòu)等，通過溶酶體降解后再利用。
處于營養(yǎng)缺乏條件下的細(xì)胞，通過細(xì)胞自噬可以獲得維持生存所需的物質(zhì)和能量；在細(xì)胞受到損傷、微生物入侵或細(xì)胞衰老時，通過細(xì)胞自噬，可以清除受損或衰老的細(xì)胞器以及感染的微生物和毒素，從而維持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定；有些激烈的細(xì)胞自噬，可能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。
以木質(zhì)部管狀細(xì)胞（導(dǎo)管細(xì)胞）為例，管狀細(xì)胞是植物體內(nèi)負(fù)責(zé)運輸和機械支持的厚壁組織細(xì)胞，成熟時都是死細(xì)胞。
植物細(xì)胞中的細(xì)胞的程序性死亡
細(xì)胞壁增厚，液泡膜破裂、核DNA被迅速降解，細(xì)胞內(nèi)容物被水解消化，最后僅剩下細(xì)胞壁。
乙烯、赤霉素能促進(jìn)植物細(xì)胞程序性死亡，細(xì)胞分裂素和脫落酸則能抑制植物細(xì)胞程序性死亡。
植物激素是植物細(xì)胞發(fā)生程序性死亡的因素之一。
如圖是青蛙變態(tài)發(fā)育示意圖，蝌蚪在發(fā)育過程中，長出的尾巴逐漸消失。
(1)蝌蚪尾巴的消失屬于哪種生命現(xiàn)象，其與哪種細(xì)胞器的關(guān)系最密切？為什么？提示：這是細(xì)胞凋亡的結(jié)果。與溶酶體密切相關(guān)，溶酶體內(nèi)含有多種水解酶，能夠使自動死亡的細(xì)胞發(fā)生分解。
(2)將蝌蚪尾部用濃鹽酸處理后，尾部潰爛消失，這與(1)題所述現(xiàn)象是否相同？為什么？提示：不同，這是由強烈的化學(xué)因素(濃鹽酸)引起的細(xì)胞壞死，與細(xì)胞凋亡不同。 (3)上面(1)(2)題所述現(xiàn)象是否都受遺傳物質(zhì)的控制？提示：不是，細(xì)胞凋亡受遺傳物質(zhì)控制，而細(xì)胞壞死不受遺傳物質(zhì)控制。(4)燙傷后皮膚黏膜的脫落；骨折時部分骨細(xì)胞的死亡；吸煙者肺部細(xì)胞因尼古丁的作用而死亡，這些現(xiàn)象是___________的結(jié)果。
細(xì)胞衰老與細(xì)胞壞死和細(xì)胞凋亡的內(nèi)容比較
1.細(xì)胞衰老時，所有酶的活性都降低。( )2.同一種體細(xì)胞端粒長度與其有絲分裂能力呈正相關(guān)。( )3.自由基只有攻擊蛋白質(zhì)才會導(dǎo)致細(xì)胞衰老。( )4.細(xì)胞死亡均通過細(xì)胞凋亡方式實現(xiàn)。( )
5.細(xì)胞凋亡是各種不利因素引起的細(xì)胞死亡。( )6.細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死的本質(zhì)相同。( )
例1 (多選)下列有關(guān)人體紅細(xì)胞衰老的敘述，錯誤的是(　　)A.細(xì)胞萎縮，細(xì)胞內(nèi)的水分減少，體積變小C.細(xì)胞質(zhì)膜通透性改變，物質(zhì)運輸功能降低
B.細(xì)胞核體積增大，核膜皺折，染色質(zhì)固縮D.細(xì)胞內(nèi)所有酶的活性降低，代謝速率減慢
例2 下列關(guān)于衰老的相關(guān)敘述，錯誤的是(　　)A.多細(xì)胞生物個體衰老的過程，也是組成個體的細(xì)胞普遍衰老的過程B.細(xì)胞代謝產(chǎn)生的自由基，會攻擊蛋白質(zhì)分子，致使細(xì)胞衰老C.端粒DNA序列變短后，細(xì)胞活動漸趨異常
D.衰老細(xì)胞的體積減小，從而使細(xì)胞的相對表面積增大，物質(zhì)運輸效率增大
例3 下列與細(xì)胞凋亡和壞死有關(guān)的敘述，錯誤的是(　　)A.干細(xì)胞中存在與細(xì)胞凋亡有關(guān)的基因C.細(xì)胞凋亡與壞死過程中代謝活動都發(fā)生變化D.細(xì)胞凋亡與壞死對個體發(fā)育的影響不同
B.被病原體感染的細(xì)胞的清除都屬于細(xì)胞壞死
例4 (多選)細(xì)胞自噬就是細(xì)胞組分降解與再利用的過程，下列關(guān)于細(xì)胞自噬的敘述，錯誤的是(　　)A.細(xì)胞自噬和細(xì)胞凋亡都是受基因控制的過程D.細(xì)胞自噬過程能為細(xì)胞自我更新提供所需材料
B.衰老的線粒體被溶酶體分解清除不屬于細(xì)胞自噬C.酵母菌可利用溶酶體降解功能失常或不需要的細(xì)胞結(jié)構(gòu)
1.下列不屬于動物細(xì)胞衰老特征的是(　　)A.細(xì)胞內(nèi)水分減少C.細(xì)胞色素逐漸積累D.細(xì)胞質(zhì)膜通透性改變
2.科學(xué)研究表明：控制細(xì)胞分裂次數(shù)的“時鐘”是位于染色體兩端的一種特殊結(jié)構(gòu)——端粒，正常體細(xì)胞中端粒隨著細(xì)胞分裂而變短。在正常人的生殖細(xì)胞和癌細(xì)胞中，存在著延長染色體端粒的酶(由RNA和蛋白質(zhì)組成的核糖核酸－蛋白復(fù)合物)。下列有關(guān)正常體細(xì)胞不能無限分裂原因的分析，合理的是(　　)A.缺少合成端粒酶的氨基酸C.端粒的存在影響DNA的復(fù)制D.缺少催化端粒酶合成的相關(guān)酶
B.控制端粒酶合成的基因沒有表達(dá)
3.下列不屬于人體細(xì)胞凋亡的是(　　)A.胎兒手的發(fā)育過程部分細(xì)胞的死亡B.小腸上皮細(xì)胞的自我更新C.被病原體感染的細(xì)胞的清除
D.嚴(yán)重燙傷導(dǎo)致皮膚細(xì)胞死亡
4.細(xì)胞自噬是真核生物進(jìn)化中保留的對細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)進(jìn)行周轉(zhuǎn)的重要過程，它與細(xì)胞凋亡、細(xì)胞衰老一樣，是十分重要的生物學(xué)現(xiàn)象，參與生物的生長、發(fā)育等多種過程。下圖為細(xì)胞通過自噬作用清除衰老線粒體的過程，下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　)
B.自噬前體具雙層膜結(jié)構(gòu)，其形成與高爾基體密切相關(guān)
A.自噬前體來源于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，吞噬衰老線粒體的過程體現(xiàn)了膜的流動性C.自噬體的形成需借助于膜的流動性，這一過程需要消耗能量D.細(xì)胞凋亡和細(xì)胞衰老的過程中，細(xì)胞的自噬作用可能增強