第2节 细胞的分化第六章 细胞的生命历程分裂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.有丝分裂分化神经细胞红细胞肌肉细胞上皮组织细胞功能：光合作用功能：保护功能功能：贮藏营养物质总结：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。1、分化的定义：在个体发育中，相同细胞的后代，在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。一、细胞分化 分化的结果：产生形态、结构、功能不同的细胞。 分化的对象：相同细胞的后代细胞2.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。以下事例可说明细胞分化具有什么特点?—稳定性—不可逆性1.细胞分化发生在整个生命进程中。(动物）胚胎时期达到最大限度。—持久性想一想4、人的所有细胞中都含有胰岛素基因，但该基因只在胰岛细胞中才
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现出来，从而合成胰岛素。－不变性 2、细胞分化的特点： （1）、细胞分化发生在整个生命进程中，胚胎(动物）时期达到最大限度。该生命现象贯穿生命的始终，所以具有性。 （2）、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，细胞分化具有性和性。 （3）、分化后的细胞内的遗传物质并没有发生改变，只是在不同细胞中基因的活动或者关闭的状态不同，这就是细胞分化的性。 （4）、细胞分化是多细胞生物界普遍存在的现象，是生物个体发育的基础，具有性。持久稳定不可逆不变普遍在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态，与肌动蛋白合成有关的基因处于关闭状态。在肌细胞中，与肌动蛋白合成有关的基因处于活动状态，而与血红蛋白合成有关的基因处于关闭状态。细胞分化的机理：不同细胞中遗传信息的执行情况不同，是基因的“选择性”表达，分化是以分裂为基础的。就一个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传信息。只是在不同细胞中遗传信息的执行情况不同。细胞分化有丝分裂受精卵小肠上皮细胞血红细胞神经细胞比较细胞分裂与细胞分化：增加相同不变差异遗传信息都不变共同完成生物个体发育过程 细胞分裂 细胞分化 不同点 细胞数量 形态结构功能 相同点 联系3、细胞分化有什么意义？1）、是个体发育的基础。能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。2）、使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高各种生理功能的效率和组织器官的修复。既然细胞分化具有稳定性、持久性、不可逆性，那么已经发生高度分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其它细胞吗?思考：1958年，美国科学家斯图尔德用胡萝卜韧皮部细胞成功地培育出了一棵完整的植株。实验证明：高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的潜能，即植物细胞具有全能性。二、细胞的全能性：1、定义：细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。思考：为什么任意一个植物体细胞会具有发育成完整个体的潜能？体细胞内含有本生物物种全套的遗传信息！克隆羊的全过程白面羊乳腺细胞的细胞核黑面羊卵细胞的细胞质融合新的细胞代孕母羊白面羊的克隆羊体外培养一段时间“多利”的诞生证明:已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性但是目前为止,人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体。为什么细胞核具有发育成完整个体的潜能？动物细胞是否具有全能性？动、植物细胞全能性的应用：蝴蝶兰的大规模生产1快速繁殖花卉、蔬菜2拯救珍稀、濒危动植物长江女神白鳍豚百合花杜鹃丹顶鹤3克隆人体器官，用于器官移植心脏移植肾脏移植三、干细胞的概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。在我们体内，红细胞的寿命为120天左右，白细胞的寿命更短，只有5-7天。这些血细胞都是失去了分裂能力的细胞。白血病患者的血液中出现了大量的异常白细胞，而正常的血细胞又明显减少。通过骨髓移植可以有效地治疗白细胞。讨论：1为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡而减少？健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。2骨髓与血细胞的形成有什么关系？骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化不断产生不同种类的血细胞。一、利用干细胞，人体组织器官将能再生新闻背景英国足球名星----贝克汉姆储存来自他刚出生时留下的脐带血干细胞，以便万一他在赛场上重要器官受伤，则可以接受干细胞移植手术治疗。 二、移植弟弟脐带血治好血癌！3岁女童健康成长一出世就患上急性骨髓性白血病（俗称血癌）的华裔女婴，被医生诊断只有10%的存活率。她过后好不容易捱到弟弟出世，成功以弟弟的脐带血干细胞移植活命。今年3岁的她，不曾感冒和咳嗽，成了健康宝宝。干细胞研究应用的媒体报道动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞干细胞:e.g.人的骨髓的造血干细胞 在体外培养出组织和器官,并最终通过组织和器官移植实现对临床疾病的治疗。干细胞的用途: 干细胞移植治疗白血病P117问题探讨红细胞血小板白细胞骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞新华社北京9月4日电篮球巨星姚明在中国人民大学现场采集血样，加入中华骨髓库捐献造血干细胞的志愿者行列，并承诺，一旦配型成功，将为患者捐献造血干细胞。与他一同行动的还有中国大学生男子超级联赛的运动员们。 在这个名为“大超——中华骨髓库校园爱心之旅”启动仪式上，姚明手执一颗红心模型，将中华骨髓库的标志补充完整，象征发扬“人道、博爱、奉献”的红十字精神。一、细胞分化1、概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程2、特点：3、原因：不同细胞中遗传信息的执行情况不同4、意义：个体发育的基础，能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高各种生理功能的效率。持久性不可逆性稳定性小结：二、细胞的全能性1、概念：指已经分化了的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。2、条件：离体、适宜条件3、应用：4、干细胞的概念：动物和人体内仍保留少数具分裂和分化能力的细胞。不变性第6章细胞的生命历程第3节细胞的衰老和凋亡人教版必修1本节聚焦：1.个体衰老与细胞衰老有什么关系？2.细胞衰老有什么特征？3.细胞衰老的原因是什么？4.细胞凋亡的含义是什么？5.细胞凋亡与细胞坏死有什么区别？6.细胞衰老与人类健康有什么关系？7.如何预防人体衰老？8.社会老龄化的相关问题？分组回答情景导入：从古至今，人们一直都在为不老而努力。古有始皇遍寻长生不老药，随着生活水平的提高，美容事业不断发展，每个人都想青春永驻。大多数爱美女性都注重美容护肤产品的选择。然而从生理角度来讲，青春不会永驻，那只是一个美好的愿望而已。各种美容护肤办法只能延缓衰老。衰老是生命的一种正常现象。生物体为什么会衰老？衰老和凋亡有什么不同吗？下面是一幅正常儿童与早衰儿童的照片，你知道儿童早衰症的病因吗？答：儿童早衰症是细胞过早衰老产生的一种疾病。1、白发、皱纹、老年斑、耳聋、眼花、行动迟缓、记忆力减退等。2、老年人体内还会有幼嫩的细胞，如：精原细胞仍能产生精子，造血干细胞一生都能增殖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，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。单细胞生物一.个体衰老与细胞衰老的关系个体衰老与死亡＝细胞衰老与死亡多细胞生物个体衰老与死亡＝细胞衰老与死亡细胞在不断更新一、个体衰老和细胞衰老的关系1、单细胞生物：细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。2、多细胞生物：①年轻个体中也有衰老的、走向死亡的细胞②老年个体中也有新生的细胞；③从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。例如：老年人骨折后愈合得慢，与成骨细胞的衰老有关；老年人记忆力减退，与神经细胞的衰老有关。3、细胞会随着分裂次数的增多而衰老。参考信息：P121“相关信息”这幅图说明了怎样的一种生命现象？由人物的变化,你能推测衰老细胞有哪些特征？衰老思考二、衰老细胞的特征1、细胞内水分减少；2、细胞内多种酶的活性降低；3、细胞内色素积累；4、呼吸减慢，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，使物质运输功能降低。衰老症状与原因分析皮肤干燥、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怕冷细胞呼吸速度减慢 衰老症状 原因分析衰老的细胞有什么特点?优P58例P59NO3NO2思考：为什么老年人皮肤上会长“老年斑”？老年斑是由于细胞内的色素随着细胞衰老而逐渐积累造成的。衰老细胞中出现色素聚集，主要是脂褐素的堆积。脂褐素是不饱和脂肪酸的氧化产物，是一种不溶性颗粒物。不同的细胞在衰老过程中脂褐素颗粒的大小也有一定的差异。皮肤细胞的脂褐素颗粒大，就出现了老年斑。思考:有哪些原因导致细胞衰老?三、细胞衰老的原因近几年来，先后提出过多种假说，但是，至今还没有一种假说能够完全提示细胞衰老的原因。目前的科研工作表明，细胞衰老可能是多种内因和外因共同作用的结果。已经提出的假说有：体细胞突变DNA损伤论自由基理论端粒学说细胞程序性死亡理论………………1.慢性炎症随着年龄增长，人体器官发炎越来越多，例如关节炎。患病的不是关节，还有脑细胞、动脉壁、心脏壁等也跟炎症有关。2.基因突变许多自然的和人为的因素能引起基因突变。随着年龄增长，细胞“处理”机制越来越不规律，从而引起基因恶性退化变质。九大衰老原因:3.细胞能量枯竭细胞的“电站”———线粒体需要一定的化学物质来保证细胞的活力和清除细胞的毒素。如果这个“充电”过程减弱，心梗、肌肉组织衰退、慢性疲劳、神经性疾病等就会发展。4.激素失衡我们身体里的亿万个细胞正是有了激素，才能准确地同步工作。随着衰老，这种平衡变得不规则，从而引起各种疾病，包括抑郁症、骨质疏松、冠状动脉硬化。5.钙化作用通过细胞膜里的特殊管道，钙离子进出细胞。身体衰老，钙离子进出的通道遭到破坏，导致脑细胞、心瓣、血管壁里积聚过多的钙。6.脂肪酸不平衡为了产生能量，身体需要脂肪酸。随着年龄越来越大，脂肪酸离不开的酶开始不足，结果，心律不齐、关节退化、容易疲劳、皮肤发干等现象开始出现。7.非消化酶不平衡细胞内经常进行多种同步的酶反应。年复一年，渐渐失去平衡，首先发生在脑部和肝脏。这是造成神经学疾病、中毒性组织损伤的原因。8.消化酶不足胰腺渐渐枯竭，无法产生足够的酶，结果造成消化系统慢性机能不全。9.血液循环衰竭多年之后，毛细血管的渗透性遭到破坏———包括大脑、眼睛和皮肤。由此，引起大、小中风，视力减退，出现皱纹。四.细胞的凋亡是一种自然的生理过程由基因决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡;也称细胞编程性死亡。细胞的凋亡（小结） 概念： 实例： 意义：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程人的胚胎发育中尾的消失、细胞的更新、被病原体感染的细胞的清除1、保证多细胞生物个体发育的正常进行；2、在维持生物体内部环境的稳定，抵御外界因素干扰方面起着关键作用（免疫）。具体表现在：。。①消除多余细胞。在胚胎发育至某阶段时，特定区域的细胞群就会发生自然的凋亡，清除这些“多余”的细胞，有利于器官的发生。人的肢体发育过程中，早期的手和足形似浆板，只有当某些多余细胞凋亡之后，才能形成正常的趾或足。②清除无用细胞。如：蝌蚪变成青蛙时，尾细胞的凋亡退化。③清除发育不正确的细胞。④清除有害细胞。如；某些被病毒感染的细胞和一些肿瘤细胞可以通过细胞凋亡的方式消除，作为自身的一种保护机制。⑤清除已完成正常使命的衰老细胞。⑥维持器官、组织、细胞数目相对平衡。细胞凋亡是与细胞增殖相反的过程。两者既对立又统一，相互协调，有条不紊。细胞增生低下或凋亡过盛，会引起器官萎缩，肿瘤发生既与细胞增殖过度有关，又与细胞凋亡不足有关。五、细胞坏死在种种不利因素影响下,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,叫细胞坏死。细胞死亡自动死亡被动死亡(细胞凋亡)(细胞坏死)遗传物质控制外界因素引起思考：细胞凋亡与细胞坏死有何区别？细胞凋亡与细胞坏死比较 细胞凋亡 细胞坏死 细胞变圆，与周围的细胞脱开 细胞外形不规则变化 核染色质凝聚 溶酶体破坏 细胞膜内陷 细胞膜破裂 细胞分为一个个小体 胞浆外溢 被周围细胞吞噬，不引起炎症反应 引起周围炎症反应P124技能训练1、细胞的寿命与分裂能力无关。寿命短的细胞不一定能分裂，如白细胞。2、有关系。3、皮肤表皮细胞的寿命约为10d，生发层细胞分裂能力强。第3节细胞的衰老和凋亡一、个体衰老与细胞衰老的关系三、细胞凋亡小结1、关于个体衰老与细胞衰老的关系，下列说法正确的是（）A、细胞的衰老就是个体的衰老B、衰老的生物体内，细胞都处于衰老状态C、年幼的生物体内，没有衰老细胞D、从总体上看，个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程2、人体细胞在衰老过程中不会出现的变化是（）A、细胞内有些酶活性降低B、细胞内色素减少C、细胞内水分减少D、细胞内呼吸速率减慢DB3、下列有关细胞衰老的叙述错误的是（）A、在衰老的细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小B、衰老的细胞新陈代谢减慢C、衰老细胞的形态、结构和功能都发生了变化D、衰老细胞的细胞膜通透性功能改变，物质运输功能增强4、香烟中含有大量的有毒物质，如尼古丁等，会造成吸烟者肺部细胞的死亡。这种细胞死亡过程属于细胞的（）A、生理性死亡B、病理性死亡C、正常性死亡D、程序性死亡DB
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