第三节细胞凋亡是编程性死亡课标内容要求核心素养对接描述在正常情况下,细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程。举例说明细胞的分化、衰老、死亡等生命现象。(生命观念、科学探究、社会责任)一、衰老细胞的结构和代谢产生异常1.衰老的概念衰老又称老化,通常指生物个体发育成熟后,随着年龄的增加,机能减退,内环境稳定性下降,趋向死亡的不可逆的现象。2.衰老现象衰老和死亡是生命的基本现象,生命的更新、种族的延续就是在生与死的交替中进行的。细胞衰老是细胞生命活动的必然规律。3.衰老的意义生物体内的细胞不断地衰老和死亡,同时又有增殖产生的新细胞来代替它们。4.衰老的特征衰老细胞各种结构及其功能总体上呈衰退变化。例如,膜脂氧化导致细胞膜流动性降低;细胞质色素积累、空泡形成;细胞核体积增大,染色加深,核膜内陷,染色质凝聚、碎裂、溶解;DNA的功能受抑制,RNA含量降低;蛋白质合成下降,酶的活性降低;线粒体的数量随年龄增大而减少,体积则随年龄增加而变大;呼吸变慢等。5.细胞衰老的机制总的来说,细胞衰老是各种细胞成分在受到内、外环境的损伤作用后,因缺乏完善的修复,使遗传物质的“差错”积累所致。引起细胞衰老的内、外因素很多,例如,DNA分子中某些片断的长度,与细胞增殖次数密切相关的“端粒DNA”长度;一些与衰老相关基因的活化;细胞代谢产物积累到一定量后会危害细胞,引起衰老,如哺乳动物脂褐质的沉积;化学性质活泼的自由基攻击生物体内的DNA、蛋白质和脂类等大分子物质,造成损伤。二、衰老细胞的死亡受基因的调控1.细胞凋亡的概念细胞凋亡,是由某种基因引发的,这种严格受基因调控的死亡,属于正常的生理性变化,不同于病变或伤害导致的病理性死亡。2.细胞凋亡的表现细胞凋亡的表现包括:染色质聚集、分块、位于核膜上;胞质凝缩;DNA被有规律地降解为大小不同的片断,最后核断裂,细胞通过出芽的方式形成许多凋亡小体;凋亡小体内有结构完整的细胞器,还有凝缩的染色质,可被邻近细胞吞噬、消化。细胞凋亡因始终有膜封闭,没有内溶物释放,故不会引起炎症。3.细胞亡的意义动物的正常发育中都有细胞凋亡现象。例如,蝌蚪在发育过程中,尾和鳃都在一定时期消失,就是通过细胞凋亡实现的。再如,人胚胎发育过程中会产生过量的神经细胞,需要调整神经细胞的数量,使之与受神经细胞支配的细胞数量相适应,以保证神经系统对生命活动的精确调节。这种调整也是通过细胞凋亡实现的。4.细胞凋亡的普遍性在发育过程中或成熟组织中,发生凋亡的细胞数量是惊人的。细胞凋亡在植物体内也普遍存在。判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”)1.细胞衰老的过程中,细胞的形态、结构、生理和生化等方面均发生变化。()2.机体自我修复能力在一生中不会发生改变。()3.细胞死亡与机体死亡同步进行。()4.脊椎动物神经系统的发育过程中,没有细胞凋亡。()5.植物胚发育过程中胚柄的退化、单性植物中花器官的退化等属于细胞凋亡。()提示:1.√2.×随着年龄的增加,机体自我修复能力下降。3.×正常的组织中,经常发生“正常”的细胞死亡。4.×约有50%的细胞凋亡。5.√细胞的衰老1.衰老细胞特征的归纳一大:细胞核变大,染色质收缩、染色加深。一小:细胞内水分减少,体积变小,代谢速率减慢。一多:细胞内色素逐渐积累、增多。两低:膜的物质运输功能降低,有些酶的活性降低。2.个体衰老与细胞衰老的对应关系个体衰老表现对应的细胞衰老原因皮肤干燥、发皱细胞内水分减少,体积减小头发变白细胞内的酶活性降低老年斑细胞内色素(脂褐素)的累积无力细胞内呼吸速率减慢吸收能力下降细胞膜通透性功能改变由表看出:人体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。合作探究:科学家为了探究影响细胞衰老的因素,进行了如下实验。实验Ⅰ:分别在相同的条件下,体外培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞,结果如表所示。细胞来源胎儿中年人老年人增殖代数50202~4实验Ⅱ:分别将鼠、鸡、人和龟的体细胞在体外培养,结果如图所示。实验Ⅲ:将年轻细胞的细胞核移植到去核的年老细胞中,在体外培养重组细胞,结果重组细胞分裂活动增强;将年老...