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生物必修1《分子与细胞》第二节 细胞——生命活动的基本单位优秀ppt课件
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这是一份生物必修1《分子与细胞》第二节 细胞——生命活动的基本单位优秀ppt课件，共40页。PPT课件主要包含了课标内容，细胞衰老，细胞衰老的特征，细胞衰老的原因，基因时钟学说，细胞死亡，又称细胞程序性死亡，细胞凋亡，细胞坏死，细胞自噬等内容，欢迎下载使用。
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。
出生、生长、衰老和死亡，是生物界的正常现象，生物个体如此，细胞也是如此。 生物体内的绝大多数细胞，都经过分裂、分化、衰老、死亡这几个阶段。
1.细胞衰老概念：细胞衰老的过程是一系列复杂的生理生化反应过程，发生的变化最终反映在细胞的形态结构和生理功能上。
①细胞质膜通透性改变，使物质运输功能降低
②细胞核的体积增大，核膜内折，染色质固缩、染色加深
③细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小
④细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢
⑤细胞内的色素逐渐积累，细胞内物质的交换和信息传递受阻
3.衰老症状与细胞衰老的关系
细胞水分减少，体积减小
细胞内的（酪氨酸）酶活性降低
细胞内色素（脂褐素）的累积
2009年，诺贝尔生理学或医学奖授予了美国的布莱克本、格雷德和绍斯塔克三人，他们发现了 为细胞衰老的端粒学说提供了依据。
端粒和端粒酶保护染色体的机制
端粒学说：认为细胞在每次分裂过程中都会由于DNA聚合酶功能障碍而不能完全复制它们的染色体，因此最后复制DNA序列可能会丢失，最终造成细胞衰老死亡。
（1）端粒的概念：每条染色体的两端含有的DNA重复序列，能维持染色体的稳定性。
（2）端粒的特点：每次细胞分裂，端粒DNA会缩短一截。随细胞分裂次数的增加，截短的部分会逐渐向内延伸。端粒DNA序列截短后，使端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。细胞会随着分裂次数的增多而衰老。端粒酶可以延长端粒，延缓细胞的衰老。
自由基学说：德纳姆•哈曼在1956年提出，认为衰老过程中的退行性变化是由于细胞正常代谢过程中产生自由基的有害作用造成的。
（1）自由基：异常活泼的带电分子或基团
（3）自由基的产生：细胞内的氧化反应产生，辐射和有害物质的入侵刺激细胞产生。
（2）自由基的特性：含有未配对的电子，有高度的反应活泼性
（4）自由基的作用：自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，对生物膜损伤且产生新的自由基；攻击DNA，可以引起基因突变；攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老。
成人早衰症是一种家族性疾病，控制这种疾病的基因位于第8号染色体的短臂上，编码DNA解旋酶，在成人早衰症患者体内这种酶有缺陷，导致患者早衰。患者多数早夭。
其他动物体研究也支持基因时钟学说。例如，在果蝇研究中发现，一种Indy基因突变，会使果蝇的寿命从37天延长到70天左右。
5、细胞衰老与个体衰老的关系
细胞的衰老或死亡=个体的衰老或死亡
个体衰老或死亡≠细胞衰老或死亡
个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。众多细胞的衰老，就会导致人体的衰老。
生物体内细胞时刻都在更新，总有一部分细胞正在衰老或走向死亡。
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 培养人体不同细胞，其寿命和分裂能力的结果如下表所示：
实验Ⅱ 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；将年老细胞的细胞核移植到去核的年轻细胞中，在相同条件下培养重组细胞，结果重组细胞分裂活动减弱。
(1)由实验Ⅰ中相关数据分析可知细胞的寿命与分裂能力______ (填“有关”或“无关”)，寿命短的细胞________ (填“一定”或“不一定”)能分裂，细胞的寿命和分裂能力与它们承担的功能______ (填“有关”或“无关”)。(2)实验Ⅱ说明________ (填“细胞核”或“细胞质”)是决定细胞分裂的重要因素。(3)正常细胞的衰老与分裂次数有什么关系？哪一种学说可以解释这个现象？提示：细胞会随着分裂次数的增多而衰老。端粒学说可以解释这种现象。
细胞死亡包括细胞凋亡、细胞坏死和自噬性细胞死亡等方式，其中细胞凋亡是细胞死亡的一种主要方式。
由基因决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。
细胞凋亡是一种自然的生理过程。借用古希腊语，表示细胞像秋天的树叶一样凋落的死亡方式。
受细胞内遗传机制决定的“死亡程序”控制，是一个主动而非被动的生理过程。
②实质：与凋亡相关的基因选择性表达的结果
细胞凋亡实例——人胚胎中尾的消失
细胞凋亡实例——胎儿手的发育，五指相互分离
细胞凋亡实例——蝌蚪发育过程中，尾的消失
① 烫伤的皮肤细胞的死亡；② 骨折后骨细胞的死亡；③ 吸烟者肺部细胞因尼古丁作用的死亡；
（1）概念：指在种种不利因素影响下，如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下，由于细胞的正常代谢活动受损或中断，从而引起细胞的损伤和死亡。
细胞凋亡和细胞坏死的区别
细胞通过溶酶体（动物）或液泡（酵母菌和植物）与双层膜包裹的细胞自身物质融合，从而降解细胞自身物质的过程。
通俗地说，细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用。
处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量；在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定；有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。
以木质部管状细胞（导管细胞）为例，管状细胞是植物体内负责运输和机械支持的厚壁组织细胞，成熟时都是死细胞。
植物细胞中的细胞的程序性死亡
细胞壁增厚，液泡膜破裂、核DNA被迅速降解，细胞内容物被水解消化，最后仅剩下细胞壁。
乙烯、赤霉素能促进植物细胞程序性死亡，细胞分裂素和脱落酸则能抑制植物细胞程序性死亡。
植物激素是植物细胞发生程序性死亡的因素之一。
如图是青蛙变态发育示意图，蝌蚪在发育过程中，长出的尾巴逐渐消失。
(1)蝌蚪尾巴的消失属于哪种生命现象，其与哪种细胞器的关系最密切？为什么？提示：这是细胞凋亡的结果。与溶酶体密切相关，溶酶体内含有多种水解酶，能够使自动死亡的细胞发生分解。
(2)将蝌蚪尾部用浓盐酸处理后，尾部溃烂消失，这与(1)题所述现象是否相同？为什么？提示：不同，这是由强烈的化学因素(浓盐酸)引起的细胞坏死，与细胞凋亡不同。 (3)上面(1)(2)题所述现象是否都受遗传物质的控制？提示：不是，细胞凋亡受遗传物质控制，而细胞坏死不受遗传物质控制。(4)烫伤后皮肤黏膜的脱落；骨折时部分骨细胞的死亡；吸烟者肺部细胞因尼古丁的作用而死亡，这些现象是___________的结果。
细胞衰老与细胞坏死和细胞凋亡的内容比较
1.细胞衰老时，所有酶的活性都降低。( )2.同一种体细胞端粒长度与其有丝分裂能力呈正相关。( )3.自由基只有攻击蛋白质才会导致细胞衰老。( )4.细胞死亡均通过细胞凋亡方式实现。( )
5.细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡。( )6.细胞凋亡和细胞坏死的本质相同。( )
例1 (多选)下列有关人体红细胞衰老的叙述，错误的是( )A.细胞萎缩，细胞内的水分减少，体积变小C.细胞质膜通透性改变，物质运输功能降低
B.细胞核体积增大，核膜皱折，染色质固缩D.细胞内所有酶的活性降低，代谢速率减慢
例2 下列关于衰老的相关叙述，错误的是( )A.多细胞生物个体衰老的过程，也是组成个体的细胞普遍衰老的过程B.细胞代谢产生的自由基，会攻击蛋白质分子，致使细胞衰老C.端粒DNA序列变短后，细胞活动渐趋异常
D.衰老细胞的体积减小，从而使细胞的相对表面积增大，物质运输效率增大
例3 下列与细胞凋亡和坏死有关的叙述，错误的是( )A.干细胞中存在与细胞凋亡有关的基因C.细胞凋亡与坏死过程中代谢活动都发生变化D.细胞凋亡与坏死对个体发育的影响不同
B.被病原体感染的细胞的清除都属于细胞坏死
例4 (多选)细胞自噬就是细胞组分降解与再利用的过程，下列关于细胞自噬的叙述，错误的是( )A.细胞自噬和细胞凋亡都是受基因控制的过程D.细胞自噬过程能为细胞自我更新提供所需材料
B.衰老的线粒体被溶酶体分解清除不属于细胞自噬C.酵母菌可利用溶酶体降解功能失常或不需要的细胞结构
1.下列不属于动物细胞衰老特征的是( )A.细胞内水分减少C.细胞色素逐渐积累D.细胞质膜通透性改变
2.科学研究表明：控制细胞分裂次数的“时钟”是位于染色体两端的一种特殊结构——端粒，正常体细胞中端粒随着细胞分裂而变短。在正常人的生殖细胞和癌细胞中，存在着延长染色体端粒的酶(由RNA和蛋白质组成的核糖核酸－蛋白复合物)。下列有关正常体细胞不能无限分裂原因的分析，合理的是( )A.缺少合成端粒酶的氨基酸C.端粒的存在影响DNA的复制D.缺少催化端粒酶合成的相关酶
B.控制端粒酶合成的基因没有表达
3.下列不属于人体细胞凋亡的是( )A.胎儿手的发育过程部分细胞的死亡B.小肠上皮细胞的自我更新C.被病原体感染的细胞的清除
D.严重烫伤导致皮肤细胞死亡
4.细胞自噬是真核生物进化中保留的对细胞内物质进行周转的重要过程，它与细胞凋亡、细胞衰老一样，是十分重要的生物学现象，参与生物的生长、发育等多种过程。下图为细胞通过自噬作用清除衰老线粒体的过程，下列相关叙述错误的是( )
B.自噬前体具双层膜结构，其形成与高尔基体密切相关
A.自噬前体来源于内质网，吞噬衰老线粒体的过程体现了膜的流动性C.自噬体的形成需借助于膜的流动性，这一过程需要消耗能量D.细胞凋亡和细胞衰老的过程中，细胞的自噬作用可能增强
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。
出生、生长、衰老和死亡，是生物界的正常现象，生物个体如此，细胞也是如此。 生物体内的绝大多数细胞，都经过分裂、分化、衰老、死亡这几个阶段。
1.细胞衰老概念：细胞衰老的过程是一系列复杂的生理生化反应过程，发生的变化最终反映在细胞的形态结构和生理功能上。
①细胞质膜通透性改变，使物质运输功能降低
②细胞核的体积增大，核膜内折，染色质固缩、染色加深
③细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小
④细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢
⑤细胞内的色素逐渐积累，细胞内物质的交换和信息传递受阻
3.衰老症状与细胞衰老的关系
细胞水分减少，体积减小
细胞内的（酪氨酸）酶活性降低
细胞内色素（脂褐素）的累积
2009年，诺贝尔生理学或医学奖授予了美国的布莱克本、格雷德和绍斯塔克三人，他们发现了 为细胞衰老的端粒学说提供了依据。
端粒和端粒酶保护染色体的机制
端粒学说：认为细胞在每次分裂过程中都会由于DNA聚合酶功能障碍而不能完全复制它们的染色体，因此最后复制DNA序列可能会丢失，最终造成细胞衰老死亡。
（1）端粒的概念：每条染色体的两端含有的DNA重复序列，能维持染色体的稳定性。
（2）端粒的特点：每次细胞分裂，端粒DNA会缩短一截。随细胞分裂次数的增加，截短的部分会逐渐向内延伸。端粒DNA序列截短后，使端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。细胞会随着分裂次数的增多而衰老。端粒酶可以延长端粒，延缓细胞的衰老。
自由基学说：德纳姆•哈曼在1956年提出，认为衰老过程中的退行性变化是由于细胞正常代谢过程中产生自由基的有害作用造成的。
（1）自由基：异常活泼的带电分子或基团
（3）自由基的产生：细胞内的氧化反应产生，辐射和有害物质的入侵刺激细胞产生。
（2）自由基的特性：含有未配对的电子，有高度的反应活泼性
（4）自由基的作用：自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，对生物膜损伤且产生新的自由基；攻击DNA，可以引起基因突变；攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老。
成人早衰症是一种家族性疾病，控制这种疾病的基因位于第8号染色体的短臂上，编码DNA解旋酶，在成人早衰症患者体内这种酶有缺陷，导致患者早衰。患者多数早夭。
其他动物体研究也支持基因时钟学说。例如，在果蝇研究中发现，一种Indy基因突变，会使果蝇的寿命从37天延长到70天左右。
5、细胞衰老与个体衰老的关系
细胞的衰老或死亡=个体的衰老或死亡
个体衰老或死亡≠细胞衰老或死亡
个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。众多细胞的衰老，就会导致人体的衰老。
生物体内细胞时刻都在更新，总有一部分细胞正在衰老或走向死亡。
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 培养人体不同细胞，其寿命和分裂能力的结果如下表所示：
实验Ⅱ 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；将年老细胞的细胞核移植到去核的年轻细胞中，在相同条件下培养重组细胞，结果重组细胞分裂活动减弱。
(1)由实验Ⅰ中相关数据分析可知细胞的寿命与分裂能力______ (填“有关”或“无关”)，寿命短的细胞________ (填“一定”或“不一定”)能分裂，细胞的寿命和分裂能力与它们承担的功能______ (填“有关”或“无关”)。(2)实验Ⅱ说明________ (填“细胞核”或“细胞质”)是决定细胞分裂的重要因素。(3)正常细胞的衰老与分裂次数有什么关系？哪一种学说可以解释这个现象？提示：细胞会随着分裂次数的增多而衰老。端粒学说可以解释这种现象。
细胞死亡包括细胞凋亡、细胞坏死和自噬性细胞死亡等方式，其中细胞凋亡是细胞死亡的一种主要方式。
由基因决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。
细胞凋亡是一种自然的生理过程。借用古希腊语，表示细胞像秋天的树叶一样凋落的死亡方式。
受细胞内遗传机制决定的“死亡程序”控制，是一个主动而非被动的生理过程。
②实质：与凋亡相关的基因选择性表达的结果
细胞凋亡实例——人胚胎中尾的消失
细胞凋亡实例——胎儿手的发育，五指相互分离
细胞凋亡实例——蝌蚪发育过程中，尾的消失
① 烫伤的皮肤细胞的死亡；② 骨折后骨细胞的死亡；③ 吸烟者肺部细胞因尼古丁作用的死亡；
（1）概念：指在种种不利因素影响下，如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下，由于细胞的正常代谢活动受损或中断，从而引起细胞的损伤和死亡。
细胞凋亡和细胞坏死的区别
细胞通过溶酶体（动物）或液泡（酵母菌和植物）与双层膜包裹的细胞自身物质融合，从而降解细胞自身物质的过程。
通俗地说，细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用。
处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量；在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定；有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。
以木质部管状细胞（导管细胞）为例，管状细胞是植物体内负责运输和机械支持的厚壁组织细胞，成熟时都是死细胞。
植物细胞中的细胞的程序性死亡
细胞壁增厚，液泡膜破裂、核DNA被迅速降解，细胞内容物被水解消化，最后仅剩下细胞壁。
乙烯、赤霉素能促进植物细胞程序性死亡，细胞分裂素和脱落酸则能抑制植物细胞程序性死亡。
植物激素是植物细胞发生程序性死亡的因素之一。
如图是青蛙变态发育示意图，蝌蚪在发育过程中，长出的尾巴逐渐消失。
(1)蝌蚪尾巴的消失属于哪种生命现象，其与哪种细胞器的关系最密切？为什么？提示：这是细胞凋亡的结果。与溶酶体密切相关，溶酶体内含有多种水解酶，能够使自动死亡的细胞发生分解。
(2)将蝌蚪尾部用浓盐酸处理后，尾部溃烂消失，这与(1)题所述现象是否相同？为什么？提示：不同，这是由强烈的化学因素(浓盐酸)引起的细胞坏死，与细胞凋亡不同。 (3)上面(1)(2)题所述现象是否都受遗传物质的控制？提示：不是，细胞凋亡受遗传物质控制，而细胞坏死不受遗传物质控制。(4)烫伤后皮肤黏膜的脱落；骨折时部分骨细胞的死亡；吸烟者肺部细胞因尼古丁的作用而死亡，这些现象是___________的结果。
细胞衰老与细胞坏死和细胞凋亡的内容比较
1.细胞衰老时，所有酶的活性都降低。( )2.同一种体细胞端粒长度与其有丝分裂能力呈正相关。( )3.自由基只有攻击蛋白质才会导致细胞衰老。( )4.细胞死亡均通过细胞凋亡方式实现。( )
5.细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡。( )6.细胞凋亡和细胞坏死的本质相同。( )
例1 (多选)下列有关人体红细胞衰老的叙述，错误的是( )A.细胞萎缩，细胞内的水分减少，体积变小C.细胞质膜通透性改变，物质运输功能降低
B.细胞核体积增大，核膜皱折，染色质固缩D.细胞内所有酶的活性降低，代谢速率减慢
例2 下列关于衰老的相关叙述，错误的是( )A.多细胞生物个体衰老的过程，也是组成个体的细胞普遍衰老的过程B.细胞代谢产生的自由基，会攻击蛋白质分子，致使细胞衰老C.端粒DNA序列变短后，细胞活动渐趋异常
D.衰老细胞的体积减小，从而使细胞的相对表面积增大，物质运输效率增大
例3 下列与细胞凋亡和坏死有关的叙述，错误的是( )A.干细胞中存在与细胞凋亡有关的基因C.细胞凋亡与坏死过程中代谢活动都发生变化D.细胞凋亡与坏死对个体发育的影响不同
B.被病原体感染的细胞的清除都属于细胞坏死
例4 (多选)细胞自噬就是细胞组分降解与再利用的过程，下列关于细胞自噬的叙述，错误的是( )A.细胞自噬和细胞凋亡都是受基因控制的过程D.细胞自噬过程能为细胞自我更新提供所需材料
B.衰老的线粒体被溶酶体分解清除不属于细胞自噬C.酵母菌可利用溶酶体降解功能失常或不需要的细胞结构
1.下列不属于动物细胞衰老特征的是( )A.细胞内水分减少C.细胞色素逐渐积累D.细胞质膜通透性改变
2.科学研究表明：控制细胞分裂次数的“时钟”是位于染色体两端的一种特殊结构——端粒，正常体细胞中端粒随着细胞分裂而变短。在正常人的生殖细胞和癌细胞中，存在着延长染色体端粒的酶(由RNA和蛋白质组成的核糖核酸－蛋白复合物)。下列有关正常体细胞不能无限分裂原因的分析，合理的是( )A.缺少合成端粒酶的氨基酸C.端粒的存在影响DNA的复制D.缺少催化端粒酶合成的相关酶
B.控制端粒酶合成的基因没有表达
3.下列不属于人体细胞凋亡的是( )A.胎儿手的发育过程部分细胞的死亡B.小肠上皮细胞的自我更新C.被病原体感染的细胞的清除
D.严重烫伤导致皮肤细胞死亡
4.细胞自噬是真核生物进化中保留的对细胞内物质进行周转的重要过程，它与细胞凋亡、细胞衰老一样，是十分重要的生物学现象，参与生物的生长、发育等多种过程。下图为细胞通过自噬作用清除衰老线粒体的过程，下列相关叙述错误的是( )
B.自噬前体具双层膜结构，其形成与高尔基体密切相关
A.自噬前体来源于内质网，吞噬衰老线粒体的过程体现了膜的流动性C.自噬体的形成需借助于膜的流动性，这一过程需要消耗能量D.细胞凋亡和细胞衰老的过程中，细胞的自噬作用可能增强
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