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细胞分化、癌变、衰老、凋亡(终结版)


第二节 细胞的分化

组成人体细胞的种类有200多种

红细胞
有丝 分裂 细胞 分化 肌肉细胞 神经细胞 上皮细胞

受精卵 细胞群

进一步分析深化:
1.说出细胞分化的定义 (81页) 2.说出细胞分化的特征——持久、稳定、不可逆

探讨以下问题: 1.细胞分化的过程。

在细胞外观尚未出现明显变化之前,细胞分化的前途就由遗 传信息的执行情况决定了,分化的细胞所呈现出的形态、结 构和生理功能的变化,首先源于细胞内化学物质的变化,如 结构蛋白和催化化学反应的酶,以后依次渐变,不能逆转, 因此,分化是一种持久的、稳定的渐变过程。但细胞的遗传 物质没有改变。
2.细胞分化的意义。一般多细胞生物体的发育起点是一个细 胞(受精卵),细胞的分裂只能繁殖出许多相同的细胞,只 有经过细胞分化才能形成胚胎、幼体,并发育成成体,细胞 分化是生物个体发育的基础。细胞分化使多细胞生物体中的 细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。 3.细胞分化的原因。基因的选择性表达

已经高度分化的细胞,能不能再分化成其他细胞?即: 高度分化的细胞仍然有发育成完整个体的潜能(82页)

从胡萝卜根的韧皮部分离细胞

植物细胞具有全能性

实验表明, 在离体时给 予细胞一定 条件,高度 分化的植物 细胞仍具有 发育成完整 植株的能力。

再 分 化

含有植物激素、无机盐、 糖类等物质的培养液中
脱 分 化

一个细胞分裂 形成的细胞团

胡萝卜的 根部

* 1958年斯图尔德 [美] 实验

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
体外培养 一段时间

代孕母羊

白面羊的克隆羊

动物细胞是否具有全能性?
实验证明:已分化的 的细胞核 动物体细胞的细胞核 具有全能性

为什么细胞核具有 发育成完整个体的 潜能?
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。

红细胞

有丝 分裂

细胞 分化 ?

肌肉细胞

受精卵 细胞群

神经细胞

细胞分化在什么时期?

上皮细胞

有关干细胞:干细胞是一类具有自我更新和分 化潜能的细胞
全能干细胞 多能干细胞 造血干细胞

受精卵

3.造血干细胞移植
? 人们以前常说的骨髓移植、骨髓捐献到今天已经不准确也不科 学,由于我们医学技术的高发展,也就是说我们真正采集、我 们捐献的实际是造血干细胞。在我们人身体哪些部位生产和存 储造血干细胞呢?一般来说,有三个部位,生产和储存的大部 分在骨髓里,所以我们叫做骨髓造血干细胞。还有一部分在外 周血,也就是在血管里面有少量的造血干细胞。第三就是人们 所知道,当妈妈生完小孩之后,在脐带里有大量、丰富的造血 干细胞。反过来说造血干细胞都在哪些部位,有骨髓的造血干 细胞,有外周血的造血干细胞,有脐带血的造血干细胞,现在 我们提倡用外周血的造血干细胞来进行采集。那么骨髓的造血 干细胞采集和外周血的造血干细胞采集有什么不同呢?如果说 是骨髓移植用骨髓的造血干细胞,供者要进行全麻,或者在他 的骨上凿几个洞。用外周血造血干细胞则是先打三、四天的外 周血动员剂,将骨髓中的造血干细胞动员入血,然后用采血的 方法来采集,这样的方法供者没有什么痛苦。

如何进行造血干细胞移植:
? 首先让骨髓中的造血干细胞大量释放到血液 中去,这个过程称为“动员”。 ? 然后,通过血细胞分离机分离获得大量造血 干细胞用于移植,这种方法称为“外周血造血干 细胞移植”。这样现在捐赠骨髓已不再抽取骨髓, 而只是“献血”了。而且,由于技术的进步,现 在运用造血干细胞“动员”技术,只需采集分离 约50至200毫升外周血即可得到足够数量的造血干 细胞。采集足够数量的造血干细胞后,血液可回 输到捐献者体内。

干细胞原料库的建立

?

干细胞的分类
按分化潜能
? 全能干细胞

按发育状态
?胚胎干细胞 ?成体干细胞
造血干细胞

? 多能干细胞
? 专(单)能干细胞
胚胎干细胞

干细胞研究应用的媒体报道
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。

细胞的全能性
1.为什么生物具有全能性? 生物体每个细胞都含有该物种所特 有的全套遗传物质。

2.不同细胞的全能性相同么?
一般而言,植物细胞的全能性大 于动物细胞;分化程度越高的细胞, 全能性就越低。

植物细胞全能性的应用: 组织培养进行快速繁殖

拟 南 芥

切取茎段置于培养基上

茎段从两端开始膨大加粗

第三节

细胞的癌变

材料1:

2002年我国人口死亡原因统计(前七位) 死亡原因 癌 症 脑血管疾病 呼吸系统疾病 心 脏 病 损伤与中毒 消化系统疾病 泌尿生殖系统疾病 死亡率(/10万人) 240.95 223.61 206.06 173.49 95.61 41.2 17.64

问题探讨:

本节聚焦
? 癌细胞有哪些特征? ? 常见的致癌因子有哪 些? ? 预防癌症与健康的生 活方式有什么关系?

癌细胞的扩散和转移

材料2

细胞来源 正常人肝细胞 海拉宫颈癌细胞

细胞周期 分裂次数 22小时 22小时 50~60 ∞ ≈25484

存活时间 45.8天~55 天 1951年至今

这说明癌细胞有什么特征?

一.探讨“癌细胞与正常细胞的不同”
正常细胞 增殖次数 细胞形态 能否转移 癌细胞

50-60次

无限增殖

扁平梭形 一般不能

球形 能

二.癌细胞的特点(84页)
恶性增殖的“不死细胞”

形状显著改变的“变态细胞”
黏着性下降的“扩散细胞”

无接触抑制现象
癌细胞的蛋白表达异常

思考:引起细胞癌变的原因是什么?

致癌因子可归纳三类:85页
? 物理致癌因子:主要是辐射,如紫外线、X射线等。 ? 化学致癌因子:砷、苯、煤焦油、芥子气等。 ? 病毒致癌因子:能引起细胞癌变的病毒。现已发现 150多种病毒可引起动物或植物产生肿瘤或癌症。

思考讨论:

致癌因子是否一定会导致细胞癌变?

人和动物的染色体上本来就存在和癌有 关的基因它们都是细胞中正常的固有的基因:


原癌基因:其很多的产物都负责调节细胞周 期,控制细胞生长和分裂的进程。(细胞增 殖加速器) 抑癌基因:主要是阻止组织细胞不正常 的增殖。(细胞增殖制动器)

三. 细胞癌变的内因分析
原癌基因: 负责调节细胞周期,控制细胞生长
和分裂的过程

抑癌基因:

防止细胞不正常增殖

致癌因子

导致

基因突变
(原癌、抑癌基因)

癌症究竟离我们有

多 远?

日常诱癌20例
感染乙肝病毒的可诱发肝癌;

感染人乳头状病毒可诱发宫颈癌; 感染螺杆菌可诱发胃癌; 吸烟(每日超过2包,10年以上)可诱发肺癌; 被动吸烟(22年以上)可诱发肺癌与喉癌;
经常接触沥青者,易诱发皮肤癌; 经常接触煤焦油者,易患皮肤癌; 经常接触放射线者,易诱发肺癌与白血病; 长期使用化学性染发剂可诱发淋巴癌;

经常在太阳下曝晒,可诱发皮肤癌。

酗酒可诱发咽喉癌;

红肉(即牛肉、羊肉)摄入量过大,可诱发结肠癌; 新鲜水果及蔬菜摄入不足可诱发肺癌; 高盐咸食者,易患胃癌; 报纸包食物可得各种癌症; 吃热烫食物易引起食道癌; 纤维素摄入不足可诱发结肠癌和直肠癌; 过度肥胖可诱发结肠癌与乳腺癌; 缺少锻炼(每周热量消耗少于1000卡)可诱发

长期精神压力可诱发各种癌症;

结肠癌和直肠癌;

癌细胞的定义:84页

正常细胞在受到致癌因子的作
用下,细胞中的遗传物质发生变化 ,形成不受机体控制的、连续进行

分裂的恶性增殖细胞。

致癌食物:即发霉的、熏制的、烧烤的以及高 脂肪的食品中含有较高的致癌物质,如黄曲霉 毒素、亚硝酸盐、苯并[α ]芘等。

增加癌症风险的行为举例

吸烟

心情忧郁

长期曝晒

食物中的防癌物质:大豆 ;动物肝脏中含 有的大量维生素D;蔬菜水果中富含的维生 素C,维生素E,胡萝卜素;绿茶中富含多 元酚

保持愉悦的心情

癌症是不是“不治之症” ?

蔡琴 居里夫人 奥黛丽· 赵丽蓉 傅彪赫本 女飞大队长刘文力 历经乳癌之险 战胜癌症重返蓝天 因患血癌去世 因患肝癌去世 因患肺癌去世 因患肠癌去世 及时手术切除

如何治疗癌症?

知识小结: 致癌因子
作用 预防

正常细胞
原 癌 基 因 抑 癌 基 因

健康的 生活方式

失控 细胞癌变 (癌细胞的特征)

健康生活方式让你远离癌症

建 议

少吃脂肪 饮食清淡 膳食纤维 不可忽视 坚持运动 保持苗条 新鲜蔬果 每日必备 腌制食物 不宜多食 饮酒适度 切莫贪杯 决不吸烟 健康相伴 情绪稳定 轻松工作 定期检查 防患未然

广岛和长崎两地的 原子弹受害者白血 病和皮肤癌的发病 率明显高于其他 地区。

原子弹在广岛上空爆炸

90%的儿
童癌症患者 家中半年内 曾大规模装 修过

“装潢一新”

肺癌的发病率, 吸烟者为不吸 烟者的10.8 倍

“吞云吐雾”

感染乙肝病 毒的患者患肝癌 的几率比正常人 高很多。

第二章 细胞的衰老和凋亡

第一节 细胞的衰老

讨论
? 1.人体的衰老还表现出哪些特征?
白发,皱纹,老年斑,耳聋,眼花,行动迟缓,记忆力减退等。

? 2老年人体内有没有幼嫩的细胞?年轻人体 内有没有衰老的细胞?
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。 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。

? 3人体衰老与细胞衰老有什么关系?

一、个体衰老与细胞衰老的关系
? 单细胞生物体:细胞的衰老或死亡就是个 体的衰老或死亡 。 ? 多细胞生物个体总是在不断更新着,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。

这幅图说明了怎样的一种生命现象? 由人物的变化,你能推测衰老细胞发生了哪些 特征?

衰老的细胞有什么特点?

优P58例 P59NO3 NO2

二、细胞衰老的特征91页
1.细胞内水分减少,细胞体积缩小,新陈代谢的速 度降低 2.细胞内酶的活性降低,色素沉积 3.细胞膜皱缩,流动性下降,运输功能减弱 4.核膜内折,染色体固缩,基因表达出现关闭现象 5.线粒体数量减少,体积膨大甚至外膜破坏 6.内质网排列无序化,解体,总量有所减少

二、细胞衰老的特征
? ? ? ? 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:细胞内色素积累增多 两低:膜的物质运输功能降低,多种酶的活性 降低

衰老

新陈代谢减慢

有哪些原因导致细胞衰老?

>哈

三、细胞衰老的原因
1.自由基学说
? 自由基是含不成对电子的原子或基团,具有高度

反应活性。包括:氧自由基(如· OH)、氢自由
基(· H)、碳自由基、脂自由基等。

? 自由基来源:外源性(如辐射)、内源性。
? 内源性自由基产生于①由线粒体呼吸链电子泄漏

产生;②由氧化酶(如MFO)催化底物羟化产生

2.程序性衰老(programmed senescence )
? 生物的生长、发育、衰老和死亡都由基因程序控
制的,衰老是某些基因依次开启或关闭的结果。 ? 例1. 在小鼠肝中,胚胎早期表达的胞质丙氨酸转 氨酶(cAAT)为A型,随后停止表达,衰老时则 表达B型cAAT ? 例2. 肝脏中的衰老标志蛋白2在老年期表达。

3.复制性衰老(replicative senescence)
? 细胞的增殖次数是有限的,称“Hayflick”极限。
如人胚成纤维细胞可培养60-70代。 ? DNA每复制一次端粒就缩短一段,到一定程度时 ,则激活DNA损伤检验,细胞凋亡。人的成纤维 细胞端粒每年缩短14-18bp。 ? 端粒酶可修复端粒,此酶仅在干细胞中表达。

>哈

4. 衰老基因学说
? 子女的寿命与双亲的寿命有关;动物都有相当恒 定的平均和最高寿命; ? 成人早衰症:约39岁衰老,47岁生命结束;婴幼 儿早衰症:1岁衰老,12~18岁生命结束;
– 早衰症患者体内解旋酶发生突变 。

? 衰老时,衰老相关基因(SAG)活跃表达,如 senescent cell derived inhibition of DNA synthesis 。

第二节 细胞的凋亡 93页
1.概念:由基因所决定的细胞自动结束生 命的过程,就叫细胞的凋亡 。

2.决定因素:由遗传机制决定的程序性 调控。

细胞凋亡的过程93页
1.凋亡的开始:细胞皱缩,细胞连接消 失,内质网膨胀,染色体固缩并沿着核 膜分布,单细胞膜依然完整。 2.凋亡小体的形成:核膜破裂,染色体 断裂为大小不等的片段,进一步形成凋 亡小体的形成。 3.细胞的解体:凋亡小体逐渐与细胞分 裂,脱落至细胞间质,最终被周围的细 胞吞噬并消化。

细胞凋亡的机制
探究活动P93-94 细胞按照发育程序进行的一种自杀 性死亡过程。

3、细胞凋亡意义95页
? 1 有利于清除多余、无用细胞。
? 2.有利于清除完成正常使命的衰老细胞。

? 3.有利于清除体内的有害细胞。
? 4.维持器官和组织中细胞数目的相对稳定。

细胞死亡

自动死亡 (细胞凋亡) 遗传物质控制 被动死亡(细胞坏死) 外界因素引起

举例P124

意义

>小结

细胞凋亡与人类健康

1.细胞凋亡不足引起的疾病 2.细胞凋亡过度引起的疾病


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