1、细胞的分化、衰老、细胞的分化、衰老、凋亡和癌变凋亡和癌变 一、细胞分化一、细胞分化 概念：概念：在个体发育中，由在个体发育中，由 增增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生 的过程的过程 特征：特征：具有具有 、稳定性和不可逆性、稳定性和不可逆性 意义：意义：是生物是生物 的基础；细胞的基础；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，有利于提高各种于提高各种 的效率的效率 一个或一种细胞一个或一种细胞 稳定性差异稳定性差异 持久性持久性 个体发育个体发育 生理功能生理功能 原因：原因：不同的细胞形态、结构的
2、功能不同，是因为不同的细胞形态、结构的功能不同，是因为不同细胞中不同细胞中 细胞的全能性细胞的全能性 (1)(1)概念：已经分化的细胞仍然具有概念：已经分化的细胞仍然具有 的潜能。的潜能。(2)(2)实例实例 植物组织培养：植物组织培养：分化的组织细胞分化的组织细胞(植物植物)愈伤组织愈伤组织 新的植物体新的植物体 动物克隆：核移植动物克隆：核移植 遗传信息的执行情况不同遗传信息的执行情况不同 发育成完整个体发育成完整个体 细胞的全能性细胞的全能性:大小大小-受精卵受精卵 生殖细胞生殖细胞 体细胞体细胞 （植物细胞（植物细胞 动物细胞）动物细胞）原因原因-每个已分化的细胞都含有一整套保持每个已
3、分化的细胞都含有一整套保持 本物种遗传性所需的遗传物质本物种遗传性所需的遗传物质.表达的条件表达的条件：A.细胞脱离原组织器官处于离体状态。细胞脱离原组织器官处于离体状态。B.在一定营养物质、激素和其它外界条件下。在一定营养物质、激素和其它外界条件下。细胞分化（细胞分化（cell differentiation）*细胞分裂与分化有什么区别？细胞分裂与分化有什么区别？数目增数目增 种类增种类增*细胞分化在什么时候发生？整个生命进程中，胚胎时达最大限度整个生命进程中，胚胎时达最大限度*分化后的各种细胞遗传物质是否改变了？分化后的各种细胞遗传物质是否改变了？整套核遗传物质相同整套核遗传物质相同 细胞
4、的全能性(totipotency)动物细胞的动物细胞的细胞核细胞核具有全能性具有全能性 细胞全能性 1、定义：已分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能 2、原因：具有完成个体发育的全部基因 细胞分化细胞分化 细胞全能性细胞全能性 原因原因 细胞内基因选择性表达细胞内基因选择性表达 含有本物种全套遗传信息含有本物种全套遗传信息 特点特点 持久性持久性：细胞分化贯穿于生物：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中体整个生命进程中稳定性和不稳定性和不可逆性可逆性：一般来说，分化了的细：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直胞将一直保持分化后的状态，直到死亡到死亡普遍性普遍性：生物界中普遍：生物界
5、中普遍存在，是生物个体发育的基础存在，是生物个体发育的基础 高度分化的植物细胞在离体的高度分化的植物细胞在离体的情况下，在一定的营养物质、激情况下，在一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条件下，才素和其他适宜的外界条件下，才能表现其全能性能表现其全能性动物已分化的动物已分化的体细胞全能性受限制，但细胞核体细胞全能性受限制，但细胞核仍具有全能性仍具有全能性 结果结果 形成形态、结构、功能不同的细形成形态、结构、功能不同的细胞胞 形成新的个体形成新的个体 关系关系 两者的遗传物质都不发生变化两者的遗传物质都不发生变化 细胞的分化程度越高，具有的全能性越小细胞的分化程度越高，具有的全能性越小 这幅图
6、说明了怎么的一种生命现象？这幅图说明了怎么的一种生命现象？早衰症早衰症（1 1）单细胞生物：细胞衰老或死亡就是个体衰老或死亡）单细胞生物：细胞衰老或死亡就是个体衰老或死亡 （2 2）多细胞生物的细胞衰老不能等同个体衰老）多细胞生物的细胞衰老不能等同个体衰老 个体衰老与细胞衰老的关系个体衰老与细胞衰老的关系 因为：因为：虽每时每刻有部分细胞衰老、走向死亡，虽每时每刻有部分细胞衰老、走向死亡，但同时机体有产生新的细胞来补充。但同时机体有产生新的细胞来补充。而个体的衰老的原因是细胞普遍衰老的过程而个体的衰老的原因是细胞普遍衰老的过程 含义：含义：细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应细胞衰老的过程
7、是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞形态、结构发生复杂变化的过程，最终表现为细胞形态、结构和功能上发生了变化。和功能上发生了变化。二、细胞衰老二、细胞衰老 1 1特征特征 (1)(1)细胞内细胞内 减少，结果使细胞萎缩，减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的速率减慢体积变小，细胞新陈代谢的速率减慢 (2)(2)细胞内多种细胞内多种 降低降低 (3)(3)随着细胞的衰老，细胞内的色素会逐渐积累随着细胞的衰老，细胞内的色素会逐渐积累 (4)(4)细胞内细胞内 减慢，细胞核减慢，细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深深
8、 (5)(5)细胞膜细胞膜 ，使物质运输功能，使物质运输功能降低降低 水分水分 酶的活性酶的活性 呼吸速率呼吸速率 通透性改变通透性改变 2 2原因原因 (1)(1)学说学说 (2)(2)端粒学说端粒学说 自由基自由基 3 3、衰老症状与原因分析、衰老症状与原因分析 衰老症状衰老症状 原因分析原因分析 皮肤干燥、发皮肤干燥、发皱皱 头发变白头发变白 老人斑老人斑 饮食减少饮食减少 细胞水分减少，体积减小细胞水分减少，体积减小 细胞内的酪氨酸酶活性降低所导致细胞内的酪氨酸酶活性降低所导致 细胞内色素的累积细胞内色素的累积 细胞膜通透性功能改变、细胞呼吸细胞膜通透性功能改变、细胞呼吸减弱、新陈代谢
9、速率减慢减弱、新陈代谢速率减慢 胎儿手的发育 人的胚胎经历有尾阶段（6周胚胎）四四 细胞的凋亡细胞的凋亡 1 概念概念：由：由基因基因所决定的细胞所决定的细胞自动结束自动结束生命的过程，生命的过程，就叫细胞凋亡。也常常被称为就叫细胞凋亡。也常常被称为细胞编程性死亡细胞编程性死亡 2 细胞的凋亡的重要意义是：细胞的凋亡的重要意义是：对生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定对生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定和抵御外界各种因素的干扰起关键作用。和抵御外界各种因素的干扰起关键作用。细胞坏死与细胞凋亡相同吗？细胞坏死与细胞凋亡相同吗？细胞坏死是不利因素影响下，细胞正常代谢细胞坏死是不利因素影响下，
10、细胞正常代谢受损或中断引起的细胞损伤和死亡。受损或中断引起的细胞损伤和死亡。四、细胞癌变四、细胞癌变 1 1癌细胞：癌细胞：细胞由于受到致癌因子的作用，不细胞由于受到致癌因子的作用，不能正常地完成细胞分化，而变成能正常地完成细胞分化，而变成 的的细胞，这种细胞就是癌细胞。细胞，这种细胞就是癌细胞。(1)(1)在适宜的条件下，癌细胞能够无限在适宜的条件下，癌细胞能够无限 。(2)(2)癌细胞的癌细胞的 发生显著变化发生显著变化 (3)(3)癌细胞的表面发生了变化。如癌细胞的表面发生了变化。如 ，使癌细胞彼此之间黏着性显著降低，使癌细胞使癌细胞彼此之间黏着性显著降低，使癌细胞在机体内容易分散和转移
11、在机体内容易分散和转移 不受机体控制不受机体控制 增殖增殖 形态结构形态结构 糖蛋白减少糖蛋白减少 2 2 致癌因子的种类致癌因子的种类:A A物理致癌因子物理致癌因子(电离辐射电离辐射X X射线射线紫外线紫外线)B B化学致癌因子化学致癌因子(砷砷苯苯煤煤焦油焦油)C C病毒致癌因子病毒致癌因子(150(150多种多种)3 3 癌变的原因：原癌基因、抑癌基因突变癌变的原因：原癌基因、抑癌基因突变 原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞的生长和分裂进程；的生长和分裂进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖 4 4 预防预防
12、 避免接触致癌因子避免接触致癌因子;保持身心健康保持身心健康,养成良好习惯养成良好习惯.致癌因子致癌因子 原癌基因原癌基因 抑癌基因抑癌基因 细胞生细胞生长分裂长分裂失控失控 癌细胞癌细胞 基因突变基因突变 细胞发生癌变细胞发生癌变 每个人都有每个人都有可能发生癌症吗？可能发生癌症吗？为什么吸烟者容为什么吸烟者容易患肺癌？易患肺癌？其实平均每个正常人每天都会产生其实平均每个正常人每天都会产生100100到到200200个癌细胞个癌细胞,其中其中4040岁以上的人会产生岁以上的人会产生30003000到到50005000个癌细胞个癌细胞,我们称之为前癌细胞。我们称之为前癌细胞。四、癌变机理四、癌
13、变机理 项目项目 细胞凋亡细胞凋亡 细胞坏死细胞坏死 细胞癌变细胞癌变 与基因与基因 的关系的关系 受基因控制受基因控制 不受基因控制不受基因控制 受突变基因控制受突变基因控制 细胞膜细胞膜 的变化的变化 内陷内陷 破裂破裂 糖蛋白等减少，糖蛋白等减少，黏着性降低黏着性降低 形态形态 变化变化 细胞变圆，与细胞变圆，与 周围细胞脱离周围细胞脱离 细胞外形不细胞外形不 规则变化规则变化 呈球形呈球形 项目项目 细胞凋亡细胞凋亡 细胞坏死细胞坏死 细胞癌变细胞癌变 影响影响 因素因素 受严格的由遗受严格的由遗 传机制决定的传机制决定的 程序性调控程序性调控 电、热、冷、电、热、冷、机械等不利机械等
14、不利 因素影响因素影响 分为物理、化分为物理、化学和病毒致癌学和病毒致癌因子因子 对机体对机体 的影响的影响 对机体有利对机体有利 对机体有害对机体有害 对机体有害对机体有害 人和动物细胞的染色体上普遍存在着原人和动物细胞的染色体上普遍存在着原癌基因，但是大多数人不患癌症，只有少数癌基因，但是大多数人不患癌症，只有少数人患癌症，其原因是（人患癌症，其原因是（）A.在正常情况下，原癌基因处于受抑制状态在正常情况下，原癌基因处于受抑制状态 B.原癌基因不能被激活原癌基因不能被激活 C.大多数人具有抗癌能力大多数人具有抗癌能力 D.癌细胞是细胞畸形分化造成的癌细胞是细胞畸形分化造成的 A 下列关于细
15、胞分裂下列关于细胞分裂分化分化衰老和死亡的衰老和死亡的叙述正确的是（叙述正确的是（）A A 细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异异,导致细胞的形态和功能各不相同导致细胞的形态和功能各不相同 B B 个体发育过程中细胞的分裂个体发育过程中细胞的分裂分化和死分化和死亡对于生物体都是有积极意义的亡对于生物体都是有积极意义的 C C 细胞分裂存在于个体发育整个生命过程细胞分裂存在于个体发育整个生命过程中中,细胞分化仅发生于胚胎发育阶段细胞分化仅发生于胚胎发育阶段 D D 多细胞生物细胞的衰老与机体的衰老总多细胞生物细胞的衰老与机体的衰老总是同步进行的是同步进行的 B
16、植物细胞表现出全能性的必要条件是植物细胞表现出全能性的必要条件是（）A A 给予适宜的营养和外界条件给予适宜的营养和外界条件 B B 导入其它植物细胞的基因导入其它植物细胞的基因 C C 脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件 D D 将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内内 C 科学家从正常生活状态的不同年龄阶段的科学家从正常生活状态的不同年龄阶段的三个小白鼠的体内分离出相同部位相同大小的三个小白鼠的体内分离出相同部位相同大小的骨骼肌三块，分别为骨骼肌三块，分别为A AB BC C，然后测定这三块，然后测定这三块骨骼肌释放骨骼肌释放COCO2 2的量，其比为的量，其比为1313:1212:1010。据此分。据此分析：析：1 1 年龄最大的是年龄最大的是 ，其，其COCO2 2的释放的释放量不同可能是细胞量不同可能是细胞 （细胞细胞器）的功能减弱所致。器）的功能减弱所致。2 2 三块骨骼肌内酶活性最强的三块骨骼肌内酶活性最强的是是 ，物质交换能力最差的，物质交换能力最差的是是 。3 3 三块骨骼肌内代谢废物沉积最多的
