中图版生物必修1第一节细胞衰老
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第1节 细胞衰老课标要求1.能力要求正确分析资料,得出生物方式与癌症防治的关系;2.内容要求1.描述细胞衰老的特征;2.说出细胞凋亡与死亡的区别;3.说出癌细胞的主要特征;4.举例说明细胞的全能性;知识网络体系重难热点归纳1.细胞的凋亡与细胞死亡细胞死亡有细胞凋亡和细胞坏死两类。
细胞坏死是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。
而细胞凋亡是由遗传物质所决定的细胞自动结束生命的过程。
它对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
2.细胞癌变的机理及预防有的细胞受到致癌因子(物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子)的作用,细胞中遗传物质发生变化(原癌基因和抑癌基因发生突变),导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
注意避免接触致癌因子,增强体质,保持健康心态,养成健康的生活方式和生活习惯,从多方面采取措施,预防癌症的发生。
随着在细胞和基因水平上对癌症的研究,治疗癌症的新方法、新技术正不断涌现,人类终将战胜癌症。
经典例题剖析1.在不断增长的癌组织中,癌细胞 ( )A .通过减数分裂不断增殖B .都有染色单体C .都在合成蛋白质D .DNA 量都相等个体衰老与细胞衰老的关系细胞的衰老和凋亡细胞的癌变①细胞内的水分减少,细胞新陈代谢速率减慢; ②细胞内多种酶的活性降低; ③细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累; ④细胞内呼吸速率减慢,细胞核的体积增大,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;细胞衰老的特征 细胞衰老的原因细胞的凋亡:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
①在适宜的条件下,癌细胞能够无限增殖;②癌细胞的形态结构发生显著变化;③癌细胞的表面发生了变化,容易分散、转移; 癌细胞的主要特征致癌因子:物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子健康的生活方式与癌症防治[解析] 本题考查的知识点是癌细胞的增殖方式。
第四单元第二章第一节细胞的衰老一、教材分析本节课重点研究对细胞衰老过程的认识以及衰老细胞的生理特征,为深入研究细胞的凋亡做铺垫。
二、教学目标知识目标1.通过活动研究使学生对细胞衰老因素能够有初步认识。
2.通过课堂深入讲解,使学生掌握并了解细胞衰老的特征。
3.让学生正确认识细胞衰老与人类健康的关系。
能力目标通过识图和数据分析,使学生学会通过现象,总结规律,找出实质的科学思维能力。
情感目标通过本节课学习,让学生认识到衰老是正常的生理现象,是受到外界因素影响的。
正确的生活习惯可以延缓衰老,从而让学生认识到珍惜健康、享受生命的意义。
三、教学重点1.细胞衰老的内在因素2.细胞衰老的特征四、教学难点细胞衰老的内在因素五、教学方法讲授法、探究法、视图分析法六、教学准备:1.周围生物、各种图片2.让学生课下完成以下研究计划1)提出人类的衰老是否可以延缓的科学假设。
2)查询互联网上及书籍中有关人类预防衰老的方法,结合生活经验,对这些方法进行归类总结。
3)识别哪些日常生活习惯不利于延缓衰老。
4)提出科学的健康计划与建议,规范人们的生活习惯、饮食结构和运动方式,提出预期目标。
5)写一封珍惜生命、延缓衰老的倡议书。
七、教学过程1.对细胞衰老的认识【引入】看窗外飘零的树叶,春天时它们那么富有朝气;想想家中的祖父母,他们也曾经拥有美丽的容颜。
在时光流逝中,细胞的衰老悄然发生。
看屏幕上的图片:【问题一】看图回答,这四张照片上的人大约多大年纪?他们的容貌有什么特征差异?学生回答:小结:这些都是细胞衰老引起的。
衰老是正常的生理现象,细胞同样存在着发生、生长、衰老、死亡的变化,生命的衰老和细胞衰老密切相关。
【问题二】细胞衰老的因素是什么?探究一、影响细胞衰老的内在因素【资料一】分别在体外培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞,结果见表:【资料二】分别将鼠、鸡、人和龟的体细胞在体外培养,结果见图:【资料三】将年轻人体细胞去核后与老年人的完整细胞融合,另将老年人体细胞去核后与年轻人的完整细胞融合,分别在体外培养。
第1节细胞衰老一、学习目标:(1)描述细胞衰老的特征。
(2)简述细胞凋亡与细胞坏死的区别。
(3)探讨细胞衰老凋亡与人类健康的关系。
二、重点:细胞衰老的特征,个体衰老与细胞衰老的关系。
三、知识结构:生物种类关系单细胞生物细胞的衰老或死亡就是。
多细胞生物(1)细胞水平:生物体内的细胞不断更新,有幼嫩的细胞,有(2)个体水平:个体衰老过程也是组成。
1、讨论:老年人体内有没有幼嫩的细胞呢?一般情况下,老年人的心脏不如年轻人的收缩有力,试从细胞水平分析其主要原因是什么? 2何判断细胞是否处于衰老状态?3老细胞的特征:(1)在衰老的细胞内减少,结果使细胞,体积变小,细胞。
(2)衰老的细胞内,多种。
(3)细胞内的会随着细胞衰老而逐渐积累。
(4)衰老的细胞内,细胞核,核膜内折,。
(5)细胞膜的,使物质。
四、例题解析:个体衰老与细胞衰老的关系问题2:我们学过的单细胞生物有:(举一例)单细胞生物的衰老(= 或≠)细胞的衰老。
问题3:人的生命系统结构层次有哪些?人体是由许许多多的不同的不同的器官—》不同的人。
人的细胞时刻都在;所以,老年人的体内有幼嫩的细胞,年轻人的体内也有衰老的细胞。
人的衰老(= 或≠)细胞的衰老。
多细胞生物的衰老(= 或≠)细胞的衰老。
二、细胞衰老的特征:1、2、3、五、例题解析【例题】关于“细胞衰老”的说法错误的是……………………………………………()A.人的一生中,体细胞分裂50~60次,因而各种细胞寿命一样B.机体内能保持具有不断分裂能力的细胞寿命较长C.生物体内随时有大量细胞衰老死亡,同时又有大量新增殖的细胞代替它们D.衰老死亡是细胞遗传程序所决定的正常生命现象解析:同一种生物体内,细胞分裂的次数是一定的。
但同一个体内不同组织的细胞分化程度不同,细胞的寿命也不同。
有的细胞不完全分化,如表皮生发层的细胞、骨髓的造血干细胞等,可以不断分裂,这样的细胞寿命较长。
有的细胞高度分化,如神经细胞、肾细胞等,这样的细胞在生物体内不再继续分裂,寿命相对较短。
第1节细胞衰老合作与讨论(1)1.老年人皮肤干燥皲裂,头发变白,出现老人斑的原因各是什么?我的思路:老年人皮肤干燥皲裂是由于皮肤细胞内水分减少,细胞萎缩变小导致的;头发变白是由于酪氨酸酶活性降低,黑色素不能合成导致的;出现老人斑是细胞内色素积累导致的。
2.细胞增殖、分化和细胞的寿命三者的关系如何?我的思路:细胞增殖是生物繁殖和发育的基础,个体发育中,由一种类型的细胞经细胞分裂后在形态、结构和功能上形成稳定性差异,称为细胞分化。
随着细胞分裂次数的增加,细胞增殖能力逐渐减弱,细胞趋向衰老。
同一类型的细胞,随着细胞分化程度增加,细胞趋向于衰老。
但同一物种的不同组织的细胞衰老速度有快有慢。
一般来说,能够保持继续分裂能力的细胞不容易衰老,寿命比较长。
3.细胞衰老的内因和外因是什么?我的思路:关于细胞衰老的原因有多种学说,是正在研究中的一个热点问题。
细胞衰老很可能是多种内因和外因共同作用的结果,但内因起决定作用。
细胞衰老是一种正常的生命现象,与基因的选择性表达有关,是由该物种细胞核内的遗传物质决定的。
人类不可能长生不老,但良好的外部环境可以延缓细胞衰老。
所以,保持良好的生活习惯和乐观的人生态度,有益于延缓衰老。
本节内容介绍了关于细胞衰老机制的一些研究,并由此扩展,总结了细胞衰老的特征以及与人类健康的关系。
学好这一节课,要注意把握好探究活动,通过探究,激发思考,提高学生的实验分析能力、科学探究能力、逻辑思维能力。
学习中注意与前面的相关知识进行对比分析,并与实际生活相联系。
使学生体会生命的运动性,体会内因和外因对生命进程的影响等哲学思想。
(2)1.培养的人二倍体细胞衰老是细胞本身决定的,还是由于培养环境的恶化(例如培养基中营养物质的缺乏,细菌的污染或有毒物质的积累)?Hayflick设计了巧妙的实验:他以间期有无巴氏小体作为供体细胞的标记,将取自老年男性个体的细胞(间期无巴氏小体)和取自年轻女性的细胞(间期可见巴氏小体)进行单独或混合培养,并统计其倍增次数;结果发现,混合培养中的两类细胞的倍增次数与各自单独培养时相同,即在同一培养基中,当年轻细胞旺盛增殖的同时,老年细胞就停止生长了。
第一节细胞衰老一、学习目标1.描述细胞衰老的特征。
2.了解细胞衰老的主要因素。
二、重难点分析重点掌握衰老细胞的主要特征。
难点探索细胞衰老的主要因素的实验分析。
三、学法指导(一)课前预习知识点一:人类对细胞衰老的认识细胞衰老是细胞生命活动中的一个阶段,是生理活动和功能________的________过程。
细胞衰老是________的基础,研究细胞衰老的控制机理对人类________的提高具有积极意义。
答案:不可逆衰退有机体衰老生存质量知识点二:细胞衰老的特征(1)细胞内酶的活性________,色素________;(2)细胞内水分________,细胞体积________,新陈代谢速率________;(3)细胞膜________,流动性________,运输功能________;(4)核膜内折,染色体________,基因表达出现________现象;(5)线粒体数量________,体积膨大甚至外膜破裂;(6)内质网排列________化,解体,总量有所________。
答案:降低沉积减少缩小降低皱缩下降减弱固缩关闭减少无序减少知识点三:细胞衰老与人体健康人体衰老是生理功能________的综合体现,是________逆转的生命过程。
衰老的控制不仅在于细胞的内部,同时也与________有着密切的关系。
良好的外部环境可以延缓细胞衰老。
对人类来说,合理的________、良好的________、适当的________和乐观的________等都有利于延缓衰老。
答案:下降和紊乱不可外部环境饮食结构生活习惯体育运动人生态度(二)合作探究根据你的学习,说一说细胞衰老的原因是什么?答案:从目前的研究工作来看,细胞衰老可能是多种内因和外因共同作用的结果。
与细胞衰老有关的因素非常复杂,大致可以归纳为两方面:(1)衰老因子的积累引起细胞衰老。
随着细胞的生长和发育,在细胞中积存了一些代谢废物,这些物质影响了细胞的正常活动,导致细胞衰老。
第1节细胞衰老[背景知识互动]1.高等动物的发育的基础是什么?2.人体内是不是所有的细胞都在进行细胞增殖?答案:1.高等动物从一个受精卵开始发育成一个成熟动物的基础是细胞增殖和细胞分化。
2.人体内的细胞有一部分终生进行细胞增殖,但是也有一部分细胞当发育完成后不再进行细胞增殖。
知识链接初中学过关于动物的发育的问题,对细胞的衰老与死亡也有阐述。
[典型例题探究]【例题】下列不属于衰老特征的是()A.细胞膜上的糖蛋白减少B.细胞内色素积累C.酶的活性下降D.细胞核体积增大,染色质固缩解析:细胞内生理生化过程发生的复杂变化是引起细胞衰老的主要原因,由此导致了细胞在形态、结构和功能等方面表现出衰老的特征。
如:细胞内水分减少,细胞体积缩小,新陈代谢速度降低;核膜内折,染色体固缩,基因表达出现关闭现象;内质网排列无序化,解体,总量减少;线粒体数量减少,体积膨大甚至破坏;细胞膜皱缩,流动性下降,运输功能减弱,胞间连接丧失;细胞内酶的活性降低,色素沉积。
答案:A 规律发现细胞内生理生化过程发生的复杂变化是引起细胞衰老的主要原因,由此导致了细胞在形态、结构和功能等方面表现出衰老的特征。
细胞衰老[学习目标导航]探讨细胞的衰老与人体健康的关系(情感性目标:经历或感受水平)。
学习提示细胞分裂次数与动物的寿命的关系是一关键内容。
[教材习题研讨]巩固提高:1.解析:细胞衰老的过程是细胞与生化发生复杂变化的过程,如呼吸速率减慢,酶活性降低等,最终反映在细胞形态结构的变化。
细胞衰老的主要特征大体可以从以下几方面描述:(1)细胞膜体系发生变化。
(2)细胞骨架体系发生变化。
(3)线粒体发生变化。
(4)细胞核发生变化。
(5)蛋白质合成发生变化。
答案:细胞内水分减少,细胞体积缩小,新陈代谢速度降低;核膜内折,染色体固缩,基因表达出现关闭现象;内质网方法点拨细胞衰老过程中还伴有其他一些细胞器的变化。
如溶酶体的数量及体积明显增加等。
排列无序化,解体,总量减少;线粒体数量减少,体积膨大甚至破坏;细胞膜皱缩,流动性下降,运输功能减弱,胞间连接丧失;细胞内酶的活性降低,色素沉积。
2.解析:在有机体内总是有细胞在不断地衰老与死亡,同时又有新增殖的细胞来代替它们。
细胞衰老与个体的衰老两者既有区别,又有联系。
答案:对于多细胞生物而言,细胞衰老与死亡和机体的衰老与死亡是两个概念,机体的衰老并不等于所有细胞的衰老,但是细胞的衰老与机体的衰老又是密切相关的。
正确理解细胞衰老与机体衰老两者之间的关系。
3.解析:参加社会活动和文化体育、娱乐活动。
有人认为,这样可以推迟和延缓脑细胞的衰老。
性格开朗、心胸开阔、精神愉快、性情文静、情绪乐观。
性格是人类特有的心理素质,制约着人的一切心理活动。
生活在环境优美地区中的人,有些人成为长寿老人,生活环境对这些长寿老年人影响很大,但是,并不是生活在环境优美地区的每一个人都能长寿,寿命受遗传、运动、饮食等诸因素的影响。
因此,应该从综合性的角度来看待每一个有利于长寿的因素和不利因素,只要大家都来创造对健康长寿的有利因素,克服不利的因素,人人都可以争取健康长寿。
人的自然寿命是根据生物学的规律推算出来的,人的个体寿命很少有达到自然寿命的界限,而一般人的个体寿命又是千差万别,各不一样。
答案:与人的寿命有关的因素,不外乎先天性(内因)和后天性(外因)两方面。
疾病可以使人未老先衰,疾病伤残是影响人类自然寿命的重要因素。
长期处于营养不良状态的人是不可能长寿的。
营养对于人的长寿固然是重要的,但是,当人们的生活水平不断提高,富裕起来的人越来越多,营养状态也越来越好的时候,如果摄取营养过剩,就会使人体能量代谢失去平衡,导致肥胖。
高脂血症、高血压、冠心病、糖尿病等多种疾病的发生,对人类的长寿构成巨大威胁。
总之,人的寿命是受很多错综复杂的因素影响的,任何单一因素,对某一个人来说,可能是决定性的因素,但是,对每个人来说,只能看成重要的因素,甚至不是有关因素。
分析讨论:人的寿命主要是通过内外两大因素实现的。
内在因素是基因,外在因素是环境,包括自然的和社会的。
1.实验1结论:供体的年龄越小,细胞在体外分裂的次数就越多。
2.实验2结论:动物的寿命长短与其体细胞在体外培养的细胞增殖次数有关。
3.实验3结论:决定细胞衰老的因素在细胞内部,而不是外部的环境。
4.实验4结论:是细胞核而不是细胞质决定了细胞衰老的表现。
衰老基因和抗衰老基因是矛盾的统一。
[教材优化全析]1.人类对细胞衰老的认识在有机体内总是有细胞在不断地衰老与死亡,同时又有新增殖的细胞来代替它们。
在人的机体内仅红细胞每分钟就要死要点提炼细胞的衰老和死亡都是正常亡数百万至数千万之多。
机体表面随时有无数细胞死亡与脱落。
因此,细胞衰老(cellularaging)是细胞生命活动的必然规律。
然而对这一规律的认识过程却是漫长而曲折的。
的自然规律。
20世纪四五十年代L系小鼠细胞和HeLena细胞系的建立,又使细胞不死的观点的统治地位更加巩固了。
根据这种观点,细胞本身并没有衰老与死亡,多细胞生物体内观察到的细胞衰老,起因不在细胞本身,而是由于体内外环境的影响。
这种观点在20世纪60年代初由于海弗利克(Hayflick)等人的工作从根本上动摇了。
以下是海弗利克等人的科学研究过程:探究活动对于动物个体的衰老与细胞衰老的关系,最初的观点是:两者之间没有直接的联系。
影响细胞衰老的内在因素资料1:Hayflick等发现,从胎儿肺得到的成纤维细胞可在体外条件下传代50次,而从成人肺得到的成纤维细胞只能传代20次,可见细胞的增殖能力与供体的年龄有关。
供体的年龄越小,细胞在体外分裂的次数就越多。
资料2:Hayflick还比较了取自寿命长度不同的生物的胚成纤维细胞在体外培养条件下的传代次数和寿命的关系,发现物种寿命与培养细胞寿命之间存在着确定的相互关系,例如取自龟的培养细胞传代次数达90~125次,而来自小鼠的细胞在体外的传代次数只有14~28次。
动物的寿命长短与其体细胞在体外培养的细胞增殖次数有关。
资料3:为了确定体外培养的人二倍体细胞的衰老是细胞本身决定的还是由于培养环境的恶化(例如培养基中营养物质的缺乏,细菌的污染或有毒物质的积累)造成的,Hayflick设计了巧妙的实验,他以间期有无巴氏小体作为供体细胞的标记,将取自老年男性个体的细胞(间期无巴氏小体)和取自年轻女性个体的细胞(间期可见巴氏小体)进行单独或混合培养,并统计其倍增次数。
结果混合培养中的两类细胞的倍增次数与各自单独培养时相同,即在同一培养基中,当年轻细胞旺盛增殖的同时,年老细胞就停止生长了。
这一结果有力地说明,巴氏小体的污染并没有影响细胞的衰老,决定细胞衰老的因素在细胞内部,而不是外部的环境。
决定细胞衰老的因素在细胞内部,而不是外部的环境。
资料4:年轻的细胞质体与年老的完整细胞融合时,得到的杂种细胞不能分裂;而年老的细胞质体与年轻的完整细胞融合时,杂种细胞的分裂能力与年轻细胞几乎相同(见下图)。
这一实验的结果说明,是细胞核而不是细胞质决定了细胞衰老的表现。
细胞,不是不死的,而是有一定的寿命的;它们的增殖能至此,Hayflick界限,即关于力不是无限的,而是有一定的界限,这就是著名的Hayflick界限。
个体的衰老与细胞的增殖界限有直接的关系。
2.细胞衰老的特征细胞的增殖能力和寿命是有限的观点,为广大的研究者所接受。
项目特征物质水分减少、体积缩小代谢酶活性低、色素沉积、代谢减慢细胞核核膜内折染色体固缩、基因表达关闭细胞膜皱缩、流动性降低、运输减弱内质网排列无序、解体、减少线粒体数目减少、体积增大、外膜破坏3.细胞衰老与人类健康①细胞的正常衰老对人体的健康非常有利。
细胞衰老的特征可以从内到外,从大到小,从形态到代谢的顺序来掌握。
人体的体细胞每天都有大量的衰老与死亡:红细胞的寿命是120天,白细胞的寿命为数天、数周或数年。
血细胞不断地衰老和死亡,由新生的血细胞不断补充,使外周血循环中血细胞数量和质量保持动态平衡。
②不正常的细胞衰老是一种疾病。
思维拓展红细胞寿命短的一个原因是红细胞没有细胞核,失去了细胞的完整性。
早老症是一种相当罕见的儿童遗传性疾病,罹患者发生对阳光敏感、矮小及早熟等症状。
第一型(传统型)早老症的症状是渐进性的,通常在一岁以后才出现典型的异常外观。
第二型(先天性或早发型)早老症则于出生后即出现异样。
与其他因DNA(去氧核糖核酸)修补缺陷引起的疾病最大的差异在于早老症并不直接导致癌症。
③细胞的衰老往往伴随着人整体的衰老。
肌肉细胞的衰老造成人的行动不便;胸腺细胞的衰老造成人的免疫力下降。
衰老不仅决定于细胞内部,外部环境的影响也很关键:全析提示一般认为儿童早衰症是由于目前有两个与早老症有关的基因缺陷——CSA和CSB被发现,其中CSA基因位于第5号染色体上。
这两个基因密码产生的蛋白质都与DNA修补以及复制翻译机制有关。
①适当的体育活动和练气功有抗老保健作用。
②环境温度对冷血动物体温有明显影响,降低环境温度可以使某些鱼类的寿命延长。
有人估算,如果人的体温能降低2~3度,寿命可延长25~40年。
这不能仅归因于代谢减慢,可能还跟改善后半生的免疫功能恶化有关。
③空气中带有负电的微粒称为空气负离子,适当浓度的负离子能延缓衰老。
④某些食品如银耳、木耳、蜂蜜等能减缓人群生物学年龄的增长。
人体的衰老是一个自然规律,要以正常的心态来面对,多养成一些好的习惯,会在一生中受益无穷。