细胞死亡的生物学过程、类型、特点和研究意义等
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第二节细胞分化、衰老和死亡课标内容要求核心素养对接说明在个体发育过程中,细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化,形成了复杂的多细胞生物体。
1.生命观念——利用结构和功能观,说明细胞分化的实质和意义,以及衰老的特征。
2.科学思维——通过比较和分类,明确不同细胞全能性大小的不同,以及细胞死亡方式的不同。
3.社会责任——关注我国的老龄化问题。
一、细胞分化和细胞全能性1.细胞分化形成复杂的多细胞生物体(1)细胞分化概念:在个体发育中,由一个或一种细胞经细胞分裂产生的子代细胞,在形态结构和生理功能上逐渐发生稳定性差异的过程,称为细胞分化。
(2)细胞分化实例①骨髓中造血干细胞分裂产生的细胞发生特异性变化,形成红细胞、血小板和多种白细胞。
②在被子植物中,叶表皮细胞外侧有角质层,具有保护作用;叶肉细胞内有大量的叶绿体,能进行光合作用;营养组织细胞能储藏营养物质;输导组织参与营养物质的运输。
(3)细胞分化特点①细胞分化是一种持久性的变化。
②一般来说,分化后的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
③细胞分化是生物界普遍存在的生命现象,是生物体发育的基础。
(4)细胞分化意义在个体发育中,细胞分化能增加细胞的类型,不同类型的细胞构成了多细胞生物体的各种组织和器官,执行不同的生理功能,从而有利于提高各种生命活动的效率。
2.分化后的细胞仍然具有全能性(1)1902年,德国植物学家哈伯兰特预言:离体的植物细胞既然具有本物种全套遗传信息,那么,在一定条件下应该能发育成为完整的植物体。
(2)1958年,美国植物学家斯图尔德等人,证实了哈伯兰特50多年前的预言,即离体的植物细胞能发育成完整的植物体。
(3)植物细胞具有全能性:高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力,即植物细胞具有全能性。
细胞的全能性是指细胞分裂和分化后,仍然具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
(4)高等动物已分化的体细胞的细胞核仍然保持着全套的遗传物质,是具有全能性的。
2020-2021学年生物新教材人教必修1学案:第6章第3节细胞的衰老和死亡含解析第3节细胞的衰老和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.1。
生命观念--掌握细胞衰老的特征,并分析其原因;阐明细胞凋亡的意义。
2.科学思维——辨析细胞凋亡与细胞坏死. 3.社会责任——关注社会议题,辨别迷信和伪科学,主动向他人宣传健康生活和关爱生命等相关知识。
一、细胞衰老1.细胞衰老的特征错误!2.细胞衰老的原因(1)自由基学说:自由基攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。
①自由基攻击磷脂分子,产生自由基,这些新产生的自由基又去攻击别的分子,引发雪崩式的反应,对生物膜损伤比较大。
②攻击DNA,可能引起基因突变。
③攻击蛋白质,使蛋白质活性下降。
(2)端粒学说①端粒:染色体两端特殊序列的DNA—蛋白质复合体.②特点:端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。
③结果:在端粒DNA序列被“截”短后,端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤,结果使细胞活动渐趋异常。
3.细胞衰老与个体衰老的关系(1)单细胞生物:个体衰老、死亡与细胞衰老、死亡是一致的.(2)多细胞生物①体内的细胞总是在不断更新,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。
②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细胞会随着分裂次数的增多而衰老。
④细胞核与细胞质相比,前者对细胞分裂影响更大。
二、细胞的死亡1.细胞凋亡(1)概念错误!(2)细胞凋亡的几种类型①个体发育过程中细胞的编程性死亡.②成熟个体中细胞的自然更新。
③被病原体感染的细胞的清除。
(3)意义①保证多细胞生物体完成正常的发育。
②维持内部环境的稳定。
③抵御外界各种因素的干扰.2.细胞坏死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。
判断对错(正确的打“√",错误的打“×")1.细胞的衰老或死亡和个体的衰老和死亡是一回事。
6.3细胞的衰老和死亡高一生物人教版(2019)必修一课前导学【新知导学】➢细胞衰老的特征1.水分,细胞体积,新陈代谢速率。
2.酶活性。
3.色素逐渐。
4.细胞内呼吸速率,细胞核体积、核膜、染色质收缩、染色。
5.细胞膜通透性改变,物质运输功能。
➢细胞衰老的原因1.自由基学说:自由基攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。
(1)自由基攻击磷脂分子,产生自由基,这些新产生的自由基又去攻击别的分子,引发雪崩式的反应,对损伤比较大。
(2)攻击DNA,可能引起基因突变。
(3)攻击蛋白质,使蛋白质活性。
2.端粒学说(1)端粒:染色体两端特殊序列的DNA——蛋白质复合体。
(2)特点:端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。
(3)结果:在端粒DNA序列被“截”短后,端粒内侧的就会受到损伤,结果使细胞活动渐趋异常。
➢细胞衰老与个体衰老的关系1.单细胞生物:个体衰老、死亡与细胞衰老、死亡是的。
2.多细胞生物:(1)体内的细胞总是在不断更新,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。
(2)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)细胞会随着分裂次数的增多而。
(4)细胞核与细胞质相比,对细胞分裂影响更大。
➢细胞的死亡1.细胞凋亡(细胞死亡的主要方式)(1)概念:由所决定的细胞自动结束生命的过程,是由遗传机制决定的程序性调控,所以它是一种程序性死亡。
(2)类型① 过程中某些细胞的死亡。
①细胞的自然更新。
①被病原体感染的细胞的清除。
(3)意义①完成正常的。
①维持内部环境的稳定。
①抵御外界各种因素的干扰。
2.细胞坏死不利因素影响下,由细胞活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
【问题思考】1.胚胎发育过程中是否有细胞的衰老?老年人的体内是否只有细胞的衰老而没有新细胞的产生?2.老年人的心脏没有年轻人的心脏收缩有力,从细胞衰老的角度分析产生这种现象的原因。
3.强烈的细胞自噬也可能诱导细胞凋亡。
请举例说明在什么情况下会发生细胞自噬?【易错辨析】1.细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
细胞凋亡的概念和意义细胞凋亡(apoptosis)是指细胞在特定生理或病理条件下,受到内在遗传机制的触发,而主动进行的一种细胞自我毁灭的过程。
这一过程涉及一系列有序的细胞内分子事件,包括细胞形态的改变、基因的调控以及能量的代谢等。
细胞凋亡不仅是一种自然的生理过程,而且对生物体具有重要的生物学意义。
一、细胞凋亡的概念细胞凋亡这一概念最早由比利时学者V. Kerr于1972年提出,是指细胞在一定的生理或病理条件下,受到内在遗传机制的触发,而主动进行的一种细胞自我毁灭的过程。
这一过程具有一系列独特的形态学和生物化学特征,如细胞皱缩、核染色质凝集、细胞器完整性的丧失以及细胞膜内陷或出芽等。
这些特征标志着细胞的死亡过程与细胞的自然生长和分裂过程有着根本的区别。
二、细胞凋亡的意义1.维持内环境稳定:细胞凋亡在维持生物体内环境稳定中起着重要的作用。
例如,人体手指和脚趾的末端细胞在发育过程中会受到程序性的死亡信号,以保证我们的手脚指尖能够保持正常的形状和功能。
同样,生殖器官中精子和卵子的死亡也是为了保证生物体的生殖过程能够正常进行。
2.清除有害细胞:当体内出现异常细胞,如癌变或病毒感染的细胞时,细胞凋亡机制会对其进行识别并启动死亡程序,以清除这些有害细胞。
这在一定程度上阻止了疾病的发生和扩散。
3.塑造胚胎发育:在胚胎发育过程中,细胞凋亡起着至关重要的作用。
例如,人类胚胎在发育过程中会经历一系列的细胞凋亡过程,以确保身体各部分能够正常形成。
4.防止过度生长:细胞凋亡能够防止生物体过度生长。
例如,当手指或脚趾末端受到损伤时,周围的细胞会通过凋亡机制进行自我毁灭,以防止伤口处过度生长形成赘生物。
5.参与免疫反应:细胞凋亡在免疫反应中也起着关键作用。
当体内出现病原体(如病毒、细菌等)时,免疫系统会通过激活细胞凋亡机制来清除这些病原体及其宿主细胞。
这有助于保护生物体免受感染和疾病侵害。
6.保持组织更新:在成年阶段,人体需要不断更新和修复受损的组织。
细胞凋亡在生物学中的作用细胞凋亡,也称为程序性细胞死亡,是细胞自我毁灭的生物学过程。
它在多种生理和病理过程中扮演着重要的角色,包括维持组织稳态、发育、免疫、肿瘤形成等。
在本文中,我们将深入探讨细胞凋亡在生物学中的作用。
维持组织稳态组织是由许多不同类型的细胞构成的。
细胞凋亡是维持组织稳态的一个重要机制。
在正常情况下,组织细胞会经常发生细胞凋亡,清除老化、受损或不需要的细胞,以维持健康的组织状态。
如果这种机制中断,会导致过度细胞增殖和组织失调,可能会引发各种疾病,包括肿瘤和自身免疫性疾病等。
发育在多细胞生物的发育过程中,细胞凋亡是一个极为重要的机制。
它可以清除不需要的细胞或组织,以形成完整的器官或组织结构。
例如,在人类胚胎的手指形成过程中,细胞凋亡中止了指骨的增长,为手指的形成提供了必要的结构。
免疫细胞凋亡在免疫系统中也扮演着重要角色。
例如,在免疫反应时,一些细胞需要迅速扩增,在免疫度过后这些细胞需要被消除。
细胞凋亡是免疫细胞发挥这种“自我清理”功能的主要手段之一。
此外,细胞凋亡还可以通过释放信号分子,促进免疫细胞间的交流和合作。
肿瘤形成肿瘤是一类细胞不受控制增殖造成的异常过程。
因此,细胞凋亡在肿瘤发生和治疗中的作用备受关注。
在正常情况下,损伤的DNA可以引发细胞凋亡,以防止从一种异常的细胞中产生癌细胞。
同时,肿瘤细胞可以通过操控细胞凋亡信号途径或生成可能干扰肿瘤生长的细胞因子抑制剂,使其逃脱细胞凋亡死亡。
这种规避细胞凋亡的机制促进了肿瘤细胞的长期生存和扩散,并且影响着肿瘤治疗方案的设计。
总结尽管细胞凋亡有时会带来不良影响,但它在维持正常生理过程和抑制病理过程中发挥着至关重要的作用。
了解细胞凋亡的机制对改善多种疾病的预防和治疗具有重要意义。
同时,我们对细胞凋亡的研究也有助于我们更好地了解生命的本质,这也将为我们探索更深层的生命奥秘提供指导。