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1、细胞的生命周期,一、细胞分裂的原因,1、维持细胞核与细胞质体积之间的平衡状态（核质比）2、受细胞表面积和体积之比的限制（S/V）探究活动 P75(1)细胞进行物质交换，要求必须有足够的表面积，否则其代谢作用很难进行。(2)当细胞体积增大时，其表面积和体积的比例会变小，导致表面积不够而分裂。3、其它因素：低温、化学药剂,二、有丝分裂动植物细胞分裂的主要形式,1、细胞周期,(1)概念：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。,不同类型细胞的细胞周期持续时间（小时）,细胞分裂间期和分裂期的时间相差很大。分裂间期占的时间很长，约占细胞周期的90%95%；分裂期占的时间短，约占细胞
2、周期的5%10%。,为什么细胞分裂间期需要这么长的时间？,思考,完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,变化：完成DNA的复制和有关蛋白质的合成,结果：每个染色体都形成两个姐妹染色单体，呈染色质形态，细胞中DNA数目加倍，染色体数目不变,一条染色体由两条姐妹染色单体组成，含两个DNA分子,一条染色体含一个DNA分子,2、各时期变化,分裂间期,出现染色体、出现纺锤体核膜、核仁消失,分裂期前期,所有染色体的着丝粒都排列在赤道板上 染色体的形态和数目最清晰,分裂期中期,着丝粒一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。并分别向两极移动染色单体消失染色体数目加倍,分裂期末期,分裂期后期,染色体变成染
3、色质，纺锤体消失核膜、核仁重现,动物细胞有丝分裂,分裂间期：DNA复制、有关蛋白质的合成,分裂期,前期：膜仁消失现二体,中期：赤道板上排整齐,后期：一分为二向两极,末期：膜仁重现失二体,图形识别,指出下列各图分别属于植物细胞有丝分裂的什么时期？,前期,末期,间期,中期,后期,1、间期都有染色体的复制；,2、核膜、核仁的变化相同；,3、染色体的行为变化完全相同。,1、前期：细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体,1、前期：两组中心体发出星射线构成纺锤体,2、末期：细胞板形成细胞壁分成两个子细胞,2、末期：细胞膜内陷缢裂成两个子细胞,3、动植物细胞有丝分裂的区别,DNA复制和有关蛋白质合成,两失两现：核膜核
4、仁消失，染色体、纺锤体出现,染色体整齐排列在赤道板上,着丝粒分裂，染色单体分离,0,0,两失两现：染色体、纺锤体消失，核膜核仁出现,2N,2N,2N,4N,4N2N,04N,4N,4N,染色体,染色单体,4、各时期的物质变化,2N4N,4N,4N,4N,DNA,4N2N,4N,2N,间,前,中,后,末,DNA分子,染色体,染色单体,5、有丝分裂的意义 P95,保证细胞前后代遗传物质的稳定,染色体的计数是以着丝点为标准的，有几个着丝点，就有几个染色体。,三、无丝分裂,1、过程：,2、特点：,有丝分裂、无丝分裂的比较,不解体,解体,不解体，分成两个,解体,不出现,出现,不形成,形成,无染色体变化和
5、纺锤体出现,细胞的分化,构成人体的肌肉细胞、红细胞和神经细胞在形态、结构、功能上为什么不同？,一、细胞分化,1、概念 在个体发育中，相同细胞的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。,2、干细胞的功能研究 干细胞：一类具有自我更新和分化潜能的原始细胞,全能干细胞：受精卵、胚胎干细胞多能干细胞：骨髓干细胞、淋巴干细胞专能干细胞：神经干细胞,探究活动 P97,思考：,3、造血干细胞经过分化，所形成的白细胞中的细胞核中的染色体数目和其中的DNA含量是否与造血干细胞一样？是否与受精卵一样？,1、神经细胞、红细胞等已经分化的细胞是否具有细胞分裂能力？,2、红细胞等已经分化的细胞能否再分化为造
6、血干细胞？,已经分化的细胞一般不具备细胞分裂能力,细胞分化一般是不可逆的,已分化细胞的细胞核内含有本物种遗传性所需要的全部遗传物质。,分化程度越高，分裂能力越差,3、特点：,4、原因：基因选择性表达,5、意义：是生物个体发育的基础，使生物体形成了复杂的组织、器官和系统，不同的结构执行不同的功能，为多细胞 生物更好地适应环境创造了条件。,持久性,稳定性,不可逆性,普遍性,P98 脱分化与再分化,增加,相同,不变,有差异,遗传信息不变,相同点,二、细胞的 全能性 高度分化的植物细胞仍然有发育成完整植株的潜能,细胞全能性,植物,动物,每个体细胞都能重新发育新个体,动物细胞由于高度特化，它的细胞的全能
7、性受到限制，但细胞核仍然保持着全能性。,细胞的癌变,一、癌细胞的主要特征,1、无限增殖2、转移扩散性3、形态结构发生改变4、接触抑制消失,案例：一个六口之家，有二人先后患胃癌，其中一人是10年前被发现是胃癌早期，并马上进行了部分胃切除手术等治疗，至今健在；另一人的病是一年前发现的，也作了部分胃切除，但仍于半年前死于癌症。去世前该患者十分消瘦。调查显示该家族无胃癌病史，左邻右舍也从未发现有患此病的人。调查还显示：这个家庭的所有成员，有一段时间都曾误食了被黄曲霉素污染的食品。,1、为什么癌症患者都十分消瘦？2、为什么患者已做了切除手术还死于癌症？为什么两个人都患病而且都进行了治疗，但一人死亡一人健
8、在？3、为什么该家族无胃癌病史，但这个家庭却有两个人患此病？是否与误食被黄曲霉素污染的食品有关？,二、癌的发生与防治,致癌因子,物理致癌因子,化学致癌因子,病毒致癌因子,电离辐射、X射线、紫外线,砷、苯、煤焦油,神经与精神因素 内因 内分泌因素 机体的自然防御机制 遗传因素,判断下列各属哪类致癌因子？,日本的广岛和长崎在第二次世界大战时受原子弹爆炸的影响,幸存居民经过29年观察，发现粒细胞性白细胞发生率明显上升，距爆炸中心越近，发生率越高。,物理致癌因子电离辐射,我国西北地区居民冬季烧炕取暖，有时臀部皮肤发生癌变形成所谓的“炕癌”。华北地区食道癌等患者有50%-73%有好热食的习惯。,物理致癌
9、因子热辐射,80%的肝癌患者患过乙型肝炎。,病毒致癌因子,进出口检疫站一发现有黄曲霉的花生和玉米等农产品立即禁止进口，因为这些农产品作为饲料喂鸡，鸡也会患癌。,化学致癌因子,癌细胞形成的原因：原癌基因激活，细胞发生转化而引起的,原癌基因,癌细胞,癌基因,致癌因子,表达,其实每个人体内都有原癌基因,癌基因学说,正常时，无害，帮助调控细胞增殖,被诱发时，它被激活，使细胞突变,正常时，维持细胞正常生长,丢失或失活时，导致正常细胞癌变,治疗方法：外科手术、放射治疗、化学治疗,预防措施,尽量避免接触物理、化学、病毒等的各种致病因素。增强体质养成良好生活习惯，不吸烟，不酗酒等。,细胞衰老,一、人类对细胞衰
10、老的认识,体外培养的人体某种细胞，最多分裂50次左右就停止分裂了，并且丧失了正常的功能，说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老。老年人骨折后愈合得慢，与成骨细胞的衰老也有关系。,1、Hayflick界限 细胞分裂能力的限度,（2）影响细胞衰老的因素影响细胞衰老的内在因素 P106资料1 分别在体外培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞，结果如下：,结论：细胞的分裂能力随着生物体的年龄增长而减弱,资料2 分别将鼠、鸡、人和龟的体细胞体外培养,结论：细胞分裂次数与具体物种的特异性有关。一般来讲，寿命越长的物种细胞分裂的最高次数越高。,资料3将老年男性和年轻女性细胞混合培养，当老年男性细胞停止分裂时，年
11、轻女性细胞依然分裂旺盛。,结论：细胞分裂次数与年龄和性别有关,资料4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，结果前者不分裂，后者能够旺盛分裂。,结论：细胞核是决定细胞衰老的重要因素,年龄 内因 物种 性别影响因素 细胞核的变化 合理的饮食结构 外因 良好的生活习惯 适当的体育活动 乐观的人生态度,细胞衰老是指细胞增殖能力逐渐减弱的过程。衰老是一种正常的生命现象，与基因的选择性表达有关，由细胞核内的遗传物质决定。,二、衰老的特征,水分减少，体积缩小，代谢速度降低核体积增大，核膜内折，染色体固缩内质网排列无序、解体，总量减少线粒体减
12、少，体积膨大细胞膜皱缩，流动性下降，运输功能减弱酶活性降低，色素沉积,三、与人类健康的关系,（1）细胞正常衰老 益 细胞异常衰老 害 早衰症,（2）人体衰老特征 老年人为什么会 皮肤干燥皱裂 头发变白 出现老人斑,细胞内水分减少细胞中酶活性降低细胞内的色素随着细胞衰老而逐渐积累,细 胞 凋 亡,美国前总统里根死于老年痴呆症，与细胞凋亡有密切的关系。细胞凋亡在机体发育、病毒感染及肿瘤发生等方面起十分重要的作用。,一、概念：P111,蝌蚪尾的消失脊椎动物的神经系统的发育发育过程中手指的成形过程,二、凋亡过程,凋亡的起始 凋亡小体的形成 细胞的解体,电镜下的膜出芽现象,烟草正常细胞与凋亡细胞的形态学
13、比较,胸腺正常细胞与凋亡细胞的形态学比较,三、与细胞坏死的比较,坏死 凋亡,1.性质,2.诱导因素,强烈刺激，随机发生,较弱刺激，非随机发生,3.生化特点,4.形态变化,6.细胞体积,5.炎症反应,7.凋亡小体,8.基因调控,被动过程，无新蛋白合成，不耗能,主动过程，有新蛋白合成，耗能,细胞结构全面溶解、破坏、细胞肿胀,胞膜及细胞器相对完整，细胞皱缩，核固缩,固缩变小,肿胀变大,溶酶体破裂，局部炎症反应,溶酶体相对完整，局部无炎症反应,有,病理性，非特异性,生理性或病理性，特异性,无,有,无,坏死,凋亡,释放内容物,炎 症,坏死与凋亡的形态学区别,四、生物学意义 P113,有利于清除多余、无用的细胞有利于清除完成正常使命的衰老细胞有利于清除体内的有害细胞维持器官和组织中细胞数目的相对稳定,五、与人类健康的关系 凋亡正常利于健康 凋亡不足肿瘤、自身免疫疾病 凋亡过盛帕金森氏综合症 再生障碍性贫血,细胞,细胞,正常分化,畸形分化,癌细胞,组织,器官系统,生物体,衰老,凋亡,儿童早衰症,肿瘤细胞,再生障碍性贫血,
