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1、细胞生长、分化、衰老、凋亡、癌变,JLSSYBYH,1、象与鼠相应器官和组织的 细胞大小差异如何？2、生物体的长大，主要是靠 细胞数量的增多还是靠 细胞体积的增大？,讨论：,细胞大小基本一致,一、细胞生长,细胞能无限长大吗？,细胞大小与物质运输的关系,3cm,1cm,2cm,54,24,6,8,1,27,6,3,2,细胞体积越大，其相对表面积越小。,含酚酞的琼脂块，遇NaOH变紫红色。,物质运输的效率与细胞大小之间的关系？,细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与周围环境之间物质交流的相对面积也越小，物质运输的效率越低。,结论,1、细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大,细胞核是细胞代谢的调控中
2、心。细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加，如果细胞太大，细胞核的“负担”过重。,2、细胞的核质比限制了细胞的长大,细胞体积最小限度，是由完成细胞功能所必须的基本结构（如核糖体）和物质（如酶）所需要的空间决定的。,细胞能无限小吗？,二、细胞的分化,概念：,在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫细胞的分化。,、细胞分化是个体发育的基础；、是生物界中普遍存在的生命现象;、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。,意义:,2.黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不
3、会变成其他类型的细胞。,稳定性,不可逆性,1.细胞分化发生在整个生命进程中。(动物）胚胎时期达到最大限度。,持久性,分化的特点：,4.生物界普遍存在普遍性5.遗传物质不变,细胞分化程度越高，细胞分裂能力越弱。,*高度分化细胞 如:神经细胞 不再分裂*部分分化细胞 如:骨髓干细胞能继续分裂,体细胞 生殖细胞 受精卵,分化程度,细胞分化时遗传物质没有改变，不同组织的细胞由同一个受精卵，经有丝分裂产生的。,1.细胞分化是否意味着细胞中遗传物质发生改变？为什么?,2.同样来自一个受精卵,且每个细胞都携带有相同的遗传信息,为什么还会出现差异?,不同细胞中遗传信息执行情况不同，即基因选择性表达,红细胞,肌
4、肉细胞,血红蛋白,肌球蛋白,结构蛋白,功能蛋白,细胞分化的原因,不同细胞中遗传信息执行情况不同，即基因选择性表达,根本原因,直接原因：,细胞内化学物质的改变（如酶、结构蛋白等）,血红蛋白基因表达,肌动蛋白基因表达,血红蛋白基因关闭,肌动蛋白基因关闭,蛋白质,DNA,mRNA,细胞形态结构,比较:下面三种细胞在列举的各项中的比较,相同,不同,不同,不同,两种细胞不同的直接原因，根本原因？两种蛋白不同的直接原因，根本原因？,细胞分化,有丝分裂,受精卵,小肠上皮细胞,血红细胞,神经细胞,比较细胞分裂与细胞分化：,增加,相同,不变,差异,遗传信息都不变,共同完成生物个体发育过程,细胞的全能性,1、概念
5、：,2、原因：,每个已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。,指已经分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能。,3、大小：,受精卵,生殖细胞,体细胞,植物细胞,动物细胞,能够增殖的细胞停止增殖的细胞,分化程度低分化程度高,4、类型,植物：细胞具有全能性。,应用：,植物组织培养,动物：,细胞核具有全能性,应用：细胞核移植产生克隆后代,指已经分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能。,离体的植物器官、组织或细胞,愈伤组织,胚状体（根、芽）,植物体,脱分化,再分化,提取紫草素、香料、食品添加剂,植物组织培养,植物细胞表现出全能性条件,离体状态时，一定的营养物质：水、无机盐、蔗糖、维生素等
6、生长调节剂：主要是细胞分裂素和生长素适宜的温度和光照.,生长素用量比细胞分裂素用量，比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化，抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的生长。,动物体细胞的细胞核为什么具有全能性？,动物细胞的全能性随着细胞分化的程度的提高而逐渐受到限制，细胞分化潜能变窄，这是只整体细胞而言。但细胞核内含有本物种遗传性所需的全套基因，并没有因细胞分化而失去基因。,干细胞：是一类仍保留有分裂和分化能力的细胞。,干细胞,分化潜能的大小,发育阶段,胚胎干细胞,成体干细胞,全能干细胞：如受精卵,多能干细胞：如骨髓造血干细胞,专能干细胞：如肠上皮干细胞,衰老细胞的特征
7、,1.细胞内水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的速率减慢。2.细胞内多种酶的活性降低。3.细胞内的色素会随细胞衰老而逐渐积累，他们会妨碍细胞内物质的交流和传递。,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。,三、细胞的衰老,个体衰老和细胞衰老的关系,（1）个体衰老和细胞衰老都是生物体正常的生命现象。从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体细胞普遍衰老的过程。（2）对单细胞生物体来说，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。（3）对多细胞生物体来说，细胞的衰老或死亡不等于个体的衰老或死亡；（幼年个体每天都有细胞衰老
8、、死亡）个体的衰老不等于细胞衰老（老年人个体中每天都有新细胞产生）,1.自由基理论:细胞代谢离不开氧的存在,生物氧化过程是细胞获得能量的过程,同时会产生一些高活性的化合物,即生物氧化过程中的副产品它们对细胞膜及细胞成分造成很大的损伤,能导致细胞结构和功能的改变，这就是细胞衰老的自由基理论.2.程序性细胞死亡理论:是一种细胞的生理控制机制,指动物的大多数细胞在发育到一定阶段出现正常的自然死亡3.端粒与衰老：发现端粒长度确实与衰老有着密切的关系，提出细胞衰老的“有丝分裂钟”学说,细胞衰老的机制,由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡。也常常被称为细胞编程性死亡。,四、细胞凋亡,多细胞生
9、物体内细胞凋亡的意义的是,1、维持内环境稳定（细胞的自然更新）2、抵御各种因素的干扰（被病原体感染的细胞的清除）3、促进生物体的正常发育,定义：,凋亡细胞将被吞噬细胞吞噬。,细胞凋亡、细胞坏死与细胞癌变比较,五、细 胞 的 癌 变,细胞受到致癌因子的作用，遗传物质发生变化，成为不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，就是癌细胞。,原因,影响,表现,癌细胞的特征：,癌细胞会不断分裂、无限增殖,形态发生变化,核糖体、线粒体、中心体等,抗原,癌细胞中哪些细胞器分布旺盛？,当细胞发生癌变后在机体中将成为？,致 癌 因 子,物理致癌因子：包括电离辐射、紫外线、X-ray、核辐射、纤维及异物刺激、热辐
10、射、长期机械性炎性刺激等。化学致癌因子：有害化学药物、制剂。包括甲醛、烷化剂类药物；煤焦油、沥青、燃油废气中的稠环芳烃 类；腌制食品中的亚硝胺类；结晶硅及石棉；金属和类金属；烟、洒等嗜好品；食物的热烈解产物；芳香胺类；某些激素、细胞毒性药物、黄曲霉素。生物致癌因子：包括某些真菌、病毒、寄生虫、细菌等，如乙肝及丙肝病毒、人类乳头瘤病毒、幽门螺杆菌、DNA及RNA病毒、人类免疫缺陷病毒等。,致癌因子致癌的原因,（1）机体细胞有原癌基因和抑癌基因（2）原癌基因和抑癌基因共同调节细胞的生长和分化（3）致癌因子诱导原癌基因和抑癌基因发生基因突变,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。抑癌基因：主要是阻止组织细胞不正常 的增殖。,癌症的预防和治疗,远离致癌因子治疗：切除、放疗、化疗新型疗法：干扰素、调控细胞周期药物、基因治疗,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、苯并芘等。,增加癌症风险的行为举例,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,细胞的命运,
