細(xì)胞分化衰老和凋亡

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1、細(xì)胞分化衰老和凋亡第2節(jié)細(xì)胞分化、癌變和衰老1951年，有黑人婦女海拉的宮頸癌細(xì)胞分裂建立的“海拉細(xì)胞系”至今已有半個(gè)世紀(jì)，它仍然在世界上許多實(shí)驗(yàn)室中廣泛傳代使用，道理何在？細(xì)胞像生物體一樣，也要經(jīng)歷出生、生長(zhǎng)、成熟、繁殖、衰老、死亡的過程。本章沿著細(xì)胞的生命歷程這條主線，既介紹了細(xì)胞的增殖、細(xì)胞的分化、細(xì)胞的衰老和凋亡等正常的生理過程，也介紹了給人類健康造成巨大威脅的細(xì)胞癌變。許多學(xué)生會(huì)認(rèn)為細(xì)胞衰老就會(huì)導(dǎo)致個(gè)體衰老。對(duì)于單細(xì)胞生物來說，的確如此。但是對(duì)于多細(xì)胞生物，生物體內(nèi)每時(shí)每刻都在進(jìn)行新陳代謝，都有細(xì)胞衰老或死亡，也都有新細(xì)胞在產(chǎn)生。細(xì)胞

2、衰老的過程是細(xì)胞的生理狀態(tài)和化學(xué)反應(yīng)發(fā)生復(fù)雜變化的過程，最終表現(xiàn)為細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化。當(dāng)然從總體上看，個(gè)體衰老的過程也是組成個(gè)體的細(xì)胞普遍衰老的過程。研習(xí)教材重難點(diǎn)教材文本研習(xí)研習(xí)點(diǎn)1細(xì)胞的分化（識(shí)記）1）細(xì)胞分化的概念：細(xì)胞分化是在個(gè)體發(fā)育中，相同細(xì)胞的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。細(xì)胞分化是生物界中普遍存在的一種生命現(xiàn)象。個(gè)體發(fā)育是從一個(gè)受精卵開始的，受精卵通過細(xì)胞的增殖、分化，最后發(fā)育成一個(gè)完整的個(gè)體。在胚胎發(fā)育的早期，各個(gè)細(xì)胞彼此之間是很相似的。通過體細(xì)胞的有絲分裂，細(xì)胞

3、數(shù)量越來越多。與此同時(shí)，這些細(xì)胞又逐漸向不同方面發(fā)生了變化，形成在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能等方面出現(xiàn)顯著的差異。細(xì)胞分化的結(jié)構(gòu)是形成各種不同的組織，再由許多不同的組織形成器官，由許多不同的器官組成系統(tǒng)，直至形成一個(gè)完整的個(gè)體。2）細(xì)胞分化的特征細(xì)胞分化是一個(gè)漸變的過程。在胚胎發(fā)育的早期，細(xì)胞外觀上尚未出現(xiàn)明顯的變化，但細(xì)胞的分化方向已經(jīng)確定，即細(xì)胞分化方向的確定早于細(xì)胞形態(tài)差異的出現(xiàn)。細(xì)胞分化的方向一經(jīng)確定，以后依次漸變，不能逆轉(zhuǎn)。分化是一種持久的、穩(wěn)定的變化?！绢I(lǐng)悟•整合】細(xì)胞分化的機(jī)理1、在個(gè)體發(fā)育過程中，細(xì)胞分化的過程是在遺傳物質(zhì)的控

4、制下合成特異性組織蛋白質(zhì)的過程。分化的細(xì)胞所呈現(xiàn)出的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能的變化，源于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)物質(zhì)的變化，特別是組成結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)和催化化學(xué)反應(yīng)的酶。如在動(dòng)物發(fā)育過程中，紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞都是來自中胚層。但在分化發(fā)育過程中，紅細(xì)胞能夠合成血紅蛋白，而心肌細(xì)胞則能夠合成肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白（肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白之間的滑動(dòng)可使肌細(xì)胞產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)）。2、細(xì)胞質(zhì)在細(xì)胞分化中的作用受精卵細(xì)胞質(zhì)的不均勻分配在一定程度上決定著細(xì)胞分化的方向。卵細(xì)胞完成受精后即進(jìn)行細(xì)胞分裂，這一過程稱為卵裂。卵裂過程的每次分裂，核物質(zhì)都均勻地分配到子細(xì)胞中，但由于受精卵細(xì)胞質(zhì)中的物質(zhì)分布

5、是不均勻的，因此在有絲分裂的末期，細(xì)胞質(zhì)分配時(shí)，在各子細(xì)胞之間是不均等的，這種不均等分配在一定程度上決定著細(xì)胞分化的方向。3、細(xì)胞核在細(xì)胞分化中的作用在生物的個(gè)體發(fā)育過程中，受精卵具有分化出各種組織和細(xì)胞，并建立起一個(gè)完整個(gè)體的潛能，這種細(xì)胞稱為全能細(xì)胞。細(xì)胞核是真核細(xì)胞貯存遺傳物質(zhì)的場(chǎng)所，具有個(gè)體發(fā)育所需要的全部遺傳物質(zhì)，所以細(xì)胞的全能性在很大程度上是指細(xì)胞核的全能性。細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞仍然具有發(fā)育的潛能。大量科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，高度分化的植物細(xì)胞仍然有發(fā)育成完整植枝的能力，即保持著細(xì)胞的全能性。如1958年美國(guó)科學(xué)家斯圖爾德（F.C.

6、Steut）首次用羊的體細(xì)胞（乳腺細(xì)胞）成功地克隆出一只小母羊。這一實(shí)驗(yàn)說明高度分化的動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核仍然具有全能性，但高度分裂的動(dòng)物細(xì)胞，從整個(gè)細(xì)胞來說，它的細(xì)胞全能性是受到限的?！具w移•體驗(yàn)】典例1：下列關(guān)于細(xì)胞分化和細(xì)胞分裂的敘述，錯(cuò)誤的是（）A、生物體的生長(zhǎng)發(fā)育是細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化的結(jié)果B、細(xì)胞分化發(fā)生在生物體的整個(gè)生命進(jìn)程中C、細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)D、細(xì)胞分化的過程中細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)逐漸減少研析：細(xì)胞分化是生物界普遍存在的一種生命現(xiàn)象，生物體的生長(zhǎng)和發(fā)育是細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化的結(jié)果。如果只有細(xì)胞分裂，而沒有細(xì)胞的分化，生

7、物體是不能進(jìn)行正常的生長(zhǎng)發(fā)育的。細(xì)胞分化是一種持久性的變化，它發(fā)生在生物體的整個(gè)生命進(jìn)程中，但是在胚胎時(shí)期達(dá)到最大限度。沒有細(xì)胞分裂細(xì)胞就不可能分化，所以細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)。在細(xì)胞分化過程中遺傳物質(zhì)并沒有發(fā)生變化，因?yàn)榧?xì)胞核中含有保持物種遺傳性所需要的全套遺傳物質(zhì)，正因?yàn)槿绱耍粋€(gè)細(xì)胞就能培養(yǎng)成一個(gè)生物體。在細(xì)胞分化過程中，有的基因被抑制，有的基因被激活，如果要使一個(gè)分化了的細(xì)胞培養(yǎng)成一個(gè)生物體，必須設(shè)法使該細(xì)胞中所有的基因都被激活，像克隆羊的培育過程就是如此。本常見錯(cuò)誤是選C，這是把細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化割裂開來，其實(shí)細(xì)胞的分化離不開細(xì)胞的

8、分裂。答案：D典例2：左下圖為某植物根示意圖，右下圖是左下圖中的P、Q、R的放大示意圖。回答:哪個(gè)細(xì)胞表面積最大？哪一個(gè)細(xì)胞最老？哪一個(gè)細(xì)胞生長(zhǎng)速率最