第6章细胞的生命历程.pptx

第第6章章 细胞的生命历程细胞的生命历程细胞的分化、衰老、凋亡及癌变细胞的分化、衰老、凋亡及癌变多细胞生多细胞生物的生长物的生长细胞生长细胞生长细胞增殖细胞增殖细胞不能细胞不能无限长大无限长大细胞体积越大，其相对表面积细胞体积越大，其相对表面积越小，物质运输效率越低。越小，物质运输效率越低。受细胞核所能控制受细胞核所能控制的范围制约。的范围制约。细胞分化细胞分化细胞衰老细胞衰老细胞凋亡细胞凋亡无限增殖无限增殖细胞癌变细胞癌变*多细胞生物体积增大多细胞生物体积增大主要主要靠细胞分裂增加数量。靠细胞分裂增加数量。原因：不同动（植）物同类器官或组织的细胞大小原因：不同动（植）物同类器官或组织的细胞大小一般无一般无明显分别。明显分别。注意：所有细胞中注意：所有细胞中卵细胞体积最大卵细胞体积最大。2 2、细胞通过分裂进行增殖、细胞通过分裂进行增殖、细胞通过分裂进行增殖、细胞通过分裂进行增殖真核细胞的真核细胞的分裂方式分裂方式有丝分裂有丝分裂无丝分裂无丝分裂减数分裂减数分裂产生体细胞产生体细胞产生生殖细胞产生生殖细胞3 3、无丝分裂、无丝分裂、无丝分裂、无丝分裂特点：分裂过程不出现染色体和纺锤丝特点：分裂过程不出现染色体和纺锤丝例如：例如：蛙的红细胞的无丝分裂蛙的红细胞的无丝分裂蛙的红细胞的无丝分裂蛙的红细胞的无丝分裂一、细胞增殖一、细胞增殖一、细胞增殖一、细胞增殖1 1、意义：、意义：、意义：、意义：细胞增殖是生物体细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传生长、发育、繁殖和遗传生长、发育、繁殖和遗传生长、发育、繁殖和遗传的基础。的基础。4、有丝分裂（主要方式）、有丝分裂（主要方式）1）细胞周期）细胞周期 连续分裂连续分裂连续分裂连续分裂的细胞，从的细胞，从一次分裂完成时一次分裂完成时开始到下开始到下一次分裂完成时为止。一次分裂完成时为止。细胞周期细胞周期分裂间期分裂间期分裂期分裂期（分裂间期大约占了整个细胞周期的（分裂间期大约占了整个细胞周期的9095。）。）表示方法表示方法分裂间期分裂间期（9095）*主要变化：主要变化：完成完成完成完成DNADNADNADNA分子的复制和有关蛋白质的合成分子的复制和有关蛋白质的合成分子的复制和有关蛋白质的合成分子的复制和有关蛋白质的合成（染色体的复制）（染色体的复制）（染色体的复制）（染色体的复制）染色体复制，染色体数目不变，染色体复制，染色体数目不变，染色体复制，染色体数目不变，染色体复制，染色体数目不变，DNADNA数目加倍数目加倍数目加倍数目加倍*复制的结果：复制的结果：*DNA的数目：的数目：有单体跟单体一样，无单体跟染色体一样有单体跟单体一样，无单体跟染色体一样有单体跟单体一样，无单体跟染色体一样有单体跟单体一样，无单体跟染色体一样1 1条染色体条染色体1 1个个DNADNA分子分子无染色单体无染色单体1 1条染色体条染色体2 2条染色单体条染色单体2 2个个DNADNA分子分子1 1条染色体条染色体2 2条染色单体条染色单体2 2个个DNADNA分子分子2 2条染色体条染色体2 2个个DNADNA分子分子无染色单体无染色单体分裂期分裂期分裂期分裂期前期：前期：中期：中期：后期：后期：末期：末期：两核失，两体现两核失，两体现着丝点一平面，形态数目清晰见着丝点一平面，形态数目清晰见着丝点一分为二，数目加倍两移开着丝点一分为二，数目加倍两移开两核现，两体失两核现，两体失？参与高等植物有丝分裂的细胞器有哪些参与高等植物有丝分裂的细胞器有哪些有丝分裂过程中染色体数目和有丝分裂过程中染色体数目和DNADNA含量的变化含量的变化分裂期分裂期0分裂分裂间期间期前前 中中 后后 末末2n4n0分裂分裂间期间期前前 中中 后后 末末2n4nDNA的数量变化的数量变化分裂期分裂期（分裂前体细胞染色体数为（分裂前体细胞染色体数为2n2n，DNADNA含量为含量为2n)2n)染色体的数量变化染色体的数量变化3 3）动物细胞和植物细胞有丝分裂的不同）动物细胞和植物细胞有丝分裂的不同1 1、前期纺锤体形成的方式、前期纺锤体形成的方式2 2、末期子细胞的形成方式、末期子细胞的形成方式植物：细胞中部出现细胞板形成新细胞壁将细胞隔开。植物：细胞中部出现细胞板形成新细胞壁将细胞隔开。动物：细胞中部的细胞膜向内凹陷使细胞缢裂。动物：细胞中部的细胞膜向内凹陷使细胞缢裂。植物：由两极发出的植物：由两极发出的纺锤丝纺锤丝纺锤丝纺锤丝形成。形成。动物：由中心体周围产生的动物：由中心体周围产生的星射线星射线星射线星射线形成。形成。4 4）有丝分裂的意义）有丝分裂的意义）有丝分裂的意义）有丝分裂的意义5 5）实验）实验）实验）实验观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂步骤：步骤：解离解离漂洗漂洗染色染色制片制片 将亲代细胞的染色体经过将亲代细胞的染色体经过复制复制复制复制以后，精确地以后，精确地平均分平均分平均分平均分配配配配到两个子细胞中去，由于染色体上有遗传物质，因而到两个子细胞中去，由于染色体上有遗传物质，因而在细胞的亲代与子代之间保持了遗传性状的稳定性，所在细胞的亲代与子代之间保持了遗传性状的稳定性，所以有丝分裂对于生物的遗传有重要意义。以有丝分裂对于生物的遗传有重要意义。实验：观察有丝分裂实验：观察有丝分裂特点：呈正方形，特点：呈正方形，排列紧密；排列紧密；注意：注意：1 1、根尖培养要常换水，、根尖培养要常换水，使底部能接触到水使底部能接触到水。2 2、根尖的组成：根冠、分生区、伸长区、成熟区。、根尖的组成：根冠、分生区、伸长区、成熟区。3 3、取材时间：上午、取材时间：上午1010到下午两点之间。到下午两点之间。使根生长使根生长 吸水、盐吸水、盐保护保护原因：此时分裂旺盛，处于分裂期的细胞最多。原因：此时分裂旺盛，处于分裂期的细胞最多。4 4、制片步骤缺一不可，也不能颠倒。、制片步骤缺一不可，也不能颠倒。解离时细胞解离时细胞已被杀死已被杀死，故无法看到动态变化。，故无法看到动态变化。解离能固定分裂相并使细胞分离开来。解离能固定分裂相并使细胞分离开来。若无解离则细胞难以分开，观察时会影像重叠。若无解离则细胞难以分开，观察时会影像重叠。漂洗能洗去多余盐酸，防止干扰染色。漂洗能洗去多余盐酸，防止干扰染色。若无漂洗则着色较浅，难以观察。若无漂洗则着色较浅，难以观察。染色是为了增强对比，便于观察。染色是为了增强对比，便于观察。压片使细胞分散，无则影像重叠，难以看清。压片使细胞分散，无则影像重叠，难以看清。5 5、分生区细胞的特征：正方形、核大、核仁明显。、分生区细胞的特征：正方形、核大、核仁明显。加载玻片是防止盖玻片破裂。加载玻片是防止盖玻片破裂。6 6、可根据视野中各期细胞的比例推测各期长短。、可根据视野中各期细胞的比例推测各期长短。7 7、本实验还可检验染色体变异。、本实验还可检验染色体变异。8 8、真实图像与模式图差异较大，要懂得判断。、真实图像与模式图差异较大，要懂得判断。(1)解离完一定要漂洗，目的是洗去多余的盐酸，防止解离过解离完一定要漂洗，目的是洗去多余的盐酸，防止解离过 度和影响染色。度和影响染色。(2)若要观察各个时期的细胞分裂图像，应在不同的视野中寻若要观察各个时期的细胞分裂图像，应在不同的视野中寻 找，不可能看到一个细胞的连续变化过程，因为细胞解离找，不可能看到一个细胞的连续变化过程，因为细胞解离 时已被杀死。时已被杀死。细细胞胞分分裂裂和和分分化化的的图图示示细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化分生组织分生组织保护组织保护组织营养组织营养组织输导组织输导组织从图示从图示中你能中你能理解细理解细胞分裂胞分裂和分化和分化的区别的区别和联系和联系吗？吗？细胞分裂使细胞数目增多，但类型不变细胞分裂使细胞数目增多，但类型不变细胞分化使细胞类型增多，但数目不变细胞分化使细胞类型增多，但数目不变一、细胞的分化一、细胞的分化1.1.概念：概念：在个体发育中，由在个体发育中，由 增殖产生的后代，增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生在形态、结构和生理功能上发生 的过程。的过程。2.2.特点：特点：具有具有 、稳定性和不可逆性。、稳定性和不可逆性。4.4.实质：实质：在个体发育过程中，不同细胞中在个体发育过程中，不同细胞中 的执的执行情况不同，行情况不同，即基因的选择性表达即基因的选择性表达。一个或一种细胞一个或一种细胞稳定性差异稳定性差异普遍性普遍性遗传信息遗传信息5.5.结果：结果：形成形成形态、结构和生理功能具有稳定性差异形态、结构和生理功能具有稳定性差异的组织。的组织。3.3.时间：时间：整个生命进程，胚胎期达到最大限度。整个生命进程，胚胎期达到最大限度。6.6.意义意义(1)(1)细胞分化是生物细胞分化是生物 的基础。的基础。(2)(2)细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向 ，有利，有利于提高各种于提高各种 的效率。的效率。个体发育个体发育专门化专门化生理功能生理功能二、细胞全能性二、细胞全能性1.1.概念：概念：的细胞，仍然具有的细胞，仍然具有 的潜能的潜能2.2.实例实例(1)(1)植物组织培养的实验表明已分化的植物组织培养的实验表明已分化的 有全能性。有全能性。(2)(2)克隆羊多利的培育成功说明已分化的克隆羊多利的培育成功说明已分化的 具有具有全能性。全能性。已分化已分化发育为完整个体发育为完整个体植物细胞植物细胞动物细胞核动物细胞核3.3.具有全能性的具有全能性的具有全能性的具有全能性的原因：原因：细胞内含有形成完整个体所需的细胞内含有形成完整个体所需的细胞内含有形成完整个体所需的细胞内含有形成完整个体所需的全套基因。全套基因。全套基因。全套基因。4.4.细胞全能性表达必须具备的条件：细胞全能性表达必须具备的条件：（3 3）外部条件：）外部条件：离体；离体；一定的营养物质和激素；一定的营养物质和激素；适宜的外界条件。适宜的外界条件。理论上，一个染色体组中含有发育为该物种个体所必需的全部基因理论上，一个染色体组中含有发育为该物种个体所必需的全部基因（1）起点：分化的细胞）起点：分化的细胞（2）终点：形成）终点：形成完整的个体完整的个体课本课本119119细胞分化和细胞全能性的关系细胞分化和细胞全能性的关系(1)(1)细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有 保持物种遗传性所需要的全套遗传物质，因而都具有全保持物种遗传性所需要的全套遗传物质，因而都具有全 能性。能性。(2)(2)一般说来，细胞分化程度越高，全能性越难以实现；细一般说来，细胞分化程度越高，全能性越难以实现；细 胞分化程度越低，全能性就越高。胞分化程度越低，全能性就越高。受精卵受精卵 生殖细胞生殖细胞 体细胞体细胞植物细胞植物细胞 动物细胞动物细胞同一生物体内的体细胞：同一生物体内的体细胞：分化程度低的细胞分化程度低的细胞分化程度高的细胞；分化程度高的细胞；幼嫩的细胞幼嫩的细胞衰老的细胞；衰老的细胞；分裂能力强的细胞分裂能力强的细胞 分裂能力弱的细胞。分裂能力弱的细胞。干干细细胞胞种种类类1 1、全能干细胞、全能干细胞2 2、多能干细胞、多能干细胞3 3、专能干细胞、专能干细胞具有形成完整个体的分化潜能，具有形成完整个体的分化潜能，例：例：全能胚胎干细胞全能胚胎干细胞。具有分化出多种细胞组织的具有分化出多种细胞组织的潜能，例：潜能，例：多能骨髓造血干多能骨髓造血干细胞细胞。只能向一种类型或密切相关的只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化，例：两种类型的细胞分化，例：专专能骨髓造血干细胞能骨髓造血干细胞。按分化潜能的大小分三类按分化潜能的大小分三类干细胞：一类具有干细胞：一类具有自我更新自我更新和和分化发育潜能分化发育潜能的原始细胞。的原始细胞。机体内的各种细胞组织和器官都是由干细胞分化发育而来机体内的各种细胞组织和器官都是由干细胞分化发育而来的。的。课本课本119119衰老细胞的特征衰老细胞的特征(1)(1)细胞内细胞内 减少，细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代减少，细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的速率谢的速率 。(2)(2)细胞内多种酶的活性细胞内多种酶的活性 。(3)(3)细胞内的细胞内的 逐渐积累。逐渐积累。(4)(4)细胞内呼吸速率细胞内呼吸速率 ，细胞核体积，细胞核体积 ，核膜内，核膜内折，染色质收缩、染色加深。折，染色质收缩、染色加深。(5)(5)细胞膜细胞膜 改变，物质运输功能改变，物质运输功能 。三、细胞的衰老和凋亡三、细胞的衰老和凋亡 1.1.细胞的衰老：细胞的衰老：是一种正常的生命现象，是细胞的生理状是一种正常的生命现象，是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为形态、结构形态、结构和功能和功能上的变化上的变化水分水分减慢减慢降低降低色素色素减慢减慢增大增大通透性通透性降低降低单细胞生物单细胞生物细胞衰老与死亡个体衰老与死亡细胞衰老与死亡个体衰老与死亡多细胞生物多细胞生物细胞衰老与死亡个体衰老与死亡细胞衰老与死亡个体衰老与死亡细胞在不断更新细胞在不断更新个体衰老和细胞衰老的关系个体衰老和细胞衰老的关系但从整体上看，个体衰老的过程也是组成个体的但从整体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。细胞普遍衰老的过程。2.2.细胞凋亡细胞凋亡(1)(1)概念：由概念：由 所决定的细胞所决定的细胞 的过程。的过程。其本质是基因的选择性表达其本质是基因的选择性表达基因基因自动结束生命自动结束生命正常发育正常发育内部环境的稳定内部环境的稳定（2 2）原因：严格的由遗传机制决定的程序性调控）原因：严格的由遗传机制决定的程序性调控（3）类型：个体发育中细胞的）类型：个体发育中细胞的编程性死亡编程性死亡；成熟个体中细；成熟个体中细胞的自我更新；被病原体感染的细胞的清除胞的自我更新；被病原体感染的细胞的清除(4)(4)意义：对于多细胞生物体完成意义：对于多细胞生物体完成 ，维，维持持 ，以及抵御外界各种因素的干扰都起，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。着非常关键的作用。由遗传机制决定的程序性调控由遗传机制决定的程序性调控四、细胞癌变四、细胞癌变1.1.概念概念 有的细胞受到有的细胞受到 的作用，细胞中的的作用，细胞中的 发发生变化，就变成不受机体控制的、生变化，就变成不受机体控制的、的恶性增殖的恶性增殖细胞。细胞。致癌因子致癌因子遗传物质遗传物质连续进行分裂连续进行分裂2.2.主要特征主要特征(1)(1)适宜条件下，无限适宜条件下，无限 。(2)(2)发生显著变化。发生显著变化。(3)(3)癌细胞的癌细胞的 发生了变化。发生了变化。癌细胞容易在有机体内分散转移的原因是细胞表面癌细胞容易在有机体内分散转移的原因是细胞表面的的糖蛋白减少糖蛋白减少,细胞彼此之间细胞彼此之间黏着性减小黏着性减小增殖增殖细胞的形态细胞的形态表面表面致癌因子致癌因子物理致癌因子物理致癌因子化学致癌因子化学致癌因子病毒致癌因子病毒致癌因子细胞中的细胞中的DNADNA损伤损伤原癌基因、抑癌基因发生突变原癌基因、抑癌基因发生突变正常细胞正常细胞 癌细胞癌细胞失控失控3.致癌原理致癌原理主要负责调节主要负责调节细细胞周期胞周期，控制细，控制细胞的生长和分裂胞的生长和分裂的进程的进程主要是阻止细胞不主要是阻止细胞不正常的增殖正常的增殖累积累积 癌细胞特征归纳癌细胞特征归纳 不死性：条件适宜时，癌细胞可无限增殖，而且分裂迅速不死性：条件适宜时，癌细胞可无限增殖，而且分裂迅速（细胞周期变短），细胞内核糖体数目大量增加，代谢异常活跃。（细胞周期变短），细胞内核糖体数目大量增加，代谢异常活跃。迁移性：癌细胞膜上糖蛋白等物质减少，黏着性降低，易迁移性：癌细胞膜上糖蛋白等物质减少，黏着性降低，易于扩散。于扩散。失去接触抑制性：正常细胞贴壁生长汇合成单层后停止失去接触抑制性：正常细胞贴壁生长汇合成单层后停止生长，称为接触抑制。而癌细胞即使堆积成群，仍然可以生长，称为接触抑制。而癌细胞即使堆积成群，仍然可以生长。如下图：生长。如下图：细胞癌变是畸形分化的结果，其遗传物质已发生变化细胞癌变是畸形分化的结果，其遗传物质已发生变化4.4.癌症的治疗方法癌症的治疗方法(1)(1)化疗：原理是抑制癌细胞增殖过程中的化疗：原理是抑制癌细胞增殖过程中的DNADNA复制，使癌细胞复制，使癌细胞无法完成分裂，从而达到抑制癌细胞增殖的目的。方法是通过无法完成分裂，从而达到抑制癌细胞增殖的目的。方法是通过静脉注射将药物送入血管，再通过血液循环运输至癌细胞。由静脉注射将药物送入血管，再通过血液循环运输至癌细胞。由于药物对其他细胞也起作用，所以对身体的副作用很大，不能于药物对其他细胞也起作用，所以对身体的副作用很大，不能连续进行。连续进行。(2)(2)放疗：放射疗法是用放疗：放射疗法是用X X射线、射线、射线等照射癌组织。由于放射线等照射癌组织。由于放射线的生物学作用，能大量杀伤癌细胞，破坏癌组织，使其缩射线的生物学作用，能大量杀伤癌细胞，破坏癌组织，使其缩小。放射疗法对周围正常组织副作用小。小。放射疗法对周围正常组织副作用小。(3)(3)手术切除手术切除另外，随着现代生物科技的发展，用生物导弹进行治疗是一种另外，随着现代生物科技的发展，用生物导弹进行治疗是一种安全有效的措施。将药物安全有效的措施。将药物(具有杀伤力具有杀伤力)和单克隆抗体和单克隆抗体(相当于瞄相当于瞄准装置准装置)制成生物导弹，然后定向地运输到癌组织，不伤害其他制成生物导弹，然后定向地运输到癌组织，不伤害其他生物组织。生物组织。五五.细胞分化、分裂、癌变及凋亡的关系细胞分化、分裂、癌变及凋亡的关系 分裂、分化、衰老、凋亡是细胞在成长过程中分裂、分化、衰老、凋亡是细胞在成长过程中正常的正常的生命活动生命活动，在某种程度上，对于多细胞生物体来说具有积，在某种程度上，对于多细胞生物体来说具有积极意义。极意义。分化、衰老、凋亡分化、衰老、凋亡过程细胞的形态、结构和功能过程细胞的形态、结构和功能会会发生变化发生变化，但遗传物质，但遗传物质不改变不改变。遗传物质改变遗传物质改变