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1、,细胞的衰老和凋亡,Werners syndrome维尔纳氏综合征,A 37 years old patient， Adoue DFP 1997,所有病例出生时均正常，至幼儿期发育也都正常，唯至学龄期或青春期生长突然停滞。四肢和躯干同时发育停滞，故可保持体型均匀对称、身材矮小。鼻梁高耸，呈特有的鸟嘴样尖鼻(鹰钩鼻)。,问题探讨,衰老是生物界的普遍现象。衰老的人体通常表现出细胞数目减少、肌肉萎缩、行动迟缓等特征。 1.人体的衰老还表现出那些特征？2.老年人体内有没有幼嫩的细胞？年轻人体内有没有衰老的细胞？,3、人体衰老和细胞衰老有什么关系？,讨论,1、人体的衰老还表现出哪些特征？2、老年人体内有
2、没有幼嫩的细胞？年轻人体内有没有衰老的细胞？3、人体衰老与细胞衰老有什么关系？,白发，皱纹，老年斑，耳聋，眼花，行动迟缓，记忆力减退等。,老年人体内还会有幼嫩的细胞，造血干细胞一生都能增殖产生各种类型的血细胞；年轻人体内也有衰老的细胞，如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞，最后细胞凋亡、脱落。,人体衰老与细胞衰老并不是一回事。人体内的细胞总是在不断更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。但从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。,一、个体衰老与细胞衰老的关系,个体衰老： 请分析个体衰老的特征。,细胞衰老：多细胞个体细胞的寿命一般都短于个体的寿命，如红细胞、表皮细胞等。,个
3、体衰老和细胞衰老是不是同一个过程呢？（单细胞和多细胞两种情况）,体外培养实验：人体细胞最多可以分裂50次左右。,结论：细胞会随着分裂次数的增多而衰老骨骼肌细胞和神经细胞在个体的一生中一般不会更新。,（1）个体衰老和细胞衰老都是生物体正常的生命现象。 （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、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）。,从总体上看:个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。,小结：个体衰老和细胞衰老的关系,二、细胞衰老的过程、特征和原因
4、,1、过程：是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。,2、细胞衰老的特征,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。 细胞内多种酶的活性降低。 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。,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。 细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。,1、为什么老年人皮肤上会长“老年斑”？,老年斑是由于细胞内的色素随着细胞衰老而逐渐积累造成的。衰老细胞中出现色素聚集，主要是脂褐素的堆积。脂褐素是不饱和脂肪酸的氧化产物，是一种不溶性颗粒物。不同的细胞
5、在衰老过程中脂褐素颗粒的大小也有一定的差异。皮肤细胞的脂褐素颗粒大，就出现了老年斑。,2、衰老的细胞内水分减少，减少的这部分水在细胞中以什么形式存在？,自由水。,自由基理论 端粒学说,自由基损害人体细胞 维生素C和SOD,3、细胞衰老的原因,自由基是含不成对电子的原子或基团，具有高度反应活性。包括：氧自由基（如OH）、氢自由基（H）、碳自由基、脂自由基等。 自由基来源：外源性（如辐射）、内源性。 内源性自由基产生于由线粒体呼吸链电子泄漏产生；由氧化酶（如MFO）催化底物羟化产生。,.自由基学说,现在普遍认为细胞增殖次数与端粒DNA长度有关。,有研究表明，体细胞染色体的端粒DNA会随细胞分裂次数
6、增加而不断缩短。DNA复制一次端粒就缩短一段，当缩短到一定程度至极限值时，细胞停止复制，而走向衰亡。资料表明人的成纤维细胞端粒每年缩短1418 bp，可见染色体的端粒有细胞分裂计数器的功能，能记忆细胞分裂的次数。端粒的长度还与端聚酶的活性有关，端聚酶是一种反转录酶，能以自身的RNA为模板合成端粒DNA，在精原细胞和肿瘤细胞（如Hela细胞）中有较高的端聚酶活性，而正常体细胞中端聚酶的活性很低，呈抑制状态。,三、细胞凋亡和细胞坏死,2、现象：如：人胚胎时期尾部的消失 蝌蚪尾的消失胎儿手形状的发育,1、概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡。也叫细胞编程性死亡（遗传机制决定的程序
7、性调控）。,多细胞生物体完成正常发育 维持内部环境的稳定（细胞自然更新，衰老细胞的自然死亡） 抵御外界各种因素的干扰（被病原体感染的细胞的清除）,3、细胞凋亡的意义：,4、细胞凋亡与细胞坏死区别：,细胞凋亡不取决于外界环境的影响，是一个主动进行的过程。要和细胞坏死加以区分。细胞坏死是外界因素影响下，细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。,细胞死亡,自动死亡,被动死亡,(细胞凋亡),(细胞坏死),举例P124 意义,遗传物质控制,外界因素引起,小结,细胞的凋亡和坏死,5、细胞凋亡与人体健康,生长发育：组织与器官的塑造（趾的分化）；动物变态；防御：清除衰老细胞、DNA损伤的细胞、和被病原
8、体感染的细胞。,1、细胞的寿命与分裂能力无关。寿命短的细胞不一定能分裂，如白细胞。 2、有关系。 3、学生可作出各种推测。皮肤表皮细胞的寿命约为10 d，生发层细胞分裂能力强。,技能训练,P124拓展题,细胞凋亡的速率与它们的功能有关系。因为白细胞的功能是吞噬病菌等，所以白细胞凋亡的速率很快。细胞凋亡不仅保证了多细胞生物个体发育的正常进行，而且在维持生物体内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰方面也都起着非常关键的作用。,细胞的癌变,梅艳芳 宫颈癌,马三立 膀胱癌,文兴宇 肺癌,罗京 淋巴癌,陈晓旭 乳腺癌,1、日光浴使皮肤生发层细胞中的胆固醇在紫外线照射下转化成维生素D，可以预防佝偻病、骨质
9、疏松症；同时在紫外线的照射下，表皮细胞可以产生黑色素，保护内部组织和器官。 2、（1）尽量不在紫外线强烈辐射的时间和地点长时间进行日光浴。不同的地区由于经纬度不同，因而日照强度过强的时间长短不同。可以引导学生调查当地的紫外线辐射的情况。（2）涂上防晒霜，可以在一定程度上减弱紫外线辐射对皮肤的伤害。（3）使用防紫外线遮阳伞，可以适当减少紫外线辐射。 3、臭氧层可以部分吸收紫外线。当臭氧层被破坏时，过多的紫外线辐射有可能伤及表皮细胞中的遗传物质，严重时可能导致皮肤癌。,问题探讨,有人说，癌症就是肿瘤。就你所了解的情况，你同意这种说法吗？,癌症的结构基础癌细胞,肿瘤分为良性肿瘤和恶性肿瘤两大类。良性
10、肿瘤生长缓慢，与周围组织界限清楚，不发生转移。恶性肿瘤生长迅速，可转移，还会产生有害物质，破坏正常器官结构，使机体功能失调，威胁生命，称为“癌”。,一、癌细胞的概念：在个体发育过程中，有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。,说到癌症，人们都不寒而栗。通过调查表 明癌症是威胁人类健康的四大杀手之一。 这四大杀手是什么呢？,癌症又叫恶性肿瘤，是由癌细胞大量增殖而引起的。为什么癌症对健康的危害极大呢？,（心血管病，癌症，艾滋病，糖尿病）,与癌细胞的特征有关,二、癌细胞的主要特征,1在适宜的条件下，癌细胞能够无限增殖,2癌细胞的形态结构发
11、生显著变化,癌变后球形的成纤维细胞,癌症为什么难治？,思考：,3癌细胞的表面也发生了变化。由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低，容易在体内扩散和转移。,癌细胞的分散和转移示意图,三、致癌因子,2.化学致癌因子：无机物如石棉、砷化物、铬化物、镉化物等；有机物如黄曲霉毒素、亚硝胺等。,1.物理致癌因子：主要指辐射，如 紫外线、X射线等。,3.病毒致癌因子：如致癌病毒,快来关注,1日本广岛、长崎在第 二次世界大战时受原子 弹的影响，对幸存的居民 进行29年的调查，发现 皮肤癌、粒细胞性白血病 发生率明显增加，而且距 离爆炸中心越近，发生率 越高。,随堂演练：,物理致癌因
12、子,2.切尔诺贝利核电站核物质外泄，诱发了 众多白血病患者。,物理致癌因子,.居里夫人在研究工作中长期被放射线 损伤，导致白血病。,物理致癌因子,4我国北方地区居民有冬季烧火炕的 习惯，有时臀部皮肤发生癌变形成所谓 的炕癌。华北地区食管癌患者中有50%- 73%有喜欢热食的习惯。,物理致癌因子,5. 3、4-苯并芘是煤焦油中的主要致癌成分，存在于吸烟时烟草燃烧的烟雾、工厂的煤烟、汽车的尾气等。近几十年来，肺癌的发病率增加。，很可能和人们吸入了大量的上述气体有关。,化学致癌因子,6有人用砷酸钠治疗皮肤病后，出现 局部色素增加，过度角化，最后发展为 皮肤癌，砷是迄今发现的唯一使人致癌 而不使动物致
13、癌的物质。,化学致癌因子,7. 日本“奥姆真理教”曾在东京地铁使用的“芥子气”，可以使人患白血病、肺癌、乳腺癌。,化学致癌因子,丙烯酰胺,亚硝胺,苯并芘,吃出来的癌症：,8EB病毒是一种疱疹病毒，能使儿童患 淋巴癌和成人患鼻咽癌。,病毒致癌因子,1911年Rous 第一次用鸡肉瘤的无细胞 提取物引起另一只鸡产生新的肿瘤 。,病毒致癌因子,原癌基因 抑癌基因,正常 细胞,致癌 因子,突变,细胞癌变,四、癌变的机理：,主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程,主要是阻止细胞不正常的增殖,原癌基因：通常将正常细胞的癌基因称为原癌基因。各种致癌物诱发的DNA损伤很容易导致原癌基因发生变异而称为癌
14、基因，并使正常细胞转变为癌细胞。原癌基因是细胞内与细胞增殖相关的基因，是维持机体正常生命活动所必须的，在进化上高度保守。当原癌基因的结构或调控区发生变异，基因产物增多或活性增强时，细胞就会过度增殖，形成肿瘤。,原癌基因与抑癌基因的区别,抑癌基因：也称为抗癌基因，它们的丢失，突变或失 去功能，使激活的癌基因发挥作用而致癌。它的功能是抑制细胞的增殖，促进细胞分化和抑制细胞迁移。,讨论：癌症如何防治及如何选择健康的生活方式。,世界卫生组织(WHO)公布的全球十大垃圾食物,油炸类食品,腌制类食品,加工类肉食品,饼干类食品,汽水可乐类食品,方便类食品,冷冻甜品类食品,烧烤类食品,罐头类食品,话梅蜜饯类食
15、品,含有较多致癌物质，如黄曲霉素、亚硝酸盐、苯并芘等，及防腐剂、食品添加剂等，且营养成分低。,癌变是多个基因突变的累积效应,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,建议：多吃天然低脂食品，远离油炸、发霉、熏制、高脂食品，养成良好的饮食习惯,日常诱癌20例,感染乙肝病毒的可诱发肝癌感染人乳头状病毒可诱发宫颈癌感染螺旋杆菌可诱发胃癌吸烟（每日超过2包，10年以上）可诱发肺癌被动吸烟（22年以上）可诱发肺癌与喉癌经常接触沥青者，易诱发皮肤癌经常接触煤焦油者，易患皮肤癌经常接触放射线者，易诱发肺癌与白血病长期使用化学性染
16、发剂可诱发淋巴癌经常在太阳下曝晒，可诱发皮肤癌,酗酒可诱发咽喉癌新鲜水果及蔬菜摄入不足可诱发肺癌红肉（即牛肉、羊肉）摄入量过大，可诱发结肠癌高盐咸食者，易患胃癌报纸包食物可得各种癌症吃热烫食物易引起食道癌纤维素摄入不足可诱发结肠癌和直肠癌过度肥胖可诱发结肠癌与乳腺癌缺少锻炼（每周热量消耗少于1000卡）可诱发结肠癌和直肠癌长期精神压力可诱发各种癌症,日常抗癌食品：,资料分析 ：健康的生活方式与防癌,1、“病从口入”也适用于癌症。发霉的、熏制的、烧烤的以及高脂肪的食品中含有较多的致癌物质，如黄曲霉素、亚硝酸盐、苯并芘等。 2、物理的，化学的，生物的。,五、癌症的预防、诊断和治疗,1、预防措施：远离致癌因子,2、诊断手段：病理切片的显微观察、CT、核磁共振以及癌基因检测,3、治疗手段：手术切除、化疗和放疗,P128课后练习,2、癌细胞的特点：细胞增殖失控，能够无限增殖；细胞的形态结构发生显著变化；容易在体内分散和转移。 拓展题 1、提示：不都是。如果早发现，有些癌症完全可以通过手术切除、化疗或放疗治愈，如乳腺癌、胃癌、肠癌等。 2、提示：（1）被动吸烟也可能导致肺癌。（2）其他因素可能导致肺癌。,
