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細胞的分化,,組成人體細胞的種類有200多種,有絲分裂,神經細胞,上皮細胞,細胞分化,,肌肉細胞,紅細胞,1．說出細胞分化的定義 （81頁）,2．說出細胞分化的特征——持久、穩(wěn)定、不可逆,進一步分析深化：,探討以下問題： 1.細胞分化的過程。 在細胞外觀尚未出現(xiàn)明顯變化之前，細胞分化的前途就由遺傳信息的執(zhí)行情況決定了，分化的細胞所呈現(xiàn)出的形態(tài)、結構和生理功能的變化，首先源于細胞內化學物質的變化，如結構蛋白和催化化學反應的酶，以后依次漸變，不能逆轉，因此，分化是一種持久的、穩(wěn)定的漸變過程。但細胞的遺傳物質沒有改變。 2.細胞分化的意義。一般多細胞生物體的發(fā)育起點是一個細胞（受精卵），細胞的分裂只能繁殖出許多相同的細胞，只有經過細胞分化才能形成胚胎、幼體，并發(fā)育成成體，細胞分化是生物個體發(fā)育的基礎。細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨向專門化，有利于提高各種生理功能的效率。 3.細胞分化的原因。基因的選擇性表達,,,,從胡蘿卜根的韌皮部分離細胞,已經高度分化的細胞，能不能再分化成其他細胞？即：高度分化的細胞仍然有發(fā)育成完整個體的潛能（82頁）,,,,一個細胞分裂形成的細胞團,* 1958年斯圖爾德 [美] 實驗,胡蘿卜的根部,含有植物激素、無機鹽、糖類等物質的培養(yǎng)液中,實驗表明，在離體時給予細胞一定條件，高度分化的植物細胞仍具有發(fā)育成完整植株的能力。,植物細胞具有全能性,脫分化,再分化,克隆羊的全過程,白面羊乳腺細胞的細胞核,黑面羊卵細胞的細胞質,,,融合,新的細胞,,代孕母羊,,白面羊的克隆羊,體外培養(yǎng) 一段時間,實驗證明:已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性,但是目前為止,人們還沒有成功地將單個已分化的動物體細胞培養(yǎng)成新的個體。,為什么細胞核具有發(fā)育成完整個體的潛能？,動物細胞是否具有全能性？,的細胞核,有絲分裂,神經細胞,上皮細胞,細胞分化,,肌肉細胞,紅細胞,?,細胞分化在什么時期？,有關干細胞：干細胞是一類具有自我更新和分化潛能的細胞,,受精卵,全能干細胞,多能干細胞,造血干細胞,,3.造血干細胞移植,人們以前常說的骨髓移植、骨髓捐獻到今天已經不準確也不科學，由于我們醫(yī)學技術的高發(fā)展，也就是說我們真正采集、我們捐獻的實際是造血干細胞。在我們人身體哪些部位生產和存儲造血干細胞呢？一般來說，有三個部位，生產和儲存的大部分在骨髓里，所以我們叫做骨髓造血干細胞。還有一部分在外周血，也就是在血管里面有少量的造血干細胞。第三就是人們所知道，當媽媽生完小孩之后，在臍帶里有大量、豐富的造血干細胞。反過來說造血干細胞都在哪些部位，有骨髓的造血干細胞，有外周血的造血干細胞，有臍帶血的造血干細胞，現(xiàn)在我們提倡用外周血的造血干細胞來進行采集。那么骨髓的造血干細胞采集和外周血的造血干細胞采集有什么不同呢？如果說是骨髓移植用骨髓的造血干細胞，供者要進行全麻，或者在他的骨上鑿幾個洞。用外周血造血干細胞則是先打三、四天的外周血動員劑，將骨髓中的造血干細胞動員入血，然后用采血的方法來采集，這樣的方法供者沒有什么痛苦。,如何進行造血干細胞移植：,首先讓骨髓中的造血干細胞大量釋放到血液中去，這個過程稱為“動員”。然后，通過血細胞分離機分離獲得大量造血干細胞用于移植，這種方法稱為“外周血造血干細胞移植”。這樣現(xiàn)在捐贈骨髓已不再抽取骨髓，而只是“獻血”了。而且，由于技術的進步，現(xiàn)在運用造血干細胞“動員”技術，只需采集分離約50至200毫升外周血即可得到足夠數(shù)量的造血干細胞。采集足夠數(shù)量的造血干細胞后，血液可回輸?shù)骄璜I者體內。,,干細胞原料庫的建立,?,干細胞的分類,全能干細胞 多能干細胞 專（單）能干細胞,按分化潛能,按發(fā)育狀態(tài),胚胎干細胞 成體干細胞,胚胎干細胞,造血干細胞,一、利用干細胞，人體組織器官將能再生 新聞背景英國足球名星----貝克漢姆儲存來自他剛出生時留下的臍帶血干細胞，以便萬一他在賽場上重要器官受傷，則可以接受干細胞移植手術治療。 二、移植弟弟臍帶血治好血癌！3歲女童健康成長一出世就患上急性骨髓性白血?。ㄋ追Q血癌）的華裔女嬰，被醫(yī)生診斷只有10%的存活率。她過后好不容易捱到弟弟出世，成功以弟弟的臍帶血干細胞移植活命。今年3歲的她，不曾感冒和咳嗽，成了健康寶寶。,干細胞研究應用的媒體報道,1．為什么生物具有全能性?,生物體每個細胞都含有該物種所特有的全套遺傳物質。,2．不同細胞的全能性相同么?,一般而言，植物細胞的全能性大于動物細胞；分化程度越高的細胞，全能性就越低。,細胞的全能性,植物細胞全能性的應用：,組織培養(yǎng)進行快速繁殖,切取莖段置于培養(yǎng)基上,擬南芥,莖段從兩端開始膨大加粗,,第三節(jié) 細胞的癌變,材料1：,2002年我國人口死亡原因統(tǒng)計（前七位）,問題探討：,什么是癌？癌是怎么產生的？,本節(jié)聚焦,癌細胞有哪些特征? 常見的致癌因子有哪些? 預防癌癥與健康的生活方式有什么關系?,癌細胞的擴散和轉移,這說明癌細胞有什么特征？,材料2,一.探討“癌細胞與正常細胞的不同”,50-60次,無限增殖,扁平梭形,球形,一般不能,能,惡性增殖的“不死細胞”,形狀顯著改變的“變態(tài)細胞”,黏著性下降的“擴散細胞”,,,,二.癌細胞的特點（84頁）,無接觸抑制現(xiàn)象,癌細胞的蛋白表達異常,,,思考：引起細胞癌變的原因是什么？,引起細胞癌變的致癌因子有哪些？,致癌因子可歸納三類：85頁,物理致癌因子：主要是輻射，如紫外線、X射線等。 化學致癌因子：砷、苯、煤焦油、芥子氣等。 病毒致癌因子：能引起細胞癌變的病毒?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)150多種病毒可引起動物或植物產生腫瘤或癌癥。,思考討論：致癌因子是否一定會導致細胞癌變？,人和動物的染色體上本來就存在和癌有關的基因它們都是細胞中正常的固有的基因：,。 原癌基因：其很多的產物都負責調節(jié)細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程。（細胞增殖加速器）抑癌基因：主要是阻止組織細胞不正常的增殖。（細胞增殖制動器）,,三. 細胞癌變的內因分析,原癌基因：,抑癌基因：,負責調節(jié)細胞周期，控制細胞生長 和分裂的過程,防止細胞不正常增殖,,致癌因子,,基因突變,（原癌、抑癌基因）,導致,癌癥究竟離我們有多 遠？,,,日常誘癌20例,癌細胞的定義：84頁正常細胞在受到致癌因子的作用下，細胞中的遺傳物質發(fā)生變化，形成不受機體控制的、連續(xù)進行分裂的惡性增殖細胞。,,為了預防細胞癌變，我們應該怎么做？,致癌食物：即發(fā)霉的、熏制的、燒烤的以及高脂肪的食品中含有較高的致癌物質，如黃曲霉毒素、亞硝酸鹽、苯并[α]芘等。,增加癌癥風險的行為舉例,食物中的防癌物質：大豆 ；動物肝臟中含 有的大量維生素D；蔬菜水果中富含的維生 素C，維生素E，胡蘿卜素；綠茶中富含多 元酚,,保持愉悅的心情,,,,,癌癥是不是“不治之癥” ？,奧黛麗·赫本 因患腸癌去世,趙麗蓉 因患肺癌去世,傅彪 因患肝癌去世,居里夫人 因患血癌去世,女飛大隊長劉文力 戰(zhàn)勝癌癥重返藍天,蔡琴歷經乳癌之險及時手術切除,如何治療癌癥？,,正常細胞,,原癌基因,抑癌基因,失控,致癌因子,健康的 生活方式,細胞癌變,,（癌細胞的特征）,作用,預防,知識小結：,,健康生活方式讓你遠離癌癥 少吃脂肪 飲食清淡 膳食纖維 不可忽視 堅持運動 保持苗條 新鮮蔬果 每日必備 腌制食物 不宜多食 飲酒適度 切莫貪杯決不吸煙 健康相伴 情緒穩(wěn)定 輕松工作 定期檢查 防患未然,建議,,,,原子彈在廣島上空爆炸,廣島和長崎兩地的 原子彈受害者白血 病和皮膚癌的發(fā)病 率明顯高于其他 地區(qū)。,,90％的兒 童癌癥患者 家中半年內 曾大規(guī)模裝 修過,“裝潢一新”,肺癌的發(fā)病率， 吸煙者為不吸 煙者的10.8 倍,“吞云吐霧”,感染乙肝病 毒的患者患肝癌 的幾率比正常人 高很多。,第二章 細胞的衰老和凋亡,第一節(jié) 細胞的衰老,討論,1.人體的衰老還表現(xiàn)出哪些特征？2老年人體內有沒有幼嫩的細胞？年輕人體內有沒有衰老的細胞？3人體衰老與細胞衰老有什么關系？,白發(fā)，皺紋，老年斑，耳聾，眼花，行動遲緩，記憶力減退等。,老年人體內還會有幼嫩的細胞，如精原細胞仍能增殖產生精子，造血干細胞一生都能增殖產生各種類型的血細胞；年輕人體內也有衰老的細胞，如皮膚表皮細胞衰老成角質層細胞，最后細胞凋亡、脫落。,人體衰老與細胞衰老并不是一回事。人體內的細胞總是在不斷更新著，總有一部分細胞處于衰老或走向死亡的狀態(tài)。但從總體上看，個體衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程。,一、個體衰老與細胞衰老的關系,單細胞生物體：細胞的衰老或死亡就是個體的衰老或死亡 。多細胞生物個體總是在不斷更新著，總有一部分細胞處于衰老或走向死亡的狀態(tài)。但從總體上看，個體衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程。,這幅圖說明了怎樣的一種生命現(xiàn)象？,由人物的變化,你能推測衰老細胞發(fā)生了哪些特征?,衰老的細胞有什么特點? 優(yōu)P58例 P59NO3 NO2,二、細胞衰老的特征91頁,1.細胞內水分減少，細胞體積縮小，新陳代謝的速度降低 2.細胞內酶的活性降低，色素沉積 3.細胞膜皺縮，流動性下降，運輸功能減弱 4.核膜內折，染色體固縮，基因表達出現(xiàn)關閉現(xiàn)象 5.線粒體數(shù)量減少，體積膨大甚至外膜破壞 6.內質網(wǎng)排列無序化，解體，總量有所減少,,一大：細胞核變大，染色質收縮、染色加深。 一?。杭毎麅人譁p少，體積變小，代謝速率減慢 一多：細胞內色素積累增多 兩低：膜的物質運輸功能降低，多種酶的活性降低,二、細胞衰老的特征,衰老,新陳代謝減慢,,有哪些原因導致細胞衰老?,哈,三、細胞衰老的原因,自由基是含不成對電子的原子或基團，具有高度反應活性。包括：氧自由基（如·OH）、氫自由基（·H）、碳自由基、脂自由基等。 自由基來源：外源性（如輻射）、內源性。 內源性自由基產生于①由線粒體呼吸鏈電子泄漏產生；②由氧化酶（如MFO）催化底物羥化產生。,1.自由基學說,2．程序性衰老（programmed senescence）,生物的生長、發(fā)育、衰老和死亡都由基因程序控制的，衰老是某些基因依次開啟或關閉的結果。 例1. 在小鼠肝中，胚胎早期表達的胞質丙氨酸轉氨酶（cAAT）為A型，隨后停止表達，衰老時則表達B型cAAT 例2. 肝臟中的衰老標志蛋白2在老年期表達。,3．復制性衰老（replicative senescence）,細胞的增殖次數(shù)是有限的，稱“Hayflick”極限。如人胚成纖維細胞可培養(yǎng)60-70代。 DNA每復制一次端粒就縮短一段，到一定程度時，則激活DNA損傷檢驗，細胞凋亡。人的成纖維細胞端粒每年縮短14-18bp。 端粒酶可修復端粒，此酶僅在干細胞中表達。,哈,4. 衰老基因學說,子女的壽命與雙親的壽命有關；動物都有相當恒定的平均和最高壽命； 成人早衰癥：約39歲衰老，47歲生命結束；嬰幼兒早衰癥：1歲衰老，12~18歲生命結束； 早衰癥患者體內解旋酶發(fā)生突變 。 衰老時，衰老相關基因（SAG）活躍表達，如senescent cell derived inhibition of DNA synthesis 。,第二節(jié) 細胞的凋亡 93頁,1.概念：由基因所決定的細胞自動結束生命的過程，就叫細胞的凋亡 。,,2.決定因素：由遺傳機制決定的程序性調控。,細胞凋亡的過程93頁,1.凋亡的開始：細胞皺縮，細胞連接消失，內質網(wǎng)膨脹，染色體固縮并沿著核膜分布，單細胞膜依然完整。 2.凋亡小體的形成：核膜破裂，染色體斷裂為大小不等的片段，進一步形成凋亡小體的形成。 3.細胞的解體：凋亡小體逐漸與細胞分裂，脫落至細胞間質，最終被周圍的細胞吞噬并消化。,細胞凋亡的機制,探究活動P93-94 細胞按照發(fā)育程序進行的一種自殺性死亡過程。,3、細胞凋亡意義95頁,1 有利于清除多余、無用細胞。 2.有利于清除完成正常使命的衰老細胞。 3.有利于清除體內的有害細胞。 4.維持器官和組織中細胞數(shù)目的相對穩(wěn)定。,細胞死亡,,自動死亡,被動死亡,(細胞凋亡),(細胞壞死),舉例P124 意義,遺傳物質控制,外界因素引起,小結,細胞凋亡與人類健康,1.細胞凋亡不足引起的疾病 2.細胞凋亡過度引起的疾病,