第2节 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
【高考新动向】
1、细胞的分化
2、细胞的全能性
3、细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系
4、癌细胞的主要特征及防治
【考纲全景透析】
一、细胞的分化
1、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。
2、特点:普遍性、持久性、稳定性和不可逆性
3、意义
(1)细胞分化是生物个体发育的基础。
(2)细胞分化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。
4、实质:一个个体的各种细胞具有完全相同的遗传信息,但是,在个体发育中,不同细胞的遗传信息的执行情况不同。
5、点拨:(1)细胞分化不会改变细胞内的遗传物质,知识基因的选择性表达。[高考资源网 ][高考资源网 ]
(2)一般来说,细胞分化是不可逆的,但在离体人工培养条件下,高度分化的细胞能够脱分化恢复全能性。
二、细胞的全能性
1、概念:已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能
2、实例:已分化的植物细胞具有发育成完整个体的全能(植物组织培养实验);高度分化的动物细胞无全能性,但细胞核具有全能性(克隆羊多利的培育成功)。
3、干细胞:动物和人体内保留着少量具有分裂和分化能力的细胞。
三、细胞的衰老
1、特征
(1)细胞内水分减少,体积变小,新陈代谢速率减慢。
(2)某些酶活性降低
(3)细胞呼吸速度减慢,细胞核体积大,染色质固缩、染色加深
(4)色素积累;
(5)细胞膜通透性下改变,使物质运输功能降低
2、假说:自由基学说和端粒学说
四、细胞的凋亡
1、概念:由基因决定的细胞自动结束生命的过程
2、类型:个体发育中细胞的编程性死亡;成熟个体中细胞的自然更新;被病原体感染的细胞的清除
3、意义:对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都有非常关键的作用
五、细胞的癌变
1、概念:有的细胞受到致癌因子的作用,细胞中的遗传物质发生变化,就变成不受机体控制的、联系分裂的恶性增殖细胞。是细胞畸形分化的结果
2、癌细胞的主要特征:
(1)适宜条件下,能够无限增殖
(2)细胞的形态结构发生显著变化
(3)癌细胞的表面发生了变化:糖蛋白减少,癌细胞之间黏着性显著降低,容易分散和转移。
3、致癌因子:
(1)物理致癌因子:紫外线、X射线等
(2)化学致癌因子:亚硝胺、黄曲霉毒素
(3)生物致癌因子:如Rous内瘤病毒等
4、细胞癌变的原因:
(1)致癌因子使原癌基因和抑癌基因发生突变.
(2)原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞的生长和分裂的进程;抑癌基因主要是阻止细胞的不正常的增殖。
5、点拨:(1)不是癌细胞才有原癌基因和抑癌基因,正常细胞中也存在
(2)癌细胞在邢台、结构、功能等方面与正常细胞不同的根本原因是细胞内遗传物质发生改变。
【热点难点全析】
一、细胞分化与细胞全能性及其应用
1、细胞分化、细胞全能性及相互比较
细胞分化
细胞全能性
原因
细胞内基因选择性表达
含有本物种全套遗传物质
特点
①持久性:细胞分化贯穿于生物体整个
生命进程中,在胚胎期达到最大限度
②稳定性和不可逆性:一般来说,分化
了的细胞将一直保持分化后的状态,直
至死亡
③普遍性:生物界中普遍存在,是生物
个体发育的基础
①高度分化的植物体细胞具有全能性
植物细胞在离体的情况下,在一定的营养
物质,激素和其他适宜的外界条件下,才
能表现其全能性
②动物已分化的体细胞全能性受限制,但
细胞核仍具有全能性。例如:动物克隆技
术
结果
形成形态、结构、功能不同的细胞
形成新的个体
大小
比较
细胞分化程度有高低之分,如体细胞>
生殖细胞>受精卵
细胞全能性有大小之分,如受精卵>生殖
细胞>体细胞
关系
两者的遗传物质都不发生改变
已分化的细胞仍然保持全能性
细胞的分化程度越高,具有的全能性越小
2、干细胞类型及在医学上的应用
(1)类型及相互关系
①类型:干细胞分为3类,全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。
②相互关系(以干细胞分化为红细胞为例):
(2)应用:医学上,干细胞的研究为器官移植提供了新的思路,为癌症、癫痫、糖尿病等疾病的根治带来了希望。
二、细胞的衰老、凋亡和癌变
1、细胞衰老与个体衰老的关系:单细胞生物细胞衰老即为个体的衰老;多细胞生物,细胞衰老不代表个体的衰老,只有绝大多数细胞衰老,生物体才衰老。
2、细胞的凋亡、坏死与癌变的比较
项目
细胞凋亡
细胞坏死
细胞癌变
与基因的关系
受基因控制
不受基因控制
受突变基因控制
细胞膜的变化
内陷
破裂
糖蛋白等减少,黏着性降低
形态变化
细胞变圆,与周围细胞脱离
细胞外型不规则变化[ ]
呈球形
影响因素
受严格的由遗传机制决定的
程序性调控
电、热、冷、机械等
不利因素影响
分为物理、化学和病毒致癌
因子
对机体的影响
对机体有利
对机体有害
对机体有害
3、细胞分裂、分化、癌变和衰老的关系
(1)区别
结果
遗传物质的变化
细胞分裂
单细胞生物完成生殖,多细胞生物产生新细胞
遗传物质复制后均分
细胞分化
形成不同的组织、器官
遗传物质不发生变化
细胞癌变
无限增殖的癌细胞 [ ]
遗传物质发生改变
细胞衰老
细胞正常死亡
遗传物质不发生变化
(2)联系
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