第二十五节细胞衰老凋亡和癌变

细胞衰老、凋亡和癌变主讲：黄冈中学优秀生物教师徐海军一、细胞的衰老1、单细胞生物衰老意味着个体衰老2、细胞衰老特征（1）细胞内水份减少，细胞萎缩，体积减小，代谢速率减慢；（2）细胞内酶的活性降低；（3）细胞内代谢废物积累，色素增加；（4）细胞内呼吸速率减慢，核变大，核膜内折，染色质收缩；（5）细胞膜通透性改变，运输能力下降。3、细胞衰老的原因（1）自由基学说自由基：生物体内异常活泼的带电分子或基团。（2）端粒酶学说二、细胞凋亡是正常的死亡过程，由基因决定的自动结束生命的过程。三、细胞坏死在不利因素下，细胞的结构遭到破坏，死亡的过程。四、细胞衰变1、癌细胞有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。2、癌细胞的主要特征（1）适宜条件下，连续分裂，不受机体控制；（2）形态结构发生显著变化；（3）细胞表面发生了变化；细胞膜表面的糖蛋白减少而导致细胞间黏着性减小，细胞容易移动。（4）无接触抑制现象正常细胞相互接触后，就会停止运动和增殖，即有接触抑制现象。而癌细胞则无此现象，在培养条件下可生长成多层。3、致癌因子4、癌变的机理（1）原癌基因是维持机体正常活动所必需的基因，在细胞分裂过程中它负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。只有当原癌基因突变成癌基因（或称激活、活化）后，细胞才会恶性增殖。（2）抑癌基因是一类抑制细胞过度生长、增殖，从而遏制肿瘤形成的基因，抑癌基因的丢失或失活，可能导致肿瘤发生。（3）抑癌基因和原癌基因共同对细胞的生长和分化起着调节作用。-返回-同步测试一、选择题1、下列有关细胞衰老的叙述中，错误的是（D）A．在衰老的细胞内，水分减少，细胞萎缩，体积变小B．衰老的细胞新陈代谢缓慢C．衰老细胞的形态、结构和生理功能都发生了变化D．衰老细胞的细胞膜通透性改变、物质运输功能增强2、下列有关癌细胞的叙述中，错误的是（B）A．癌细胞表面的糖蛋白减少B．癌细胞之间的黏着性增大C．癌细胞易在体内分散和移动D．癌细胞的形成是内外因素共同作用的结果3、人的头发基部的黑色素细胞衰老时，头发会发白。原因是（B）A．细胞内水分减少B．细胞内的酪氨酸酶活性降低C．细胞膜通透性降低D．细胞的呼吸速率减慢4、下列关于细胞调亡和细胞坏死的叙述中，错误的是（D）A．细胞调亡是一种自然的生理过程B．细胞坏死是一种病理性过程C．蝌蚪尾的消失，是由基因决定的细胞自动结束生命的过程D．被病原体感染的细胞，因为细胞坏死而被清除5、下列各项中，属于细胞调亡的原因是（A）A．编程性死亡理论B．体细胞的分化C．端粒学说D．自由基学说6、衰老的细胞不具备的特点是（D）A．含水量减少B．细胞膜表面缺少糖蛋白C．细胞形态异常D．细胞酶活性加强呼吸速度加快二、填空7、科学家从正常生活状态的不同年龄阶段的3只小白鼠体内分离出相同部位相同大小的骨骼肌3块，分别编号为A、B、C。然后测定这三块骨骼肌释放二氧化碳的量，其比为1.3∶1.2∶1。请回答下列问题：（1）3只小白鼠中年龄最大的是__________。其二氧化碳的释放量不同，可能是细胞内__________（细胞器）的功能减弱所致。（2）3块骨骼肌细胞内，酶活性最强的是__________，物质交换能力最差的是__________。（3）3块骨骼肌内，代谢废物沉积最多的是__________。显示答案7、（1）C；线粒体（2）AC（3）C8、在对癌症研究过程中，许多科学家们付出了大量的努力和汗水。1911年，年仅30岁的劳斯研究一种鸡的肉瘤（恶性肿瘤生长在结缔组织中成为肉瘤，而生长在上皮组织中成为肿瘤），做了如下的实验，他用鸡肉瘤组织取出来磨成液体，用一种特殊的“筛子”过滤，这种过滤装置连最小的细胞也通不过去。然后将滤液注射到健康的鸡体内，结果鸡很快长出了肉瘤。（1）根据以上内容，推测劳斯当时提出了一个什么观点？（2）这个观点为以后细胞癌变的哪一种致癌因子的研究提供了证据？（3）请你设计一个模拟实验来研究某种具体的物理因子或化学因子是否有可能致癌。显示答案8、（1）病毒致癌观点。（2）为病毒是致癌因子的研究提供了证据。（3）①选择实验材料（某种动物）并分组；②用物理因子或化学因子处理实验动物，同时设置对照；③结果预测和结论：若实验动物出现了肿瘤，说明了这种因子是致癌因子，若没有出现肿瘤，说明不是致癌因子。-END-课外拓展细胞凋亡与细胞坏死的区别细胞凋亡（cellapoptosis）是借用古希腊语，表示细胞像秋天的树叶一样凋落的死亡方式。1972年Kerr最先提出这一概念，他发现结扎大鼠肝的左、中叶门静脉后，其周围细胞发生缺血性坏死，但肝动脉供应区的实质细胞仍存活，只是范围逐渐缩小，其间一些细胞不断转变成细胞质小块，不伴有炎症，后在正常鼠肝中也偶然见到这一现象。细胞坏死是细胞受到急性强力伤害时立即出现的早期反应，包括细胞膜直接被破坏，大量水进入细胞；线粒体外膜肿胀而密度增加；核染色质呈絮状；蛋白质合成减慢。如及时去除伤害因素，以上早期反应尚可逆转。若伤害外因持续存在，则发生不可逆的变化，如细胞骨架破坏，溶酶体解体，pH下降，最后细胞膜和细胞器破裂，DNA降解，细胞内容物流出，引起周围组织炎症反应。细胞凋亡与细胞坏死的区别在于：（1）染色质聚集、分块、位于核膜上，细胞质凝缩，最后细胞核破裂；（2）细胞通过出芽的方式形成许多凋亡小体，凋亡小体内有结构完整的细胞器，还有凝缩的染色体，可被邻近细胞吞噬消化，因始终有膜封闭，没有内容物释放，故不会引起炎症；（3）线粒体无变化，溶酶体活性不增加；（4）内切酶活化，DNA降解，凝胶电泳图谱呈梯状；（5）凋亡通常是生理性变化，而细胞坏死是病理性变化。肿瘤的概念肿瘤（tumor,neoplasm）是一种基因病，但并非是遗传的。它是指细胞在致瘤因素作用下，基因发生了改变，失去对其生长的正常调控，导致异常增生。肿瘤可分为良性肿瘤和恶性肿瘤两大类。前者生长缓慢，与周围组织界限清楚，不发生转移，对人体健康危害不大。后者生长迅速，可转移到身体其他部位，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。恶性肿瘤也叫癌症，是目前危害人类健康最严重的一类疾病。在美国，恶性肿瘤的死亡率仅次于心血管疾病而居第二位。据我国2000年卫生事业发展情况统计公报，城市地区居民死因第一位为恶性肿瘤，其次为脑血管病、心脏病。我国最为常见和危害性严重的肿瘤为肺癌、鼻咽癌、食管癌、胃癌、大肠癌、肝癌、乳腺癌、宫颈癌、白血病及淋巴瘤等。-END-高考解析例1、2009年4月12—17日是第15届全国肿瘤防治宣传周，主题为“规范癌痛治疗，改善生活质量”。下列相关叙述不正确的是（）A．因致癌因子使与癌有关的基因缺失，导致正常细胞癌变B．癌细胞易侵袭机体周围正常组织，说明癌细胞易发生转移C．癌痛的直接原因之一是肿瘤直接压迫并刺激神经D．癌细胞因膜上蛋白质改变，易被效应T细胞识别而裂解答案：A。解析：致癌因子使原癌基因激活成为癌基因，属于基因突变，是基因中有关碱基对增添、缺失或改变，没有基因的缺失；癌细胞膜表面糖蛋白减少，易转移；肿瘤直接压迫并刺激神经导致癌痛；癌细胞因膜上蛋白质改变，易被免疫细胞识别为抗原，效应T细胞与癌细胞特异性结合而裂解。例2、细胞的分化、衰老和凋亡是普遍存在的生命现象。下列有关叙述正确的是（）A．人体各种组织细胞的衰老是同步进行的B．人的早期胚胎有尾，尾部细胞随着发育逐渐凋亡C．细胞癌变是细胞高度分化的结果D．皮肤上的“老年斑”是细胞凋亡的产物答案：B。解析：不同细胞之间、细胞与个体之间的衰老一般是不同步的；细胞凋亡是细胞的程序性死亡，比如胚胎发育过程中尾的逐渐消失；细胞癌变是原癌基因与抑癌基因发生突变的结果；“老年斑”是衰老细胞色素沉积的结果。例3、下列关于癌细胞的叙述，错误的是（）A．癌细胞具有无限增殖的能力B．细胞癌变可以由病毒感染引发C．原癌基因只存在于癌细胞中D．癌细胞的转移与细胞间黏着性下降有关答案：C。解析：细胞癌变是细胞中原癌基因和抑癌基因发生突变导致正常细胞的生长和分裂失控而造成的，在细胞中都存在原癌基因与抑癌基因。-END-