细胞的衰老和凋亡教案

摘要年轻是一笔财富；年轻是一份骄傲；年轻是一种幸福。每个人都经历过年轻，但走过之后人们总是在怀念年轻、留恋年轻，人们对年轻是那样依依不舍。不管人们愿不愿意老，最终还是别无选择的从年轻走向成熟，然后渐渐衰老。自古至今总有人想通过人为的方式阻止自己衰老留住青春，可人们的尝试总是以失败而告终。究竟是什么原因让人一天天走向衰老？其机理又是怎样的呢？请同学们赶快学习本节知识，探究人类衰老之谜吧。第六章细胞的生命历程第3节细胞的衰老和凋亡【教案】一、教学目标1.描述细胞衰老的特征。2.简述细胞凋亡与细胞坏死的区别。3.探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系，关注老年人的健康状况。4.进行与社会老龄化相关的问题的资料搜集和分析。二、教学重点和难点1.教学重点⑴个体衰老与细胞衰老的关系，细胞衰老的特征。⑵细胞凋亡的含义。2.教学难点细胞凋亡的含义以及与细胞坏死的区别。三、教学方法诱思探究法四、课时安排1课时五、教学过程〖引入〗以“问题探讨”引入，引导学生思考、讨论回答，教师提示。课件展示图片1.图中的两个孩子为何如此苍老2.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。具体表现在以下几个方面：〖提示〗1.人体的衰老特征：白发，皱纹，老年斑，耳聋，眼花，行动迟缓，记忆力减退等。2.老年人体内还会有幼嫩的细胞，如精原细胞仍能增殖产生精子，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。3.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。〖板书〗一、人体衰老与细胞衰老的关系1.单细胞生物体：细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡；2.多细胞生物个体总是在不断更新着，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。二、细胞衰老的特征（P122共有五点）学生看书自学，找出细胞细胞衰老的特征〖讲述〗形态变化细胞核：增大，染色深，核内有包含物，核膜内陷。染色质：凝聚，固缩，碎裂，溶解。细胞膜：黏度增加，流动性降低。细胞质：色素积聚，空泡形成。线粒体：数目减少，体积增大。高尔基体：碎裂。包含物：糖原减少，脂肪积聚。脂质：不饱和脂肪酸被氧化，引起膜脂之间或与脂蛋白之间交联，膜的流动性降〖旁栏思考题〗学生思考讨论回答，教师提示。〖提示〗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。〖板书〗三、细胞衰老的原因1.自由基学说2.端粒学说〖课外活动〗“社会老年化的相关问题”有条件的学生进行资料搜集和分析。提示：1.社会老龄化的相关问题当一个城市或国家60岁以上人口所占比例达到或超过总人口的10%，或者65岁以上人口达到或超过总人口的7%时，这个城市或国家的人口就称为“老年型人口”，这样的社会就称为“老龄化社会”。社会老龄化的形成是社会进步的一种体现，反映出人类衰老的延迟，寿命的延长，死亡率和出生率之比的下降。要客观评价一个国家或地区的社会老龄化程度，应考察包括人口平均寿命、老年人口比例、长寿水平等在内的若干指标。2.我国人口老龄化的历史1950年以前高出生、高死亡、低增长，年龄结构年轻1950年以后从年轻型经过成年型，向老年型人口结构过渡计划生育三峰三谷统计数据来源：五次全国人口普查（见下图）〖板书〗四、细胞的凋亡课件导入创造性的毁灭——细胞凋亡(图)当地时间2022年10月7日，瑞典卡罗林斯卡医学院诺贝尔奖评审委员会将2022年诺贝尔生理学或医学奖授予了悉尼·布雷内、罗伯特·霍维茨和约翰·苏尔斯顿等三位科学家，以表彰他们在“细胞程序性死亡”这一领域中的开创性工作。他们不但发现在生物的器官发育过程中存在细胞程序性死亡，而且阐明了细胞程序性死亡过程中的基因规律。〖板书〗1.细胞凋亡的概念由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞的凋亡。细胞死亡有正常凋亡和异常死亡（坏死）两类。正常的细胞死亡是在细胞遗传物质的控制下进行的主动过程，它有一套严格的程序。（凋亡）它对于生物体的正常发育具有重要的影响。比如胚胎发育期手的发育如果没有细胞的调亡就不会有纤细的手指；如果没有正常的细胞调亡，蝌蚪的尾部就不会消失，它将永远不能变成青蛙……。正常的细胞调亡骸肩负着维持各种组织器官固有体积和形态的功能；还会使机体内异常的细胞得到及时清除，去处潜在的隐患；例如癌症就是异常的细胞没有及时死亡的结果……。因此细胞的正常死亡是生物体的一种非常重要的调节机制，是机体平衡细胞增殖，调节机体细胞树木恒定的方式，是必不可少的生命过程。〖板书〗2.细胞凋亡与细胞坏死的比较细胞坏死细胞凋亡1.性质病理性，非特异性生理性/病理性，特异性2.诱因强烈刺激，随机发生较弱刺激，非随机发生3.基因调控无有4.生化特点被动过程无新蛋白合成不耗能主动过程有新蛋白合成耗能5.形态改变细胞肿胀，结构溶解，破坏细胞皱缩，核固缩，胞膜/细胞器相对完整6.凋亡小体无有变化弥散性降解，电泳呈均一片状片段化（180-200bp），电泳呈“梯”状条带8.溶酶体改变破裂相对完整9.炎症反应局部炎症反应局部无炎症反应〖板书〗3.细胞凋亡的意义⑴确保正常发育、生长在器官、组织的形成、成熟中发挥作用⑵维持内环境的稳定清除受损、衰老和突变的细胞(针对自身抗原T细胞的清除、子宫内膜周期性剥脱落等)⑶发挥积极的防御作用〖技能训练〗学生思考讨论回答，教师提示。〖提示〗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10d，生发层细胞分裂能力强。〖小结〗略。〖作业〗练习一二。〖提示〗基础题1.（1）×；（2）√；（3）×。。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。【当堂达成度检测】1.检测某一植物组织细胞,发现分解有机物缓慢，酶的催化效率极低，该细胞正在（）A.分化B.分裂C.衰老D.癌变2.人的头发基部的黑色素细胞衰老时，头发就会变白。其原因是（）A.细胞内水分减少B.细胞内酪氨酸酶活性降低C.细胞膜通透性降低D.细胞的呼吸苏联减慢3.关于细胞凋亡与细胞坏死，下列说法正确的是①细胞凋亡是由细胞内的遗传物质控制的②细胞坏死与细胞凋亡的原理都是一样的③细胞坏死受到严格的由遗传机制决定的程序性调控④细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡完成的A.①②③B.②③④C.①③④D.①④4.科学家从正常生活状态的不同年龄阶段的三个小白鼠体内分离出相同部位相同大小的骨骼肌三块，分别为A、B、C，然后测定这三块骨骼肌释放CO2的量，其比例为：：。据此分析：1）年龄最大的是____，其中CO2的释放量不同可能是细胞内________（细胞器）的功能减弱所致（2）三块骨骼肌细胞内，酶活性最强的是___，物质交换能力最差的是_____。（3）三块骨骼肌细胞内，代谢废物沉积最多的是_____。答案：线粒体ACC【课外读——了解科技最前沿】研究细胞凋亡意义何在——解析诺贝尔生理学或医学奖2022年诺贝尔生理学或医学奖分别授予了英国科学家悉尼布雷内、美国科学家罗伯特霍维茨和英国科学家约翰苏尔斯顿，以表彰他们发现了器官发育和“程序性细胞死亡”过程中的基因规则。“程序性细胞死亡”是怎么一回事？基因在其中发挥了什么作用？对它们的研究又有什么重大意义呢？“程序性细胞死亡”是细胞一种生理性、主动性的“自觉自杀行为”，这些细胞死得有规律，似乎是按编好了的“程序”进行的，犹如秋天片片树叶的凋落，所以这种细胞死亡又称为“细胞凋亡”。包括人类在内的生物是由细胞组成的，细胞的诞生固然非常重要，但细胞的死亡也非常重要。我们每个人都是由受精卵发育而成的。受精卵分裂逐步形成大量的功能不同的细胞，发育成大脑、躯干、四肢等。在发育过程中，细胞不但要恰当地诞生，而且也要恰当的死亡。人在胚胎阶段是有尾巴的，正因为组成尾巴的细胞恰当地死亡，才使我产在出生后没有尾巴。如果这些细胞没有恰当地死亡，就会出现长尾巴的新生儿。从胚胎、新生儿、婴儿、儿童到青少年，在这一系列人体发育成熟之前的阶段，总体来说细胞诞生和死亡处于一个动态平衡阶段，一个成年人体内每天都有上万亿细胞诞生，同时又有上万亿细胞“程序性死亡”。在健康的机体中，细胞的生生死死总是处于一个良性的动态平衡中，如果这种平衡被破坏，人就会患病。如果该死亡的细胞没有死亡，就可以导致细胞恶性增长，形成癌症。如果不该死亡的细胞过多地死亡，比如受艾滋病病毒的攻击，不该死亡的淋巴细胞大批死亡，就会破坏人体的免疫能力，导致艾滋病发作。早在20世纪60年代初期，科学家就开始探索“程序性细胞死亡”的奥秘。要揭开这一奥秘，需要选择一个合适的研究对象，像细胞这样的单细胞的生物又太复杂，科学家最终选择了线虫。线虫长仅1毫米，细胞数量不多，功能也不复杂，而且它身体透明，便于用显微镜观测。布雷内早在20世纪60年代初期就正确地选择线虫作为研究对象。这一选择使得基因分析能够和细胞的分裂、分化，以及器官的发育联系起来，并且能够通过显微镜追踪这一系列过程。霍维茨发现了线虫中控制细胞死亡的关键基因并描绘出了这些基因的特征。他揭示了这些基因怎样在细胞死亡过程中相互作用，并且证实了相应的基因也存在于人体中。苏尔斯顿则描述了线虫组织在发展过程中细胞分裂和分化的具体情况。他还确认了在细胞死亡过程中发挥控制作用的基因的最初变化情况。这3位获奖者的成果为其他科学家研究“程序性细胞死亡”提供了重要基础，后来科学家又在这一领域取得了一系列成绩。科学家们发现，控制“程序性细胞死亡”的基因有两类，一类是抑制细胞死亡的，另一类的启动或促进细胞死亡的