《生命的笔记:全红婵儿的清华之路 第464篇》
人教版高中生物一轮总复习专题八:细胞的分化、衰老、凋亡与癌变
课前随笔(红婵儿手记)
同样一套遗传物质,受精卵分裂而来的细胞,有的变成肌肉细胞,有的变成神经细胞,有的成为叶片的表皮细胞。细胞增殖只带来细胞数目的增多,而细胞分化造就形态、功能各不相同的细胞类型,构建起复杂的多细胞生物体。
很多同学容易混淆细胞分化、细胞全能性,分不清细胞凋亡、细胞坏死的本质差别,做题的时候常常把癌变的机理记混。晚自习的夜里,红婵儿看着教室窗台上栽种的一株小苗,一颗小小的种子,既能长出根,也能抽出茎叶,本质就是细胞分化、全能性在现实当中的体现。生命不只有生长分裂,也会历经衰老、凋亡,这不是生命的缺陷,而是刻在基因里既定的程序。
笔尖落在笔记本上,时空智者的虚影悄然浮现,目光望向那盆静静生长的幼苗。
时空智者哲思语录:万物同源,而百态丛生。同一套基因,开启不同篇章,便演化出万千细胞形态。有新生,就有老去;有存续,亦有告别。生死有序,才是完整的生命轮回。
红婵儿把这段话誊抄在笔记侧边,开始整理本专题全部考点。
学习目标
1. 理解细胞分化的概念、原因、特点以及生物学意义。
2. 掌握细胞全能性的概念、原理,区分植物细胞全能性与动物细胞全能性。
3. 识记干细胞的概念与分类。
4. 梳理细胞衰老的特征,理解个体衰老和细胞衰老之间的关系。
5. 辨析细胞凋亡与细胞坏死,分清二者本质、成因与实例。
6. 了解癌细胞的特征、癌变的内因外因,原癌基因与抑癌基因的功能。
一、细胞的分化
1. 概念:在个体发育当中,由一个或者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,叫做细胞分化。
2. 根本原因(机理):基因的选择性表达。
同一个体全部体细胞遗传物质DNA完全相同;不同细胞当中,部分基因开启表达,部分基因关闭,合成不同蛋白质,造成细胞形态功能出现差异。
重点:分化过程遗传物质不会发生改变。
3. 细胞分化四大特点
①持久性:细胞分化贯穿生物体整个生命历程,胚胎时期分化程度达到最大限度。
②稳定性和不可逆性:已经分化的细胞,一般不会再恢复到原先未分化的状态。
③普遍性:动植物、多细胞生物普遍存在细胞分化。
④遗传物质不变性。
4. 细胞分化的意义
细胞分化是生物个体发育的基础;使多细胞生物体当中细胞趋向专门化,提高各项生理功能的执行效率。
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. 原理:已分化的体细胞,仍然含有该物种全套遗传物质。
植物细胞全能性
植物体细胞具有完整全能性。
实例:植物组织培养,离体的植物器官、组织、细胞,经过脱分化、再分化,可以培育出完整植株。
动物细胞全能性
动物体细胞全能性受到限制。动物已分化体细胞细胞核依旧具备全能性。
实例:核移植克隆动物,取体细胞细胞核,移植入去核卵细胞,能够发育成新个体。卵细胞细胞质可以诱导细胞核恢复全能性。
干细胞
干细胞:动物和人体内保留的少数,仍然具有分裂、分化能力的细胞。
举例:造血干细胞,可以分裂分化,产生红细胞、白细胞、血小板各类血细胞。
分类:胚胎干细胞(分化程度低,全能性高);成体干细胞(如造血干细胞)。
全能性大小排序:受精卵>胚胎干细胞>生殖细胞>体细胞;分化程度越高,一般全能性越低。
三、细胞的衰老
1. 个体衰老和细胞衰老的关系
- 单细胞生物:细胞衰老等同于个体衰老。
- 多细胞生物:细胞衰老不等于个体衰老;个体衰老的过程,是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
2. 细胞衰老的主要特征
①水分减少,细胞萎缩,体积变小;
②多种酶活性降低;
③细胞内色素逐渐积累;
④细胞呼吸速率减慢,细胞核体积变大,核膜内折,染色质收缩;
⑤细胞膜通透性发生改变,物质运输功能下降。
四、细胞凋亡和细胞坏死
细胞凋亡(细胞编程性死亡)
1. 概念:由基因决定的细胞自动结束生命的过程,属于主动性死亡。
2. 本质:遗传程序调控,正常生命现象,对生物体有利。
3. 实例:胚胎发育时手指之间细胞消失;蝌蚪尾巴退化;衰老细胞被机体清除。
细胞坏死
1. 概念:在种种不利外界因素影响之下,细胞正常代谢活动受损或者中断,引起细胞损伤和死亡。
2. 本质:外界损伤导致,被动死亡,不受基因调控,对生物体有害。
3. 实例:细胞受到高温、机械损伤、病菌毒害发生死亡。
核心区分口诀:凋亡是主动有序,基因指挥;坏死是被动受害,外力摧毁。
五、细胞的癌变
1. 癌细胞概念:在致癌因子作用下,细胞遗传物质发生改变,变成不受机体控制,连续进行恶性增殖的细胞。
2. 癌细胞三大特征
①能够无限增殖;正常体细胞分裂次数存在上限,癌细胞突破分裂次数限制。
②形态结构发生显著变化。
③细胞膜上糖蛋白等物质减少,细胞之间黏着性显著降低,容易在体内分散和转移。
3. 癌变的机理
细胞内本来就存在原癌基因和抑癌基因。
- 原癌基因:负责调节细胞周期,控制细胞生长与分裂进程。
- 抑癌基因:阻止细胞不正常增殖。
致癌因子损伤DNA,造成原癌基因、抑癌基因发生突变,细胞就发生癌变。癌变不是单一基因突变,多个基因突变累积才会诱发细胞癌变。
4. 致癌因子分类
①物理致癌因子:紫外线、电离辐射等;
②化学致癌因子:亚硝胺、黄曲霉素等;
③病毒致癌因子:致癌病毒。
高频易错清单
1. ❌误区:细胞分化造成细胞内遗传物质发生改变。
✅正解:分化是基因选择性表达,DNA不变,mRNA、蛋白质改变。
2. ❌误区:动物体细胞具备全能性,可以直接发育成完整个体。
✅正解:动物体细胞全能性受限制,细胞核具备全能性。
3. ❌误区:细胞凋亡对生物体生命活动有害。
✅正解:细胞凋亡是基因调控正常生命过程,对个体有利。
4. ❌误区:衰老细胞细胞核体积变小。
✅正解:衰老细胞细胞核体积增大。
5. ❌误区:癌细胞只含有原癌基因,没有抑癌基因。
✅正解:正常细胞两者都有,基因突变之后功能异常诱发癌变。
随堂真题简答
题目:请简述细胞凋亡和细胞坏死最主要的区别。
参考答案:细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,属于正常生理现象,对机体有利;细胞坏死是在不利外界因素影响下,细胞被动死亡,不受基因调控,对生物体有害。
做完这道简答,红婵儿合上手中的草稿纸。细胞增殖、分化、衰老、凋亡、癌变,完整构成细胞一生。下一轮复习,即将进入减数分裂,这是连接有丝分裂和遗传规律的关键桥梁,也是高考当中的一大难点。
时空智者临别哲思:细胞的一生,恰如人的一生,有生发,有变化,有老去,有告别。顺应内在的秩序,便是生命最好的状态。
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