(共36张PPT)
第三节 细胞凋亡是编程性死亡
课前·基础认知
课堂·重难突破
素养·目标定位
随 堂 训 练
素养·目标定位
课前·基础认知
自主预习
一、细胞的衰老
1.衰老又称 老化 ,通常指生物个体发育成熟后,随着年龄的增加,机能 减退 ,内环境稳定性 下降 ,趋向死亡的 不可逆 的现象。
2.衰老过程发生在生物界的整体水平、 种群 水平、 个体 水平、细胞水平、分子水平等不同的层次,所以 细胞 也不可避免地衰老,这是细胞生命活动的必然规律。
3.生物体内的细胞不断地衰老和死亡,同时又有增殖产生的 新细胞 来代替它们。
4.细胞衰老的过程中,细胞的 形态 、 结构 、生理和 生化 等方面均发生变化。衰老细胞各种结构及其功能总体上呈 衰退 变化。
5.对于细胞衰老机制的研究仍在不断深入。总的来说,细胞衰老是各种细胞成分在受到内、外环境的损伤作用后,因缺乏完善的修复,使遗传物质的“ 差错 ”积累所致。
衰老细胞内水分减少会导致代谢速率减慢,其主要原因是什么
提示:细胞内的自由水是良好的溶剂,可运输生化反应的反应物和生成物,若自由水减少,则物质运输速率减慢,进而使代谢速率减慢。
二、细胞凋亡
1.细胞凋亡,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。它是细胞发育过程中的必然步骤,是由某种基因 引发的。
2.细胞凋亡的表现包括:染色质聚集、分块、位于核膜上;胞质 凝缩 ;DNA被有规律地降解为大小不同的片段,最后核断裂,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,还有凝缩的染色质,可被邻近细胞吞噬、消化。细胞凋亡因始终有膜封闭,没有内溶物释放,故不会引起炎症。
3.动物的正常发育中都有细胞凋亡现象。细胞凋亡在植物体内也普遍存在。
预习检测
判断题。
(1)幼年个体中没有衰老的细胞,老年个体中没有新细胞产生。
( )
(2)细胞凋亡使细胞自主有序死亡,有利于生物体内部环境的稳定。( )
(3)对于多细胞生物来说,细胞的衰老就是个体的衰老。( )
(4)衰老的人体红细胞呼吸代谢速率减慢,细胞体积减小,细胞核体积增大。( )
×
√
×
×
课堂·重难突破
一 细胞的衰老
重难归纳
1.细胞衰老的特征
2.细胞衰老的原因分析
从分子水平看,细胞衰老过程中有利的功能分子含量降低,色素或有害分子出现并增加,导致了细胞结构发生变化,而结构变化又使其正常功能受到影响。
对于多细胞生物而言,细胞衰老与个体衰老之间有什么关系
提示:(1)幼年个体中每天都有细胞衰老、死亡→细胞的衰老和死亡不等于个体的衰老和死亡。
(2)老年个体中每天也有新细胞的产生→个体的衰老不等于所有细胞的衰老。
(3)个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
典例剖析
下列关于动物个体衰老与细胞衰老关系的叙述,正确的是
( )
A.正在衰老的个体,体内没有幼嫩的细胞
B.处于青春期的年轻人,体内没有衰老的细胞
C.总体上看,衰老的个体内,细胞普遍衰老
D.对于单细胞生物来说,个体的衰老不同于细胞衰老
答案:C
解析:正在衰老的个体,体内有新产生的幼嫩细胞;年轻人体内也有衰老的细胞;单细胞生物只有一个细胞,个体衰老就是细胞衰老,A、B、D三项错误。衰老的个体内,大多数细胞处于衰老状态,C项正确。
学以致用
下列有关细胞衰老特征的描述,错误的是( )
A.多种酶活性降低
B.线粒体体积减小
C.呼吸变慢
D.细胞核体积增大
答案:B
解析:衰老细胞的线粒体体积增大,数量减少。
二 细胞凋亡
重难归纳
1.细胞的死亡方式
细胞死亡的方式有两种:细胞坏死和细胞凋亡。
2.细胞凋亡和细胞坏死的区别
3.细胞凋亡的意义
(1)消除“多余”细胞。如在人的肢体发育过程中,早期的手和足形似桨,只有当某些“多余”细胞凋亡后,才能形成正常的指或趾。
(2)清除无用细胞。如蝌蚪变成青蛙时,尾部细胞凋亡退化。
(3)清除发育不正常的细胞。
(4)清除有害细胞。如某些被病毒感染的细胞和一些肿瘤细胞可以通过细胞凋亡的方式被消除。可以作为自身的一种保护机制。
(5)清除已完成正常使命的衰老细胞。
(6)维持器官、组织、细胞数目的相对平衡。
如何区分细胞凋亡和细胞坏死
提示:判定细胞凋亡时,注意以下关键词:“由基因决定”“自主性”“无炎症反应”和“对机体有利”。
判定细胞坏死时,注意以下关键词:“外界不利因素导致细胞受损而死亡”“对机体有害”“有炎症反应”。
典例剖析
下列关于细胞凋亡的叙述,错误的是( )
A.细胞凋亡虽是细胞发育过程中的必然步骤,但是可以通过一定的手段避免
B.植物体内通气组织的形成,与细胞凋亡有关
C.细胞凋亡对完成人体的正常发育具有重要作用
D.蝌蚪在发育过程中,尾部细胞将发生凋亡,从而发育成正常的成体蛙
答案:A
解析:细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,是细胞发育过程中的正常生命活动,因此不能通过一定的手段避免。
学以致用
下列关于细胞分化、衰老、癌变和凋亡的叙述,错误的是
( )
A.高度分化的细胞不能分裂,丧失全能性
B.有些病毒也可能导致正常细胞异常分化为癌细胞
C.衰老细胞内多种酶的活性降低,呼吸等代谢过程变慢
D.细胞凋亡是由基因控制的细胞编程性死亡过程
答案:A
解析:细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能,所以高度分化的细胞虽然不能分裂,但并没有丧失全能性。
随 堂 训 练
1.关于细胞的分化、衰老、凋亡与癌变,下列叙述正确的是
( )
A.细胞的高度分化改变了细胞的遗传信息
B.细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动
C.癌细胞的代谢减弱
D.良好心态有利于机体发挥正常的调节功能,从而减少癌症的发生
答案:D
解析:细胞分化的实质是细胞内的遗传物质有选择地发挥作用,细胞内的遗传物质并没有改变,A项错误。细胞的分化、衰老和凋亡都是生物体正常的生命活动,B项错误。癌细胞的代谢增强,C项错误。良好心态有利于神经、内分泌系统发挥正常的调节功能,从而减少癌症的发生,D项正确。
2.下图为某人某个细胞生命历程各个阶段示意图,图中①~⑥为各个时期的细胞,a~c表示细胞所进行的生理过程。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.a、b表示细胞的有丝分裂过程,形成的③和④细胞的核基因相同
B.由于发生了细胞分化,上皮细胞和骨骼肌细胞的核基因不同
C.细胞的衰老和凋亡在人体的不同年龄阶段都会发生
D.衰老细胞的线粒体数量减少,体积则随年龄的增大而增大
答案:B
解析:上皮细胞和骨骼肌细胞的核基因相同,只是基因进行了选择性表达,合成的蛋白质不完全相同,B项错误。
3.下列关于细胞凋亡和细胞坏死的叙述,错误的是( )
A.细胞凋亡是主动的,细胞坏死是被动的
B.细胞凋亡是生理性的,细胞坏死是病理性的
C.细胞凋亡是由基因调控的,细胞坏死是由外界因素引起的
D.细胞凋亡是急性的,细胞坏死是慢性的
答案:D
解析:所谓细胞凋亡,是指细胞在一定阶段,由特定基因控制的自杀程序引起的正常死亡,是细胞主动发生的“自杀”现象。细胞坏死是由强烈的外界因素造成的细胞损伤和急速死亡。细胞坏死是意外的、被动性的死亡,故又称病理性死亡。
4.细胞凋亡是细胞自动结束生命的过程。下图表示细胞凋亡的过程,图中Dnase为核酸内切酶,能够切割DNA形成DNA片段;Caspase是一类蛋白水解酶,负责选择性地切割某些蛋白质。请据图回答下列问题。
(1)细胞膜上受体的化学本质是 ,受体的存在体现了细胞膜具有 的功能。
(2)Caspase的合成发生在 (填细胞器名称)上。
(3)Caspase能够破坏特定蛋白质中的 ,从而形成多肽片段,导致蛋白质失活。
(4)吞噬细胞以 的形式吞噬凋亡细胞,与凋亡细胞分解密切相关的细胞器是 。
答案:(1)糖蛋白 信息交流
(2)核糖体
(3)肽键
(4)胞吞 溶酶体
解析:(1)细胞膜上受体的化学本质是糖蛋白,受体的存在体现了细胞膜具有信息交流的功能。(2)Caspase的化学本质是蛋白质,是在核糖体上合成的。(3)Dnase破坏DNA分子的磷酸二酯键。Caspase能够破坏蛋白质的肽键。(4)吞噬细胞以胞吞的形式吞噬凋亡细胞,与凋亡细胞分解密切相关的细胞器是溶酶体。溶酶体内含有多种水解酶,能够分解衰老、损伤的细胞器。