(共35张PPT)
第6章 细胞的生命历程
第3节细胞的衰老和死亡
1.阐述细胞衰老的特征和原因。（生命观念）
2.阐述细胞凋亡和细胞坏死的区别。（科学思维）
3.探讨细胞衰老和死亡与人体健康的关系，关注老年人的健康。（社会责任）
一、细胞的衰老
1.细胞衰老的含义
细胞衰老是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。
2.衰老细胞的主要特征
（1）衰老细胞的代谢的变化
（2）衰老细胞的细胞核的变化
水分
物质运输
多种酶活性
呼吸速率
色素
染色质
加深
增大
核膜
3.细胞衰老的原因
（1）自由基学说
.自由基的概念：异常活泼的________________。
.自由基的特点：含有______________，表现出高度的____________。
细胞中各种氧化反应中产生
____________________刺激细胞产生
攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的__________, 引发雪崩式的反应
攻击DNA,可能引起__________
攻击蛋白质，使蛋白质______下降,导致细胞衰老
带电分子或基团
未配对的电子
反应活泼性
辐射及有害物质入侵
生物分子
基因突变
活性
c.自由基的来源
d.自由基的危害
（2）端粒学说
.端粒的概念：每条染色体的两端都有的一段特殊序列的____________________。
.主要观点：每次细胞分裂后会__________。在端粒 序列被“截”短后，端粒内侧
____________________就会受到损伤，使细胞活动渐趋异常。
蛋白质复合体
缩短一截
正常基因的 序列
4.细胞衰老与个体衰老的关系
（1）单细胞生物：______的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
（2）多细胞生物
.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。
.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。
细胞
二、细胞的死亡
1.细胞死亡包括______和______等方式。其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式。
2.细胞凋亡
（1）概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
（2）类型
3.细胞坏死：在种种不利因素影响下，如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激
的情况下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞____________。
凋亡
坏死
损伤和死亡
任务1 探索细胞衰老
活动1 阅读课本P123~125，观察身边老人的身体和行为上具有哪些不同于年轻人的特征
1.老年人体内有没有幼嫩的细胞？幼儿体内有没有衰老的细胞？
提示 有。有。
2.细胞的衰老与人体的衰老是不是一回事？
提示 不是。
3.细胞的死亡与人体的死亡是不是一回事？
提示 不是。人体内细胞总是在不断更新着，总有一部分细胞走向死亡。
4.请从细胞衰老的角度，分析个体出现以下衰老特征的原因。
个体衰老特征 原因分析
皮肤干燥、发皱 细胞__________，体积减小
出现白发 细胞内的______________________
出现“老年斑” 细胞内______________________
无力、体温偏低 ________________________________
吸收能力下降 __________________
水分减少
（酪氨酸）酶活性降低
色素（脂褐素）的累积
酶活性降低，细胞内呼吸速率减慢
细胞膜通透性改变
5.衰老细胞中所有酶的活性都下降了吗？
提示 不是。合成细胞衰老相关物质的酶活性增强。
6.下图是细胞衰老的自由基学说图解，据图回答有关问题：
（1）衰老细胞膜的通透性改变，物质运输功能降低的原因可能是什么？
提示自由基攻击磷脂分子和蛋白质，引起细胞膜的磷脂分子和转运蛋白等损伤，物质运输功能降低。
（2）老年人容易得癌症的原因是什么？
[答案] 自由基会攻击 ，引起基因突变。
（3）根据图示内容，提出延缓衰老的措施。
[答案] 避免辐射危害、减少有害物质入侵和及时清除自由基等。
7.阅读课本P125探究影响细胞衰老的年龄因素的实验，回答下列问题：
（1）从实验1你可以得出什么结论？
提示年龄越大的个体内的体细胞增殖代数越少，年龄越小的个体内的体细胞增殖代数越多，细胞增殖的能力与个体的年龄有密切的关系。
（2）是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些？
[答案] 细胞核。
认知生成
1.细胞衰老特征记忆口诀
一大：细胞核体积变大，核膜内折，染色质收缩，染色加深。
一小：细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小。
一多：细胞内色素逐渐积累增多。
三低：细胞膜的物质运输功能降低，酶的活性降低，代谢速率降低。
2.细胞分裂次数有限，可能与端粒缩短有关，端粒的本质为 蛋白质复合体。癌
细胞具有无限增殖的能力可能与癌细胞能使缩短的端粒重新延长有关。
3.在生命活动中，细胞不断进行各种氧化反应，在这些反应中很容易产生自由基。辐射以及有害物质入侵也会刺激细胞产生自由基。自由基攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，会引发雪崩式的反应，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老。
例1 下列各项中不属于细胞衰老特征的是( )。
D
A.细胞内水分减少 B.细胞呼吸速率减慢
C.细胞内色素积累 D.细胞膜通透性增加，物质运输功能增强
[解析] 细胞衰老时，细胞膜的通透性改变，使物质运输功能降低，D符合题意。
对点练1 “不知明镜里，何处得秋霜”生动地描述了岁月催人老的自然现象。随着年龄
的增长，头发会逐渐变白，手、面部皮肤上出现“老年斑”，还会出现皮肤干燥、皱纹
增多、行动迟缓等情况。下列叙述正确的是( )。
C
A.“老年斑”是衰老细胞中黑色素沉积导致的
B.头发变白是因为细胞中呼吸酶活性降低
C.行动迟缓与酶活性降低及代谢速率下降有关
D.皮肤干燥、皱纹增多与细胞保水能力上升有关
[解析] “老年斑”是衰老细胞内脂褐素沉积形成的，不是黑色素，A错误；头发变白是细胞内酪氨酸酶的活性降低，使黑色素含量减少所致，B错误；行动迟缓与酶活性降低及代谢速率下降导致产生的能量不足有关，C正确；皮肤干燥、皱纹增多与细胞内水分减少有关，D错误。
任务2 探索细胞死亡
活动2 理解细胞凋亡的含义及其意义
人类胎儿发育的第4周会出现明显的尾，而到了后期尾会消失，如下图甲所示；早期胎儿的手像一把铲子，5个手指并在一起，到了第5个月胎儿的5个手指才分开，而畸形发育可导致手指并在一起，如图乙所示。
1.如果没有正常的细胞凋亡，人还会有纤细的手指吗？这说明细胞凋亡有何意义？
提示 不会。对多细胞生物完成正常发育起着非常重要的作用。
2.有句话叫“流水不腐”，对于生物体来说，就是每天需要注入新的活力，细胞分裂与凋亡处于动态平衡才能保持长久健康生存。这说明细胞凋亡有何意义？
提示 有利于维持内部环境稳定，抵御外界各种因素的干扰。
3.某同学的手不小心被开水烫伤了，手上起了一个大水泡，几天之后表皮脱落，这属于细胞凋亡吗？为什么？
提示 不属于。因为这是在不利因素影响下，细胞代谢受损或中断引起的细胞损伤和死亡，而细胞凋亡是一种自然的生理过程。
认知生成
“三看法”判断细胞凋亡与细胞坏死
1.从“方式”看
2.从“机制”看
3.从“结果”看
例2（不定项） 下列关于细胞凋亡与细胞坏死的说法，错误的是( )。
ABC
A.细胞凋亡不受细胞内的遗传物质控制
B.细胞死亡是细胞凋亡的同义词
C.细胞坏死受到严格的由遗传机制决定的程序性调控
D.细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除都是通过细胞凋亡来完成的
[解析] 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，A错误；细胞坏死是在种种不利因素影响下，由细胞的正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡，并不是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，C错误。
对点练2 下列关于细胞凋亡的叙述，正确的是( )。
A
A.细胞凋亡属于自然的生理过程 B.细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中
C.皮肤上的“老年斑”是细胞凋亡的产物 D.核辐射导致白细胞死亡属于细胞凋亡
[解析] 人在胚胎时期，要经历有尾的阶段，后来尾部细胞自动死亡，尾才消失，所以细胞凋亡可以出现在胚胎发育过程中，B错误；皮肤上的“老年斑”是细胞内色素积累的产物，与细胞衰老有关，C错误；核辐射导致白细胞死亡属于细胞坏死，D错误。
活动3 阅读课本P126，探究细胞自噬现象
1.细胞自噬主要与哪种细胞器有关？哪些条件下容易发生细胞自噬？
提示 细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质，与溶酶体有关。营养缺乏、细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时容易发生细胞自噬。
2.分析下表数据，回答下列问题。
细胞种类 小肠上皮细胞 平滑肌细胞 心肌细胞 神经细胞 白细胞
寿命 很长 很长 很长
能否分裂 能 能 不能 绝大多数不能 不能
（1）寿命短的细胞是否一定能分裂？根据表中数据，细胞的寿命与细胞分裂能力之间有对应关系吗？
提示寿命短的细胞不一定能分裂，如白细胞。 细胞的寿命与分裂能力无对应关系。
（2）为什么白细胞的凋亡速率很快，细胞的寿命较短？细胞的寿命和分裂能力与它们承担的功能有关系吗？
[答案] 白细胞凋亡的速率很快，细胞的寿命较短，与吞噬病菌有关。有关系。
例3 细胞自噬是继细胞凋亡后，当前生命科学最热门的
研究领域之一。细胞自噬是将细胞内受损、变性、衰老
的蛋白质或细胞器运输到溶酶体内并降解的过程（如下
图），下列相关说法不正确的是( )。
A
A.细胞自噬和细胞凋亡对于细胞具有相同意义
B.细胞自噬过程可体现溶酶体的消化功能
C.细胞自噬维持在一定水平，有利于维持细胞代谢的相对稳定
D.细胞自噬可发生于细胞生长、分化、衰老、凋亡的全过程中
[解析] 细胞凋亡与细胞自噬是两个概念，有不同的生命意义。细胞凋亡是基因控制的程序性死亡，而细胞自噬是将细胞内受损、变性、衰老的蛋白质或细胞器运输到溶酶体内并降解的过程，产生的部分物质可以再加以利用，细胞没有死亡，A不正确。
细胞自噬
概念 就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的
细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用
类型 （1）处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物
质和能量。
（2）在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除
受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳
定
意义 人类许多疾病的发生，可能与细胞自噬发生障碍有关，因此，细胞自噬机制的
研究对许多疾病的防治有重要意义
对点练3 矽肺又称硅肺，是尘肺中最为常见的一种类型，由长期吸入大量游离的二氧
化硅粉尘所引起，是以肺部广泛的结节性纤维化为主的疾病。细胞自噬作用的机理如
图所示，据图分析，下列说法错误的是( )。
C
A.自噬体的膜由4层磷脂分子构成
B.自噬作用的结构基础是生物膜具有流动性
C.自噬溶酶体中的水解产物进入细胞质再度被利用，
需要穿过2层膜
D.因溶酶体中缺乏分解 的酶导致自噬过程异常，
故硅尘环境下工人易患硅肺
[解析] 由图可知，自噬体具有2层膜，所以由4层磷脂分子构成，A正确；从图中可以看出，自噬体与溶酶体结合形成的自噬溶酶体，内层膜被分解，所以自噬溶酶体中的水解产物进入细胞质再度被利用，只需要穿过1层膜，C错误。
素能提升 阅读资料，分析细胞衰老的机理（科学解释能力）
蛋白在清除自身组织中有缺陷或者丧失功能的细胞过程起着重要作用。由 基
因编码的 蛋白是一种转录因子，控制着细胞周期的启动。研究发现，细胞受到
射线照射后（通常会损伤遗传物质 ）， 蛋白水平明显升高，诱导 蛋白
（细胞周期蛋白）表达，将分裂的细胞阻滞在任一时期，从而停止分裂增殖。
也就是说，当 蛋白接收到细胞代谢紊乱（如癌细胞）或者遗传物质损伤的信
息时，它将阻止细胞生长、分裂等生命活动的进程，促进细胞进行损伤修复。如果这
个受损细胞不能得到修复，则 蛋白将放出信号激活细胞潜在的自杀程序——凋亡。
结合其他研究表明， 蛋白确实能保护组织细胞，避免发生癌变，从而在癌细胞有
机会增殖成一个明显的肿瘤之前消灭它们。
另外， 蛋白在对抗肿瘤发生的过程中，具有重要的预警及保护功能。 基因是一种抑癌基因，在人类所有的恶性肿瘤中， 以上的个体会出现该基因的突变。
有利亦有弊， 蛋白提供抗肿瘤的保护作用的同时，也加速了细胞衰老的过程。该过程包括了通常在衰老的人群中发生的变化，如脊柱弯曲的形成，伤口愈合的延迟，具有自我更新能力的干细胞减少，以及体重、气力、肌肉、骨密度及头发的减少。
根据以上信息，回答下列问题：
1. 基因表达产生的 蛋白是一种转录因子，控制着细胞周期的启动，下列细胞
具有细胞周期的是________________（填字母），判断的理由是___________________
___________。
A.根尖分生区细胞 B.植物形成层细胞 C.神经细胞 D.人表皮细胞 E.哺乳动物成熟红细
胞 F.干细胞 G.动物皮肤生发层细胞 H.洋葱表皮细胞 I.浆细胞 .癌细胞
A、B、F、G、J
这些细胞都是能连续分裂的细胞
2.所有细胞中均要表达的一类基因称为管家基因，其产物是对维持细胞基本生命活动
所必需的；不同类型细胞中特异性表达的基因称为奢侈基因，其产物赋予各种类型细
胞特异的形态结构特征与功能。控制 蛋白合成的基因是__________（填“管家基因”
或“奢侈基因”）。
奢侈基因
3.日常生活中体内细胞受到 射线照射后， 基因表达的产物可激活不能恢复的受损
细胞的自杀程序——凋亡，这是一个正常的生理过程，这一过程对生物体有什么作用？
[答案] 有利于维持机体内部环境的稳定。
4. 蛋白能加速细胞衰老，自由基也能引起细胞衰老。自由基导致细胞衰老的原理
是什么？
[答案] 细胞产生的自由基会攻击磷脂而损伤细胞，当自由基攻击生物膜的组成成分磷
脂分子时，会产生更多的自由基。自由基还攻击 和蛋白质，可能引起基因突变和
蛋白质的活性下降。
5. 蛋白是一把双刃剑，对机体的生命活动既有利又有弊，请根据上述材料，说出
其对人体的利和弊，并据此陈述在肿瘤疾病的治疗方面如何合理利用 蛋白。
[答案] 利： 蛋白接收到细胞代谢紊乱或者遗传物质损伤的信息时，将阻止细胞生
长、分裂等生命活动的进程，促进细胞进行损伤修复。如果这个受损细胞不能得到修
复，则 蛋白将放出信号激活细胞潜在的自杀程序——凋亡，以避免细胞癌变和人
体患癌症。
弊： 蛋白含量过多，将加速细胞衰老和人体衰老的过程。
利用：肿瘤治疗过程中， 蛋白不能过少或过量，如果用相应的抗体携带一定
量的 蛋白制成靶向药物，将能特异性终止癌细胞分裂而诱导其凋亡。
课堂小结
课堂小测
判断正误。
（1）细胞衰老时，细胞体积和细胞核体积均减小。( )
×
（2）细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡。( )
×
（3）细胞凋亡是由细胞衰老造成的。( )
×
（4）衰老细胞代谢速率减慢与细胞内水分减少有关。( )
√
（5）细胞凋亡和细胞坏死受环境的影响，不受机体控制。( )
×第3节 细胞的衰老和死亡
【学习目标】
1.阐述细胞衰老的特征和原因。(生命观念)
2.阐述细胞凋亡和细胞坏死的区别。(科学思维)
3.探讨细胞衰老和死亡与人体健康的关系,关注老年人的健康。(社会责任)
【自主预习】
一、细胞的衰老
1.细胞衰老的含义
细胞衰老是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。
2.衰老细胞的主要特征
(1)衰老细胞的代谢的变化
(2)衰老细胞的细胞核的变化
3.细胞衰老的原因
(1)自由基学说
a.自由基的概念:异常活泼的 带电分子或基团 。
b.自由基的特点:含有 未配对的电子 ,表现出高度的 反应活泼性 。
c.自由基的来源
d.自由基的危害
(2)端粒学说
a.端粒的概念:每条染色体的两端都有的一段特殊序列的 DNA—蛋白质复合体 。
b.主要观点:每次细胞分裂后会 缩短一截 。在端粒DNA序列被“截”短后,端粒内侧 正常基因的DNA序列 就会受到损伤,使细胞活动渐趋异常。
4.细胞衰老与个体衰老的关系
(1)单细胞生物: 细胞 的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
(2)多细胞生物
a.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。
b.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、细胞的死亡
1.细胞死亡包括 凋亡 和 坏死 等方式。其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式。
2.细胞凋亡
(1)概念:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
(2)类型
3.细胞坏死:在种种不利因素影响下,如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞 损伤和死亡 。
【合作探究】
任务1 探索细胞衰老
活动1 阅读课本P123~125,观察身边老人的身体和行为上具有哪些不同于年轻人的特征
1.老年人体内有没有幼嫩的细胞 幼儿体内有没有衰老的细胞
【提示】 有。有。
2.细胞的衰老与人体的衰老是不是一回事
【提示】 不是。
3.细胞的死亡与人体的死亡是不是一回事
【提示】 不是。人体内细胞总是在不断更新着,总有一部分细胞走向死亡。
4.请从细胞衰老的角度,分析个体出现以下衰老特征的原因。
个体衰老特征 原因分析
皮肤干燥、发皱 细胞 ,体积减小
出现白发 细胞内的
出现“老年斑” 细胞内
无力、体温偏低
吸收能力下降
【提示】 水分减少 (酪氨酸)酶活性降低 色素(脂褐素)的累积 酶活性降低,细胞内呼吸速率减慢 细胞膜通透性改变
5.衰老细胞中所有酶的活性都下降了吗
【提示】 不是。合成细胞衰老相关物质的酶活性增强。
6.下图是细胞衰老的自由基学说图解,据图回答有关问题:
(1)衰老细胞膜的通透性改变,物质运输功能降低的原因可能是什么
(2)老年人容易得癌症的原因是什么
(3)根据图示内容,提出延缓衰老的措施。
【提示】 (1)自由基攻击磷脂分子和蛋白质,引起细胞膜的磷脂分子和转运蛋白等损伤,物质运输功能降低。
(2)自由基会攻击DNA,引起基因突变。
(3)避免辐射危害、减少有害物质入侵和及时清除自由基等。
7.阅读课本P125探究影响细胞衰老的年龄因素的实验,回答下列问题:
(1)从实验1你可以得出什么结论
(2)是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些
【提示】 (1)年龄越大的个体内的体细胞增殖代数越少,年龄越小的个体内的体细胞增殖代数越多,细胞增殖的能力与个体的年龄有密切的关系。
(2)细胞核。
认知生成
1.细胞衰老特征记忆口诀
一大:细胞核体积变大,核膜内折,染色质收缩,染色加深。
一小:细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小。
一多:细胞内色素逐渐积累增多。
三低:细胞膜的物质运输功能降低,酶的活性降低,代谢速率降低。
2.细胞分裂次数有限,可能与端粒缩短有关,端粒的本质为DNA—蛋白质复合体。癌细胞具有无限增殖的能力可能与癌细胞能使缩短的端粒重新延长有关。
3.在生命活动中,细胞不断进行各种氧化反应,在这些反应中很容易产生自由基。辐射以及有害物质入侵也会刺激细胞产生自由基。自由基攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子,会引发雪崩式的反应,使蛋白质活性下降,导致细胞衰老。
例1 下列各项中不属于细胞衰老特征的是( )。
A.细胞内水分减少
B.细胞呼吸速率减慢
C.细胞内色素积累
D.细胞膜通透性增加,物质运输功能增强
【答案】 D
【解析】 细胞衰老时,细胞膜的通透性改变,使物质运输功能降低,D符合题意。
对点练1 “不知明镜里,何处得秋霜”生动地描述了岁月催人老的自然现象。随着年龄的增长,头发会逐渐变白,手、面部皮肤上出现“老年斑”,还会出现皮肤干燥、皱纹增多、行动迟缓等情况。下列叙述正确的是( )。
A.“老年斑”是衰老细胞中黑色素沉积导致的
B.头发变白是因为细胞中呼吸酶活性降低
C.行动迟缓与酶活性降低及代谢速率下降有关
D.皮肤干燥、皱纹增多与细胞保水能力上升有关
【答案】 C
【解析】 “老年斑”是衰老细胞内脂褐素沉积形成的,不是黑色素,A错误;头发变白是细胞内酪氨酸酶的活性降低,使黑色素含量减少所致,B错误;行动迟缓与酶活性降低及代谢速率下降导致产生的能量不足有关,C正确;皮肤干燥、皱纹增多与细胞内水分减少有关,D错误。
任务2 探索细胞死亡
活动2 理解细胞凋亡的含义及其意义
人类胎儿发育的第4周会出现明显的尾,而到了后期尾会消失,如下图甲所示;早期胎儿的手像一把铲子,5个手指并在一起,到了第5个月胎儿的5个手指才分开,而畸形发育可导致手指并在一起,如图乙所示。
1.如果没有正常的细胞凋亡,人还会有纤细的手指吗 这说明细胞凋亡有何意义
【提示】 不会。对多细胞生物完成正常发育起着非常重要的作用。
2.有句话叫“流水不腐”,对于生物体来说,就是每天需要注入新的活力,细胞分裂与凋亡处于动态平衡才能保持长久健康生存。这说明细胞凋亡有何意义
【提示】 有利于维持内部环境稳定,抵御外界各种因素的干扰。
3.某同学的手不小心被开水烫伤了,手上起了一个大水泡,几天之后表皮脱落,这属于细胞凋亡吗 为什么
【提示】 不属于。因为这是在不利因素影响下,细胞代谢受损或中断引起的细胞损伤和死亡,而细胞凋亡是一种自然的生理过程。
认知生成
“三看法”判断细胞凋亡与细胞坏死
1.从“方式”看
2.从“机制”看
3.从“结果”看
例2 (不定项)下列关于细胞凋亡与细胞坏死的说法,错误的是( )。
A.细胞凋亡不受细胞内的遗传物质控制
B.细胞死亡是细胞凋亡的同义词
C.细胞坏死受到严格的由遗传机制决定的程序性调控
D.细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除都是通过细胞凋亡来完成的
【答案】 ABC
【解析】 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,A错误;细胞坏死是在种种不利因素影响下,由细胞的正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,并不是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,C错误。
对点练2 下列关于细胞凋亡的叙述,正确的是( )。
A.细胞凋亡属于自然的生理过程
B.细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中
C.皮肤上的“老年斑”是细胞凋亡的产物
D.核辐射导致白细胞死亡属于细胞凋亡
【答案】 A
【解析】 人在胚胎时期,要经历有尾的阶段,后来尾部细胞自动死亡,尾才消失,所以细胞凋亡可以出现在胚胎发育过程中,B错误;皮肤上的“老年斑”是细胞内色素积累的产物,与细胞衰老有关,C错误;核辐射导致白细胞死亡属于细胞坏死,D错误。
活动3 阅读课本P126,探究细胞自噬现象
1.细胞自噬主要与哪种细胞器有关 哪些条件下容易发生细胞自噬
【提示】 细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质,与溶酶体有关。营养缺乏、细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时容易发生细胞自噬。
2.分析下表数据,回答下列问题。
细胞 种类 小肠上皮 细胞 平滑肌 细胞 心肌 细胞 神经 细胞 白细胞
寿命 1~2 d 很长 很长 很长 5~7 d
能否分裂 能 能 不能 绝大多 数不能 不能
(1)寿命短的细胞是否一定能分裂 根据表中数据,细胞的寿命与细胞分裂能力之间有对应关系吗
(2)为什么白细胞的凋亡速率很快,细胞的寿命较短 细胞的寿命和分裂能力与它们承担的功能有关系吗
【提示】 (1)寿命短的细胞不一定能分裂,如白细胞。 细胞的寿命与分裂能力无对应关系。
(2)白细胞凋亡的速率很快,细胞的寿命较短,与吞噬病菌有关。有关系。
例3 细胞自噬是继细胞凋亡后,当前生命科学最热门的研究领域之一。细胞自噬是将细胞内受损、变性、衰老的蛋白质或细胞器运输到溶酶体内并降解的过程(如下图),下列相关说法不正确的是( )。
A.细胞自噬和细胞凋亡对于细胞具有相同意义
B.细胞自噬过程可体现溶酶体的消化功能
C.细胞自噬维持在一定水平,有利于维持细胞代谢的相对稳定
D.细胞自噬可发生于细胞生长、分化、衰老、凋亡的全过程中
【答案】 A
【解析】 细胞凋亡与细胞自噬是两个概念,有不同的生命意义。细胞凋亡是基因控制的程序性死亡,而细胞自噬是将细胞内受损、变性、衰老的蛋白质或细胞器运输到溶酶体内并降解的过程,产生的部分物质可以再加以利用,细胞没有死亡,A不正确。
【归纳总结】 细胞自噬
概念 就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用
类型 (1)处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量。 (2)在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定
意义 人类许多疾病的发生,可能与细胞自噬发生障碍有关,因此,细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义
对点练3 矽肺又称硅肺,是尘肺中最为常见的一种类型,由长期吸入大量游离的二氧化硅粉尘所引起,是以肺部广泛的结节性纤维化为主的疾病。细胞自噬作用的机理如图所示,据图分析,下列说法错误的是( )。
A.自噬体的膜由4层磷脂分子构成
B.自噬作用的结构基础是生物膜具有流动性
C.自噬溶酶体中的水解产物进入细胞质再度被利用,需要穿过2层膜
D.因溶酶体中缺乏分解SiO2的酶导致自噬过程异常,故硅尘环境下工人易患硅肺
【答案】 C
【解析】 由图可知,自噬体具有2层膜,所以由4层磷脂分子构成,A正确;从图中可以看出,自噬体与溶酶体结合形成的自噬溶酶体,内层膜被分解,所以自噬溶酶体中的水解产物进入细胞质再度被利用,只需要穿过1层膜,C错误。
素能提升 阅读资料,分析细胞衰老的机理(科学解释能力)
p53蛋白在清除自身组织中有缺陷或者丧失功能的细胞过程起着重要作用。由p53基因编码的p53蛋白是一种转录因子,控制着细胞周期的启动。研究发现,细胞受到X射线照射后(通常会损伤遗传物质DNA),p53蛋白水平明显升高,诱导p21蛋白(细胞周期蛋白)表达,将分裂的细胞阻滞在任一时期,从而停止分裂增殖。
也就是说,当p53蛋白接收到细胞代谢紊乱(如癌细胞)或者遗传物质损伤的信息时,它将阻止细胞生长、分裂等生命活动的进程,促进细胞进行损伤修复。如果这个受损细胞不能得到修复,则p53蛋白将放出信号激活细胞潜在的自杀程序——凋亡。结合其他研究表明,p53蛋白确实能保护组织细胞,避免发生癌变,从而在癌细胞有机会增殖成一个明显的肿瘤之前消灭它们。
另外,p53蛋白在对抗肿瘤发生的过程中,具有重要的预警及保护功能。p53基因是一种抑癌基因,在人类所有的恶性肿瘤中,50%以上的个体会出现该基因的突变。
有利亦有弊,p53蛋白提供抗肿瘤的保护作用的同时,也加速了细胞衰老的过程。该过程包括了通常在衰老的人群中发生的变化,如脊柱弯曲的形成,伤口愈合的延迟,具有自我更新能力的干细胞减少,以及体重、气力、肌肉、骨密度及头发的减少。
根据以上信息,回答下列问题:
1.p53基因表达产生的p53蛋白是一种转录因子,控制着细胞周期的启动,下列细胞具有细胞周期的是 (填字母),判断的理由是 。
A.根尖分生区细胞 B.植物形成层细胞 C.神经细胞 D.人表皮细胞 E.哺乳动物成熟红细胞 F.干细胞 G.动物皮肤生发层细胞 H.洋葱表皮细胞 I.浆细胞 J.癌细胞
【答案】 A、B、F、G、J 这些细胞都是能连续分裂的细胞
2.所有细胞中均要表达的一类基因称为管家基因,其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的;不同类型细胞中特异性表达的基因称为奢侈基因,其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与功能。控制p21蛋白合成的基因是 (填“管家基因”或“奢侈基因”)。
【答案】 奢侈基因
3.日常生活中体内细胞受到X射线照射后,p53基因表达的产物可激活不能恢复的受损细胞的自杀程序——凋亡,这是一个正常的生理过程,这一过程对生物体有什么作用
【答案】 有利于维持机体内部环境的稳定。
4.p53蛋白能加速细胞衰老,自由基也能引起细胞衰老。自由基导致细胞衰老的原理是什么
【答案】 细胞产生的自由基会攻击磷脂而损伤细胞,当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时,会产生更多的自由基。自由基还攻击DNA和蛋白质,可能引起基因突变和蛋白质的活性下降。
5.p53蛋白是一把双刃剑,对机体的生命活动既有利又有弊,请根据上述材料,说出其对人体的利和弊,并据此陈述在肿瘤疾病的治疗方面如何合理利用p53蛋白。
【答案】 利:p53蛋白接收到细胞代谢紊乱或者遗传物质损伤的信息时,将阻止细胞生长、分裂等生命活动的进程,促进细胞进行损伤修复。如果这个受损细胞不能得到修复,则p53蛋白将放出信号激活细胞潜在的自杀程序——凋亡,以避免细胞癌变和人体患癌症。
弊:p53蛋白含量过多,将加速细胞衰老和人体衰老的过程。
利用:肿瘤治疗过程中,p53蛋白不能过少或过量,如果用相应的抗体携带一定量的p53蛋白制成靶向药物,将能特异性终止癌细胞分裂而诱导其凋亡。
【随堂检测】
课堂小结 课堂小测
判断正误。 (1)细胞衰老时,细胞体积和细胞核体积均减小。 (×) (2)细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡。 (×) (3)细胞凋亡是由细胞衰老造成的。 (×) (4)衰老细胞代谢速率减慢与细胞内水分减少有关。 (√) (5)细胞凋亡和细胞坏死受环境的影响,不受机体控制。 (×)
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