第3节 细胞的衰老和死亡
【预习梳理】
一、1.①通透性 ②减少 ③加深 ④多种酶 ⑤交流
⑥传递
2.(1)①带电分子或基团
②含有未配对电子,表现出高度的反应活泼性
③氧化反应 辐射 有害物质
④生物分子 DNA 蛋白质
(2)①DNA—蛋白质复合体
3.个体 细胞
4.更好地实现自我更新
二、1.(1)基因 自动
(2)遗传
(3)完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰
2.不利 病理性刺激 受损或中断
3.受损 功能退化 溶酶体
【预习检测】
(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)√ (7)× (8)×
[解析] (1)衰老细胞内多种酶的活性降低,但与细胞衰老有关的酶的活性升高。
(2)衰老细胞的细胞核体积增大,细胞体积减小。
(5)细胞衰老和细胞凋亡都受基因控制。
(7)对于单细胞生物来说,细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡,对于多细胞生物来说,个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
(8)细胞坏死对生物体是不利的,细胞凋亡对生物体是有利的。
【任务活动】
任务一
[资料] 1.缩短
2.减少 不一定 人成熟红细胞内无细胞核
反馈评价
例1 C [解析] 老年斑是细胞内色素积累所致,C正确。
例2 C [解析] 细胞衰老是正常生命现象,正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新,A正确;衰老细胞的细胞核体积增大,核膜皱折,染色质固缩,B正确;毛囊中衰老的黑色素细胞内酪氨酸酶活性降低,黑色素合成不足,头发变白,衰老的皮肤细胞内色素积累,会导致皮肤上长出“老年斑”,C错误;衰老细胞的细胞膜的物质运输功能降低,多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,代谢速率降低,D正确。
任务二
[资料]
1.①氧化反应 ②辐射 ③生物膜 ④基因突变
2.端粒DNA序列被“截”短 内侧正常基因的DNA序列损伤 细胞活动异常
反馈评价
例3 A [解析] 磷脂是组成生物膜的主要成分之一,当自由基攻击磷脂时,产物同样是自由基,这些新产生的自由基又去攻击别的分子,由此引发雪崩式的反应,对生物膜的损伤比较大,故①→②过程的作用效果会引起细胞内生物膜面积减少,并产生更多的自由基,A错误,B正确;④过程自由基攻击DNA分子,可能引起基因突变,从而可能导致细胞膜上蛋白质种类或数量发生改变,C正确;细胞内的氧化反应、辐射以及有害物质的入侵会刺激细胞产生自由基,故⑤可来自辐射、有害物质的入侵和细胞内的氧化反应等,D正确。
任务三
[资料1] 是 否 程序性 病理 是 否
[资料2] (1)营养缺乏 物质和能量
(2)损伤 微生物入侵 细胞衰老
反馈评价
例4 D [解析] 人的胚胎发育过程中会发生细胞凋亡,如胎儿手的发育,A正确;机体通过细胞凋亡实现细胞的自然更新、清除被病原体感染的细胞,B正确;细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用,C正确;细胞凋亡过程中不存在染色质与染色体的相互转化,D错误。
例5 C [解析] 溶酶体内含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌,故细胞可以通过自噬清除受损或衰老的细胞器,A正确;在应对生存压力(如营养缺乏)时,真核细胞通过细胞自噬获得生存所需的物质和能量,B正确;细胞自噬发生在真核细胞中,而大肠杆菌属于原核生物,不能发生细胞自噬,C错误;自噬体与溶酶体融合的过程,说明生物膜具有一定的流动性,也说明生物膜组成成分和结构很相似,D正确。第3节 细胞的衰老和死亡
1.A [解析] 衰老的细胞代谢速率减慢,A错误。
2.D [解析] 细胞衰老贯穿于整个生命历程,青少年体内不都是幼嫩的细胞,老年人体内不都是衰老的细胞,A错误;皮肤细胞内色素积累形成“老年斑”,B错误;衰老细胞内多种酶的活性降低,代谢速率下降,导致老年人反应减慢、行动迟缓,并不是所有酶的活性降低,C错误;衰老细胞内水分减少,细胞萎缩,老年人皮肤干燥、皱纹增多与细胞内水分减少有关,D正确。
3.D [解析] 衰老细胞的细胞膜通透性改变,物质运输功能降低,多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢,使衰老的个体行动迟缓,A正确;良马个体的衰老是马体内的细胞普遍衰老的过程,B正确;衰老的细胞体积减小,细胞核体积增大,染色质收缩,C正确;细胞内氧化反应产生的自由基可以加速细胞衰老,D错误。
4.B [解析] 自由基攻击蛋白质、磷脂、DNA等生物分子,当自由基攻击蛋白质时,会使蛋白质活性下降,从而导致细胞衰老,A正确;自由基学说认为自由基攻击生物膜的组分磷脂分子,产生更多的自由基,B错误;端粒学说认为端粒DNA序列随着细胞的分裂不断缩短,当端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤时,细胞活动渐趋异常,导致细胞衰老,C正确;端粒是染色体末端的一种特殊序列,端粒学说认为端粒DNA序列会因细胞分裂而缩短,当端粒内侧正常基因的DNA序列损伤,会使遗传信息丢失,D正确。
5.D [解析] 端粒是染色体末端特殊的 DNA-蛋白质复合体,染色体的主要成分是蛋白质和DNA,因此端粒的主要成分也是蛋白质和DNA,A正确;衰老细胞表现的特征有水分减少、细胞核体积增大、细胞膜通透性改变、色素沉积等,B正确;由于高度分化的体细胞的分裂次数多于同一物种的胚胎干细胞,因此同一物种胚胎干细胞的染色体的端粒往往较高度分化的体细胞的端粒要长,即同种生物胚胎干细胞染色体端粒比神经细胞染色体端粒长,C正确;哺乳动物成熟红细胞没有细胞核,不含染色体,因此其衰老不能用端粒学说作出解释,D错误。
6.C [解析] 自由基攻击生物膜的磷脂分子后会产生更多的自由基,继续攻击其他的磷脂分子,使更多细胞受损,A正确;根据题图所示,三组中处理时间相同时,极端高温组自由基产生速率最高,其细胞损伤程度最大,B正确;夏季高温,但人是恒温动物,体温不会因夏季高温而明显升高,不会加快细胞衰老速率,C错误;正常温度下细胞也会产生自由基,说明正常温度下细胞也会衰老,D正确。
7.D [解析] 吸烟引起的肺部细胞死亡属于细胞坏死,D错误。
8.D [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,被病毒感染的细胞的清除是通过细胞凋亡实现的,A正确;由题意可知,激活Caspase蛋白酶可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡,所以Caspase蛋白酶激活剂可作为潜在的抗病毒药物,B正确;细胞凋亡与Caspase蛋白酶被激活有关,故Caspase蛋白酶的抑制剂可能对细胞过度凋亡引发的疾病有效,C正确;细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,题述过程中的细胞凋亡与基因程序性表达有关,D错误。
9.D [解析] 当细胞内Fe2+过多,导致细胞膜中的不饱和脂肪酸发生过氧化,进而诱导细胞死亡时,这实际上是机体在清除受损或不再需要的细胞,有助于维持机体内部环境的稳定,A正确; 细胞膜主要由脂质(主要是磷脂)和蛋白质构成,其中脂质中的不饱和脂肪酸对于细胞膜的流动性和功能至关重要,当这些不饱和脂肪酸发生过氧化后,细胞膜的结构和功能都会受到影响,可能导致细胞膜的通透性改变、物质运输受阻等,B正确;由题意可推测,由于Fe2+过多导致的细胞过氧化状态可能触发了一系列信号转导途径,这些途径最终可能间接诱导了细胞内凋亡基因的表达,从而引发细胞凋亡,C正确; 虽然细胞凋亡和“铁死亡”等都属于细胞程序性死亡,它们的发生确实与细胞内基因的程序性表达有关,但是,并非生物体内所有的细胞死亡都与基因的程序性表达有关,D错误。
10.B [解析] 细胞自噬的意义之一是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要的物质和能量,A正确;通过细胞自噬,可以清除感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的相对稳定,B错误;有些激烈的细胞自噬可诱导细胞凋亡,研究表明,人类许多疾病的发生可能与细胞自噬发生障碍有关,C正确;通俗地说,细胞自噬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,这就是细胞自噬,D正确。
11.(1)坏死 溶酶体
(2)三 外膜 蛋白A 磷酸化 C-3酶
(3)磷脂 蛋白质(或DNA) 端粒学说
[解析] (1)细胞的死亡包括细胞凋亡和细胞坏死等方式。细胞凋亡是细胞自动结束生命的现象,该过程由基因决定,凋亡细胞解体后被吞噬细胞吞噬,由细胞内的溶酶体将其消化分解。(2)根据题图分析,线粒体中的细胞色素c嵌入线粒体内膜中,线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,故细胞色素c参与有氧呼吸第三阶段。由题图可知,当紫外线、化学因素等导致细胞损伤时,线粒体外膜的通透性增大,细胞色素c被释放到细胞质基质,与蛋白A结合,在ATP供能的情况下,使C-9酶前体磷酸化,转化为活化的C-9酶,活化的C-9酶激活C-3酶,引起细胞凋亡。(3)自由基产生后,即攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。最为严重的是,当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时,产物同样是自由基。这些新产生的自由基又会去攻击别的分子,由此引发雪崩式的反应,对生物膜损伤比较大。此外,自由基还会攻击DNA,可能引起基因突变;攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,导致细胞衰老。细胞衰老的原因主要有自由基学说和端粒学说。
12.(1)高尔基体 内质网 受损(衰老)的线粒体
(2)流动 增强 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
(3)由基因所决定的细胞自动结束生命的过程 清除细胞内的突变的蛋白质
[解析] (1)分析题图可知,图中刚形成的溶酶体来源于高尔基体,自噬体是由内质网形成的一个双膜的杯形结构,衰老或受损的线粒体从“杯口”进入,杯形结构形成双膜的小泡。(2)图中自噬溶酶体的形成体现了生物膜的流动性。细胞自噬通过溶酶体途径对细胞内受损的蛋白质、细胞器或入侵的病原体等进行降解并回收利用,当环境中营养物质缺乏时,细胞的自噬作用会增强,原因是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。(3)细胞凋亡是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。神经退行性疾病是一类由突变蛋白质在神经细胞中堆积而引起的神经系统失调症。研究发现,提高细胞的自噬能力能治疗该类疾病,这是因为细胞自噬能清除细胞内的突变的蛋白质。第3节 细胞的衰老和死亡
一、细胞的衰老
1.细胞衰老的主要特征
[巧记]一大(细胞核体积增大)一小(细胞体积变小),一多(色素积累增多)一少(水分减少),两慢(呼吸速率、新陈代谢速率减慢)两低(物质运输功能、多种酶活性降低)并一折(核膜内折)。
2.细胞衰老的原因
(1)自由基学说
①自由基:通常把异常活泼的 称为自由基。
②自由基的特点: 。
③自由基的来源:细胞内不断进行的各种 ; 及 的入侵。
④假说:自由基攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的 ,如磷脂分子;此外,自由基还会攻击 ,可能引起基因突变;攻击 ,使其活性下降,导致细胞衰老。
(2)端粒学说
①端粒:每条染色体的两端都有一段特殊序列的 ,称为端粒。
②假说:细胞每分裂一次端粒DNA序列会缩短一截,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,结果使细胞活动渐趋异常。
3.细胞衰老和个体衰老的关系
对于单细胞生物来说,细胞的衰老或死亡就是 的衰老或死亡;对多细胞生物来说,个体衰老的过程是组成个体的 普遍衰老的过程。
4.细胞衰老的意义:是人体内发生的正常生命现象,正常的细胞衰老有利于机体 。
二、细胞的死亡
1.细胞凋亡
(1)概念:由 所决定的细胞 结束生命的过程。
(2)原因:受到严格的由 机制决定的程序性调控。
(3)意义:对于多细胞生物体 都起着非常关键的作用。
(4)实例:细胞的自然更新,某些被病原体感染的细胞的清除。
2.细胞坏死
细胞坏死是指在种种 因素的影响下,如极端的物理、化学因素或严重的 的情况下,由细胞正常代谢活动 引起的细胞损伤和死亡。
3.细胞自噬
在一定条件下,细胞会将 或 的细胞结构等,通过 降解后再利用。
(1)衰老细胞内所有酶的活性都下降。 ( )
(2)衰老细胞的细胞核体积减小,细胞体积增大,染色质收缩、染色加深。 ( )
(3)每条染色体的两端都有DNA—蛋白质复合体形成的端粒。 ( )
(4)细胞凋亡可清除体内多余、无用的细胞,是生物体正常发育的基础。 ( )
(5)细胞凋亡受基因控制,细胞衰老不受基因控制。 ( )
(6)被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除。 ( )
(7)细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。 ( )
(8)细胞坏死和细胞凋亡对生物体都是不利的。 ( )
任务一 细胞衰老的特征
【资料】人体胎盘素可以全面促进新生角质层细胞的增殖与生长,加速死皮细胞的脱落,对衰老产生的色素沉积、面部色斑(遗传类色斑除外)有很强的淡化作用;迅速溶解衰老皮肤点状、片状色素堆积,使皮肤肤质细腻、色泽均匀。
1.注射人体胎盘素以后,新生的角质层细胞的细胞周期将 (填“缩短”或“延长”)。
2.衰老的细胞内水分会 (填“增加”或“减少”);细胞衰老后细胞核体积变大,核膜内折。那么人体内所有细胞衰老都会出现这种情况吗 ,理由是 。
例1老年人有老年斑,最合理的解释是 ( )
A.细胞内水分减少,细胞萎缩,颜色变深
B.细胞核体积增大,染色质收缩,颜色加深
C.细胞内色素积累
D.细胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素分解减少,颜色加深
例2[2024·广东广州高一月考]中科院某研究团队发现某种酶是“保持细胞年轻态”的分子开关,当这一开关开启时,人体细胞就会开始衰老;而这一开关关闭时,人体干细胞的衰老速度就会减缓。该发现可通过重设衰老的表观遗传时钟,使细胞老化的节奏放缓。下列有关说法错误的是 ( )
A.正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新,对个体具有积极意义
B.衰老细胞的细胞核体积增大,核膜皱折,染色质固缩
C.衰老的皮肤细胞内酪氨酸酶活性降低,进而导致细胞内的色素积累增多
D.衰老的细胞内多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢
任务二 细胞衰老的原因
【资料】阅读教材P124自由基学说与端粒学说的内容。
1.自由基学说
补充完善下列关于自由基学说的内容。
2.端粒学说
请结合端粒学说,用流程图的形式描述细胞分裂与细胞衰老的关系:
细胞分裂 细胞衰老
例3[2024·黑龙江齐齐哈尔高一期末]下图是关于自由基学说的示意图,下列有关叙述错误的是 ( )
A.①→②过程会引起细胞内生物膜面积增加
B.①→②过程引起的作用会引发雪崩式的反应,对生物膜损伤较大
C.④过程可能导致细胞膜上蛋白质种类或数量发生改变
D.⑤可来自于辐射、有害物质的入侵和细胞内的氧化反应等
任务三 细胞的死亡
【资料1】蝌蚪发育过程中,尾巴部分的细胞消失是细胞凋亡的结果。烫伤后皮肤溃烂、细胞死亡,是细胞坏死的结果。
细胞凋亡和细胞坏死的区别:
细胞凋亡 细胞坏死
是否受 基因控制
影响因素 由遗传机制决定的 调控 极端的物理、化学因素或严重的 性刺激
对机体 是否有利
【资料2】阅读教材P126关于“细胞自噬”的内容及下图。
细胞自噬对细胞的意义:
(1)处于 条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的 。
(2)在细胞受到 、 或 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。
(3)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。
例4[2024·江苏扬州高一月考]细胞凋亡是机体维持自身稳定的一种基本生理机制,下列关于细胞凋亡的叙述,错误的是 ( )
A.人的胚胎发育过程中会发生细胞凋亡
B.机体通过细胞凋亡实现细胞的自然更新、清除被病原体感染的细胞
C.细胞凋亡有助于机体维持自身的稳定
D.细胞凋亡过程中存在染色质与染色体的相互转化
例5[2024·福建福州高一月考]真核细胞的细胞自噬过程:自噬起始一部分内质网膜“出芽”形成双层膜结构的隔离膜→隔离膜包裹胞内物质(如损伤的线粒体)形成自噬体→自噬体与溶酶体融合→自噬溶酶体→自噬溶酶体的裂解→营养物质和残余体。下列说法错误的是 ( )
A.细胞可以通过自噬清除受损或衰老的细胞器
B.营养缺乏时,细胞可以通过自噬获得生存所需要的物质
C.大肠杆菌等微生物也可通过上述过程维持细胞内部环境的稳定
D.自噬体与溶酶体融合的过程,反映了不同生物膜的组成成分和结构很相似第3节 细胞的衰老和死亡
[1~10题,每题2分,共20分]
知识点一 细胞的衰老
1.下列有关衰老细胞特征的叙述,不正确的是 ( )
A.衰老的细胞新陈代谢速率加快
B.在衰老的细胞内有些酶的活性降低
C.衰老的细胞呼吸速率减慢
D.衰老细胞的细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低
2.“黑发不知勤学早,白首方悔读书迟”。青少年思维敏捷、反应迅速,而老年人不仅反应减慢、行动迟缓,还会出现头发变白、皮肤干燥、皱纹增多、老年斑等外貌特征的变化。下列有关叙述正确的是 ( )
A.青少年体内都是幼嫩的细胞,老年人体内都是衰老的细胞
B.“老年斑”是皮肤细胞衰老过程中黑色素合成增多导致的
C.老年人反应减慢、行动迟缓是因为细胞内所有酶的活性降低,代谢速率下降
D.老年人皮肤干燥、皱纹增多与细胞内水分减少有关
3.[2024·河南郑州高一期末] “骐骥盛壮之时,一日而驰千里;至其衰老,驽马先之。”这句话的意思是良马衰老时,劣马都比它跑得快。可见个体衰老时各项机能都会逐渐衰退。下列有关细胞衰老的叙述错误的是 ( )
A.酶活性和物质运输功能的下降使衰老的良马跑得很慢
B.良马个体的衰老是马体内的细胞普遍衰老的过程
C.衰老的细胞体积减小,细胞核体积增大,染色质收缩
D.细胞内氧化反应产生的自由基可以延缓细胞衰老
4.[2024·广东江门高一月考] 科学家提出自由基学说和端粒学说来解释细胞衰老现象。下列叙述错误的是 ( )
A.自由基学说认为自由基使蛋白质活性下降导致细胞衰老
B.自由基学说认为自由基攻击生物膜的组分——胆固醇,降低其流动性
C.端粒学说认为细胞会随着分裂次数的增多而导致细胞衰老
D.端粒学说认为端粒DNA序列会因细胞分裂而缩短,可能导致遗传信息丢失
5.[2024·江苏南通高一月考] 端粒学说认为,随着细胞不断增殖,端粒会逐渐缩短,引起细胞产生 DNA 损伤应答, 启动细胞衰老。 下列相关叙述错误的是 ( )
A.端粒是染色体末端特殊的 DNA-蛋白质复合体
B.衰老细胞内水分减少、细胞核体积增大、色素沉积
C.同种生物胚胎干细胞染色体端粒比神经细胞染色体端粒长
D.端粒学说能解释哺乳动物成熟红细胞、肝脏细胞等的衰老
6.自由基的产生可引起细胞衰老。细胞产生的自由基会攻击磷脂和蛋白质分子而损伤细胞,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。某小组分别在正常温度、中度高温和极端高温条件下处理组织细胞,这三组细胞内的自由基产生速率情况如图所示。下列分析错误的是 ( )
A.自由基攻击生物膜的磷脂分子后会导致更多的细胞受损
B.在处理时间相同的情况下,三组中极端高温组细胞的损伤程度最大
C.该实验结果可说明,夏季由于高温,人体细胞衰老的速率会加快
D.正常温度下细胞也会产生自由基,说明正常温度下细胞也会衰老
知识点二 细胞的死亡
7.下列有关细胞凋亡、细胞坏死的说法,错误的是 ( )
A.人在胚胎时期要经历尾的消失、指间细胞死亡,这均是由遗传物质决定的程序性死亡
B.细胞的自动更新、被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡完成的
C.细胞坏死是由细胞正常代谢活动受损或中断引起的
D.吸烟引起的肺部细胞死亡属于细胞凋亡
8.[2024·湖北武汉高一月考] Caspase蛋白酶是引起细胞凋亡的关键酶。细胞被病毒感染的后期,Caspase蛋白酶会被激活,活化后的Caspase蛋白酶会催化细胞的蛋白质水解,改变细胞组分,使未衰老的细胞进入凋亡的执行阶段。下列说法错误的是( )
A.某些被病毒感染的细胞的清除属于细胞凋亡
B.Caspase蛋白酶激活剂可作为潜在的抗病毒药物
C.Caspase 蛋白酶的抑制剂可能对细胞过度凋亡引发的疾病有效
D.上述过程中的细胞凋亡是由 Caspase蛋白酶引起的,与基因程序性表达无关
9.[2024·四川泸州高一期末] 与细胞凋亡类似,“铁死亡”也是一种细胞程序性死亡。若细胞内Fe2+过多,细胞膜中的不饱和脂肪酸会发生过氧化,从而诱导细胞死亡。下列有关叙述错误的是 ( )
A.Fe2+过多引起的细胞死亡,有助于机体稳态的维持
B.细胞中的脂肪酸过氧化后,细胞膜的功能会受到影响
C.细胞内的Fe2+可能间接诱导了细胞内凋亡基因的表达
D.生物体内的细胞死亡均与细胞内基因的程序性表达有关
10.[2024·江苏淮安高一月考] 细胞自噬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,这就是细胞自噬。据图分析,下列叙述错误的是 ( )
A.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
B.通过细胞自噬,可以清除感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的恒定
C.有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡
D.细胞自噬是依赖溶酶体对细胞内受损、异常的蛋白质和衰老的细胞器进行降解的过程
11.(10分)[2024·山西太原高一期末] 线粒体不仅与细胞的能量代谢有关,也在细胞凋亡的调控中起重要作用,其作用机理如下图所示。请据图回答问题:
(1)(2分)细胞死亡包括凋亡和 等方式。凋亡细胞最终被吞噬细胞的 (填细胞器名称)消化分解。
(2)(5分)由图可知,线粒体中的细胞色素c可能参与有氧呼吸的第 阶段。当紫外线、化学物质等因素导致细胞损伤时,线粒体 的通透性发生改变,细胞色素c被释放后与 结合,使C-9酶前体发生 (填“磷酸化”或“去磷酸化”),转化为活化的C-9酶,进而激活 ,最终引发细胞凋亡。
(3)(3分)受损的线粒体代谢中会产生更多的活性氧等自由基,自由基产生后会攻击和破坏细胞内的生物分子,如 、 等,可以引起细胞衰老。细胞衰老的原因主要有自由基学说和 。
12.(11分)[2024·河南洛阳高一期末] 细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制,它通过溶酶体途径对细胞内受损的蛋白质、细胞器或入侵的病原体等进行降解并回收利用,其局部过程如下图。回答下列问题:
(1)(3分)图中刚形成的溶酶体来源于 (细胞器),自噬体是由 (细胞器)形成的一个双膜的杯形结构, 从“杯口”进入,杯形结构形成双膜的小泡。
(2)(4分)图中自噬溶酶体的形成体现了生物膜的 性。当环境中营养物质缺乏时,细胞的自噬作用会 (填“增强”“减弱”或“不变”),其原因是 。
(3)(4分)有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。细胞凋亡是指 。神经退行性疾病是一类由突变蛋白质在神经细胞中堆积而引起的神经系统失调症。研究发现,提高细胞的自噬能力能治疗该类疾病,这是因为细胞自噬能 。 (共76张PPT)
第3节 细胞的衰老和死亡
任务一 细胞衰老的特征
任务二 细胞衰老的原因
任务三 细胞的死亡
一、细胞的衰老
1.细胞衰老的主要特征
通透性
减少
加深
多种酶
交流
传递
［巧记］一大(细胞核体积增大)一小(细胞体积变小)，一多
(色素积累增多)一少(水分减少)，两慢(呼吸速率、新陈代谢速率减慢)
两低(物质运输功能、多种酶活性降低)并一折(核膜内折)。
2.细胞衰老的原因
(1)自由基学说
①自由基:通常把异常活泼的________________称为自由基。
②自由基的特点：________________________________________。
③自由基的来源：细胞内不断进行的各种__________；______及
__________的入侵。
带电分子或基团
含有未配对电子，表现出高度的反应活泼性
氧化反应
辐射
有害物质
④假说：自由基攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的__________,
如磷脂分子；此外，自由基还会攻击_____，可能引起基因突变；攻
击________，使其活性下降，导致细胞衰老。
生物分子
蛋白质
(2)端粒学说
①端粒:每条染色体的两端都有一段特殊序列的__________________
___，称为端粒。
②假说:细胞每分裂一次端粒序列会缩短一截，在端粒 序列
被“截”短后，端粒内侧正常基因的 序列就会受到损伤，结果使
细胞活动渐趋异常。
蛋白质复合体
3.细胞衰老和个体衰老的关系
对于单细胞生物来说，细胞的衰老或死亡就是______的衰老或死亡；
对多细胞生物来说，个体衰老的过程是组成个体的______普遍衰老
的过程。
个体
细胞
4.细胞衰老的意义：是人体内发生的正常生命现象，正常的细胞衰老
有利于机体____________________。
更好地实现自我更新
二、细胞的死亡
1.细胞凋亡
(1)概念:由______所决定的细胞______结束生命的过程。
(2)原因:受到严格的由______机制决定的程序性调控。
(3)意义:对于多细胞生物体____________________________________
___________________________都起着非常关键的作用。
基因
自动
遗传
完成正常发育，维持内部环境的稳定，
以及抵御外界各种因素的干扰
(4)实例:细胞的自然更新，某些被病原体感染的细胞的清除。
2.细胞坏死
细胞坏死是指在种种______因素的影响下，如极端的物理、化学因
素或严重的____________的情况下，由细胞正常代谢活动_________
___引起的细胞损伤和死亡。
不利
病理性刺激
受损或中断
3.细胞自噬
在一定条件下，细胞会将______或__________的细胞结构等，通过
________降解后再利用。
受损
功能退化
溶酶体
(1)衰老细胞内所有酶的活性都下降。( )
×
[解析] 衰老细胞内多种酶的活性降低,但与细胞衰老有关的酶的活性
升高。
(2)衰老细胞的细胞核体积减小,细胞体积增大,染色质收缩、染色加深。
( )
×
[解析] 衰老细胞的细胞核体积增大,细胞体积减小。
(3)每条染色体的两端都有 蛋白质复合体形成的端粒。 ( )
√
(4)细胞凋亡可清除体内多余、无用的细胞,是生物体正常发育的基础。
( )
√
(5)细胞凋亡受基因控制,细胞衰老不受基因控制。( )
×
[解析] 细胞衰老和细胞凋亡都受基因控制。
(6)被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除。( )
√
(7)细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。( )
×
[解析] 对于单细胞生物来说，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或
死亡，对于多细胞生物来说，个体衰老的过程是组成个体的细胞普
遍衰老的过程。
(8)细胞坏死和细胞凋亡对生物体都是不利的。( )
×
[解析] 细胞坏死对生物体是不利的，细胞凋亡对生物体是有利的。
任务一 细胞衰老的特征
【资料】 人体胎盘素可以全面促进新生角质层细胞的增殖与生长，
加速死皮细胞的脱落，对衰老产生的色素沉积、面部色斑
(遗传类色斑除外)有很强的淡化作用；迅速溶解衰老皮肤点状、片状
色素堆积，使皮肤肤质细腻、色泽均匀。
1.注射人体胎盘素以后，新生的角质层细胞的细胞周期将______
(填“缩短”或“延长”)。
缩短
2.衰老的细胞内水分会______(填“增加”或“减少”)；细胞衰老后细胞
核体积变大，核膜内折。那么人体内所有细胞衰老都会出现这种情
况吗？________，理由是________________________。
减少
不一定
人成熟红细胞内无细胞核
例1 老年人有老年斑，最合理的解释是( )
A.细胞内水分减少，细胞萎缩，颜色变深
B.细胞核体积增大，染色质收缩，颜色加深
C.细胞内色素积累
D.细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素分解减少，颜色加深
[解析] 老年斑是细胞内色素积累所致,C正确。
√
例2 ［2024·广东广州高一月考］ 中科院某研究团队发现某种酶是
“保持细胞年轻态”的分子开关，当这一开关开启时，人体细胞就会
开始衰老；而这一开关关闭时，人体干细胞的衰老速度就会减缓。
该发现可通过重设衰老的表观遗传时钟，使细胞老化的节奏放缓。
下列有关说法错误的是( )
A.正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新，对个体具有积
极意义
B.衰老细胞的细胞核体积增大，核膜皱折，染色质固缩
C.衰老的皮肤细胞内酪氨酸酶活性降低，进而导致细胞内的色素积
累增多
D.衰老的细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率
减慢
√
[解析] 细胞衰老是正常生命现象，正常的细胞衰老有利于机体更好
地实现自我更新，A正确；衰老细胞的细胞核体积增大，核膜皱折，
染色质固缩，B正确；毛囊中衰老的黑色素细胞内酪氨酸酶活性降低，
黑色素合成不足，头发变白，衰老的皮肤细胞内色素积累，会导致
皮肤上长出“老年斑”，C错误；衰老细胞的细胞膜的物质运输功能降
低，多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，代谢速率降低，D正确。
任务二 细胞衰老的原因
【资料】 阅读教材P124自由基学说与端粒学说的内容。
1.自由基学说
补充完善下列关于自由基学说的内容。
氧化反应
辐射
生物膜
基因突变
2.端粒学说
请结合端粒学说，用流程图的形式描述细
胞分裂与细胞衰老的关系：
细胞分裂 _____________________
端粒序列被“截”短
内侧正常基因的序列损伤
细胞活动异常
__________________________________________ 细胞衰老
例3 ［2024·黑龙江齐齐哈尔高一期末］ 下图是关于自由基学说的
示意图,下列有关叙述错误的是( )
A. 过程会引起细胞内生物膜面积增加
B. 过程引起的作用会引发雪崩式的反应，对生物膜损伤较大
C.④过程可能导致细胞膜上蛋白质种类或数量发生改变
D.⑤可来自于辐射、有害物质的入侵和细胞内的氧化反应等
√
[解析] 磷脂是组成生物膜的主要成分之一,当自由基攻击磷脂时,产物
同样是自由基,这些新产生的自由基又去攻击别的分子,由此引发雪崩
式的反应,对生物膜的损伤比较大,故 过程的作用效果会引起
细胞内生物膜面积减少,并产生更多的自由基，A错误,B正确;④过程
自由基攻击 分子,可能引起基因突变,从而可能导致细胞膜上蛋白
质种类或数量发生改变,C正确;细胞
内的氧化反应、辐射以及有害物质
的入侵会刺激细胞产生自由基,故⑤
可来自辐射、有害物质的入侵和细
胞内的氧化反应等,D正确。
任务三 细胞的死亡
【资料1】蝌蚪发育过程中，尾巴部分的细胞消失是细胞凋亡的结果。
烫伤后皮肤溃烂、细胞死亡，是细胞坏死的结果。
细胞凋亡和细胞坏死的区别：
细胞凋亡 细胞坏死
是否受基因控制 ____ ____
影响因素 由遗传机制决定的 ________调控 极端的物理、化学因素或
严重的______性刺激
对机体是否有利 ____ ____
是
否
程序性
病理
是
否
【资料2】阅读教材P126关于“细胞自噬”的内容及下图。
细胞自噬对细胞的意义：
(1)处于__________条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存
所需的____________。
营养缺乏
物质和能量
(2)在细胞受到______、____________或__________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。
损伤
微生物入侵
细胞衰老
(3)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。
例4 ［2024·江苏扬州高一月考］ 细胞凋亡是机体维持自身稳定的
一种基本生理机制，下列关于细胞凋亡的叙述，错误的是( )
A.人的胚胎发育过程中会发生细胞凋亡
B.机体通过细胞凋亡实现细胞的自然更新、清除被病原体感染的细胞
C.细胞凋亡有助于机体维持自身的稳定
D.细胞凋亡过程中存在染色质与染色体的相互转化
√
[解析] 人的胚胎发育过程中会发生细胞凋亡，如胎儿手的发育，A正
确；机体通过细胞凋亡实现细胞的自然更新、清除被病原体感染的细
胞，B正确；细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环
境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用，C
正确；细胞凋亡过程中不存在染色质与染色体的相互转化，D错误。
例5 ［2024·福建福州高一月考］ 真核细胞的细胞自噬过程：自噬
起始一部分内质网膜“出芽”形成双层膜结构的隔离膜 隔离膜包裹
胞内物质(如损伤的线粒体)形成自噬体 自噬体与溶酶体融合 自
噬溶酶体 自噬溶酶体的裂解 营养物质和残余体。下列说法错误
的是( )
A.细胞可以通过自噬清除受损或衰老的细胞器
B.营养缺乏时，细胞可以通过自噬获得生存所需要的物质
C.大肠杆菌等微生物也可通过上述过程维持细胞内部环境的稳定
D.自噬体与溶酶体融合的过程，反映了不同生物膜的组成成分和结
构很相似
√
[解析] 溶酶体内含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞
噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌，故细胞可以通过自噬清除受损或
衰老的细胞器，A正确；在应对生存压力(如营养缺乏)时，真核细胞
通过细胞自噬获得生存所需的物质和能量，B正确；细胞自噬发生在
真核细胞中，而大肠杆菌属于原核生物，不能发生细胞自噬，C错误；
自噬体与溶酶体融合的过程，说明生物膜具有一定的流动性，也说
明生物膜组成成分和结构很相似，D正确。
备用习题
1.衰老细胞在生理功能上会发生明显变化。下列有关衰老细胞特征的
叙述，不正确的( )
A.细胞内水份减少，细胞代谢减慢
B.有些酶的活性降低，呼吸速率减慢
C.细胞膜的物质运输功能降低
D.细胞能继续分化，色素积累较多
√
[解析] 衰老细胞的细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，细胞代谢
减慢，A正确；衰老细胞内有些酶的活性降低，呼吸速率减慢，代谢
速率降低，B正确；衰老细胞细胞膜通透性功能改变，物质运输功能
降低，C正确；细胞色素随着细胞衰老逐渐积累，衰老细胞不能继续
分化，D错误。
2.端粒学说认为细胞衰老是由于每次细胞分裂都会导致端粒被截短，
随着分裂次数的增加，端粒内侧正常基因会受到损伤，最终导致细
胞活动异常，停止分裂。而端粒酶由RNA和蛋白质构成，能够修复
端粒。下列说法正确的是( )
A.人体细胞中最多可以有92个端粒
B.端粒由DNA和蛋白质构成，其中含有与细胞衰老有关的基因
C.端粒缩短，可能导致细胞内水分减少，细胞萎缩，细胞核体积减小
D.细胞癌变后，端粒酶的活性会大大提高
√
[解析] 端粒在染色体两端各一个，人体细胞中染色体数目最多为92，
故人体细胞中端粒最多有184个，A错误；端粒由DNA和蛋白质构成，
对染色体中基因起着保护作用，端粒缩短，导致端粒内侧正常基因受
到损伤，细胞将会激活衰老机制，但并不能推出端粒中含有与细胞衰
老有关的基因，B错误；端粒缩短，导致细胞衰老，细胞内水分减少，
细胞萎缩，细胞核体积增大，C错误；端粒酶可以修复端粒，使细胞
保持分裂能力，癌变后，细胞无限增殖，推测其端粒酶活性会提高，
D正确。
3. Fe3+通过运铁蛋白与细胞膜上受体结合被输入哺乳动物细胞，经一
系列过程最终以Fe2+形式进入细胞质基质。若细胞内Fe2+积累过多，关
键调节因子谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）活性受到抑制，细胞的抗
氧化能力下降，从而引发膜脂质过氧化，导致细胞发生铁依赖的程序
性死亡，称为“铁死亡”。下列叙述错误的是( )
A.Fe3+进入细胞依赖于细胞膜的识别功能
B.运铁蛋白是以碳骨架作为结构基础的
C.膜的结构模型是流动镶嵌模型
D.抑制GPX4的活性有利于延缓细胞“铁死亡”
√
[解析] 由于Fe3+通过运铁蛋白与受体结合被输入哺乳动物细胞，即以
胞吞方式进入细胞，依赖于细胞膜表面受体的识别和结合，A正确；
运铁蛋白是生物大分子，是以碳骨架作为结构基础的，B正确；生物
膜具有相似的成分和结构，生物膜的结构模型是流动镶嵌模型，C正
确；若抑制GPX4的活性，则细胞的抗氧化能力下降，活性氧大量堆
积导致细胞死亡，而不是延缓细胞死亡，D错误。
4.细胞自噬又称为Ⅱ型细胞死亡，是真核细胞内普遍存在的一种自检
机制，它受细胞内自噬相关基因的调控。研究表明细胞内受损伤的线
粒体可通过细胞自噬作用被降解或清除。下列有关说法错误的是
( )
A.细胞自噬作用增强，可能会诱导细胞凋亡
B.细胞自噬过程需要消耗线粒体产生的ATP
C.细胞自噬过程中溶酶体的作用是提供多种水解酶
D.在细胞结构受到损伤时，细胞才会发生自噬作用
√
[解析] 细胞自噬又称为Ⅱ型细胞死亡，可见，细胞自噬作用增强，可
能会诱导细胞凋亡，A正确；细胞自噬过程是个耗能的过程，会消耗
线粒体产生的ATP，B正确；细胞自噬过程中溶酶体的作用是分解衰
老、损伤的细胞器，因为溶酶体中含有多种水解酶，是细胞中的酶仓
库，C正确；当细胞中存在衰老、损伤的细胞器时，细胞将通过自噬
对其进行清除，即衰老的细胞器也需要细胞自噬来清除，D错误。
练习册
［ 题，每题2分，共20分］
知识点一 细胞的衰老
1.下列有关衰老细胞特征的叙述,不正确的是( )
A.衰老的细胞新陈代谢速率加快
B.在衰老的细胞内有些酶的活性降低
C.衰老的细胞呼吸速率减慢
D.衰老细胞的细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低
[解析] 衰老的细胞代谢速率减慢,A错误。
√
2.“黑发不知勤学早，白首方悔读书迟”。青少年思维敏捷、反应迅速，
而老年人不仅反应减慢、行动迟缓，还会出现头发变白、皮肤干燥、
皱纹增多、老年斑等外貌特征的变化。下列有关叙述正确的是
( )
A.青少年体内都是幼嫩的细胞，老年人体内都是衰老的细胞
B.“老年斑”是皮肤细胞衰老过程中黑色素合成增多导致的
C.老年人反应减慢、行动迟缓是因为细胞内所有酶的活性降低，代
谢速率下降
D.老年人皮肤干燥、皱纹增多与细胞内水分减少有关
√
[解析] 细胞衰老贯穿于整个生命历程，青少年体内不都是幼嫩的细
胞，老年人体内不都是衰老的细胞，A错误；皮肤细胞内色素积累形
成“老年斑”，B错误；衰老细胞内多种酶的活性降低，代谢速率下降，
导致老年人反应减慢、行动迟缓，并不是所有酶的活性降低，C错误；
衰老细胞内水分减少，细胞萎缩，老年人皮肤干燥、皱纹增多与细
胞内水分减少有关，D正确。
3.［2024·河南郑州高一期末］“骐骥盛壮之时，一日而驰千里;至其
衰老，驽马先之。”这句话的意思是良马衰老时，劣马都比它跑得快。
可见个体衰老时各项机能都会逐渐衰退。下列有关细胞衰老的叙述
错误的是( )
A.酶活性和物质运输功能的下降使衰老的良马跑得很慢
B.良马个体的衰老是马体内的细胞普遍衰老的过程
C.衰老的细胞体积减小，细胞核体积增大，染色质收缩
D.细胞内氧化反应产生的自由基可以延缓细胞衰老
√
[解析] 衰老细胞的细胞膜通透性改变，物质运输功能降低，多种酶
的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢，使衰老的个体行
动迟缓，A正确；良马个体的衰老是马体内的细胞普遍衰老的过程，
B正确；衰老的细胞体积减小，细胞核体积增大，染色质收缩，C正
确；细胞内氧化反应产生的自由基可以加速细胞衰老，D错误。
4.［2024·广东江门高一月考］科学家提出自由基学说和端粒学说来
解释细胞衰老现象。下列叙述错误的是( )
A.自由基学说认为自由基使蛋白质活性下降导致细胞衰老
B.自由基学说认为自由基攻击生物膜的组分——胆固醇，降低其流
动性
C.端粒学说认为细胞会随着分裂次数的增多而导致细胞衰老
D.端粒学说认为端粒 序列会因细胞分裂而缩短，可能导致遗传
信息丢失
√
[解析] 自由基攻击蛋白质、磷脂、 等生物分子，当自由基攻击
蛋白质时，会使蛋白质活性下降，从而导致细胞衰老，A正确；自由
基学说认为自由基攻击生物膜的组分磷脂分子，产生更多的自由基，
B错误；端粒学说认为端粒 序列随着细胞的分裂不断缩短，当端
粒内侧正常基因的 序列受到损伤时，细胞活动渐趋异常，导致
细胞衰老，C正确；端粒是染色体末端的一种特殊序列，端粒学说认
为端粒序列会因细胞分裂而缩短，当端粒内侧正常基因的
序列损伤，会使遗传信息丢失，D正确。
5.［2024·江苏南通高一月考］端粒学说认为，随着细胞不断增殖，
端粒会逐渐缩短，引起细胞产生 损伤应答，启动细胞衰老。 下
列相关叙述错误的是( )
A.端粒是染色体末端特殊的 蛋白质复合体
B.衰老细胞内水分减少、细胞核体积增大、色素沉积
C.同种生物胚胎干细胞染色体端粒比神经细胞染色体端粒长
D.端粒学说能解释哺乳动物成熟红细胞、肝脏细胞等的衰老
√
[解析] 端粒是染色体末端特殊的 蛋白质复合体，染色体的主
要成分是蛋白质和，因此端粒的主要成分也是蛋白质和 ，A
正确；衰老细胞表现的特征有水分减少、细胞核体积增大、细胞膜
通透性改变、色素沉积等，B正确；由于高度分化的体细胞的分裂次
数多于同一物种的胚胎干细胞，因此同一物种胚胎干细胞的染色体
的端粒往往较高度分化的体细胞的端粒要长，即同种生物胚胎干细
胞染色体端粒比神经细胞染色体端粒长，C正确；哺乳动物成熟红细
胞没有细胞核，不含染色体，因此其衰老不能用端粒学说作出解释，
D错误。
6.自由基的产生可引起细胞衰老。细胞产生的自由基会攻击磷脂和蛋
白质分子而损伤细胞，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。某小组分别在正常温度、中度高温和极端高
温条件下处理组织细胞，这三组细胞内的自由基产生速率情况如图
所示。下列分析错误的是( )
A.自由基攻击生物膜的磷脂分子后会导致更多的细胞受损
B.在处理时间相同的情况下，三组中极端高温组细胞的损伤程度最大
C.该实验结果可说明，夏季由于高温，人体细胞衰老的速率会加快
D.正常温度下细胞也会产生自由基，说明正常温度下细胞也会衰老
√
[解析] 自由基攻击生物膜的磷脂分子后会产生更多的自由基，继续
攻击其他的磷脂分子，使更多细胞受损，A正确；根据题图所示，三
组中处理时间相同时，极端高温组自由基产生速率最高，其细胞损
伤程度最大，B正确；夏季高温，但人是恒温动物，体温不会因夏季
高温而明显升高，不会加快细胞衰老速率，C错误；正常温度下细胞
也会产生自由基，说明正常温度下细胞也会衰老，D正确。
知识点二 细胞的死亡
7.下列有关细胞凋亡、细胞坏死的说法,错误的是( )
A.人在胚胎时期要经历尾的消失、指间细胞死亡,这均是由遗传物质
决定的程序性死亡
B.细胞的自动更新、被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡完
成的
C.细胞坏死是由细胞正常代谢活动受损或中断引起的
D.吸烟引起的肺部细胞死亡属于细胞凋亡
[解析] 吸烟引起的肺部细胞死亡属于细胞坏死,D错误。
√
8.［2024·湖北武汉高一月考］ 蛋白酶是引起细胞凋亡的关键
酶。细胞被病毒感染的后期， 蛋白酶会被激活，活化后的
蛋白酶会催化细胞的蛋白质水解，改变细胞组分，使未衰老
的细胞进入凋亡的执行阶段。下列说法错误的是( )
A.某些被病毒感染的细胞的清除属于细胞凋亡
B. 蛋白酶激活剂可作为潜在的抗病毒药物
C. 蛋白酶的抑制剂可能对细胞过度凋亡引发的疾病有效
D.上述过程中的细胞凋亡是由 蛋白酶引起的，与基因程序性
表达无关
√
[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，被病
毒感染的细胞的清除是通过细胞凋亡实现的，A正确；由题意可知，
激活 蛋白酶可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡，所以
蛋白酶激活剂可作为潜在的抗病毒药物，B正确；细胞凋亡
与蛋白酶被激活有关，故 蛋白酶的抑制剂可能对细
胞过度凋亡引发的疾病有效，C正确；细胞凋亡是由基因所决定的细
胞自动结束生命的过程，题述过程中的细胞凋亡与基因程序性表达
有关，D错误。
9.［2024·四川泸州高一期末］与细胞凋亡类似，“铁死亡”也是一种
细胞程序性死亡。若细胞内 过多，细胞膜中的不饱和脂肪酸会
发生过氧化，从而诱导细胞死亡。下列有关叙述错误的是( )
A. 过多引起的细胞死亡，有助于机体稳态的维持
B.细胞中的脂肪酸过氧化后，细胞膜的功能会受到影响
C.细胞内的 可能间接诱导了细胞内凋亡基因的表达
D.生物体内的细胞死亡均与细胞内基因的程序性表达有关
√
[解析] 当细胞内 过多，导致细胞膜中的不饱和脂肪酸发生过氧
化，进而诱导细胞死亡时，这实际上是机体在清除受损或不再需要
的细胞，有助于维持机体内部环境的稳定，A正确； 细胞膜主要由
脂质(主要是磷脂)和蛋白质构成，其中脂质中的不饱和脂肪酸对于细
胞膜的流动性和功能至关重要，当这些不饱和脂肪酸发生过氧化后，
细胞膜的结构和功能都会受到影响，可能导致细胞膜的通透性改变、
物质运输受阻等，B正确；由题意可推测，由于 过多导致的细胞
过氧化状态可能触发了一系列信号转导途径，这些途径最终可能间
接诱导了细胞内凋亡基因的表达，从而引发细胞凋亡，C正确； 虽
然细胞凋亡和“铁死亡”等都属于细胞程序性死亡，它们的发生确实
与细胞内基因的程序性表达有关，但是，并非生物体内所有的细胞
死亡都与基因的程序性表达有关，D错误。
10.［2024·江苏淮安高一月考］细胞自噬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，这就是细胞自噬。据图分析，下列叙述错误
的是( )
A.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
B.通过细胞自噬，可以清除感染的微生物
和毒素，从而维持细胞内部环境的恒定
C.有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡
D.细胞自噬是依赖溶酶体对细胞内受损、异
常的蛋白质和衰老的细胞器进行降解的过程
√
[解析] 细胞自噬的意义之一是处于营养缺
乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得
维持生存所需要的物质和能量，A正确；通
过细胞自噬，可以清除感染的微生物和毒
素，从而维持细胞内部环境的相对稳定，B错误；有些激烈的细胞自噬
可诱导细胞凋亡，研究表明，人类许多疾病的发生可能与细胞自噬发生
障碍有关，C正确；通俗地说，细胞自噬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，这就是细胞自噬，D正确。
11.(10分)［2024·山西太原高一期末］ 线粒体不仅与细胞的能量代谢
有关，也在细胞凋亡的调控中起重要作用，其作用机理如下图所示。
请据图回答问题：
(1)(2分)细胞死亡包括凋亡和______等方式。凋亡细胞最终被吞噬细
胞的________(填细胞器名称)消化分解。
坏死
溶酶体
[解析] 细胞的死亡包括细胞凋亡和细胞坏死等方式。细胞凋亡是细
胞自动结束生命的现象，该过程由基因决定，凋亡细胞解体后被吞
噬细胞吞噬，由细胞内的溶酶体将其消化分解。
(2)(5分)由图可知，线粒体中的细胞色素 可能参与有氧呼吸的第___
阶段。当紫外线、化学物质等因素导致细胞损伤时，线粒体______
的通透性发生改变，细胞色素被释放后与_______结合，使 酶
前体发生________(填“磷酸化”或“去磷酸化”)，转化为活化的 酶，
进而激活________，最终引发细胞凋亡。
三
外膜
蛋白A
磷酸化
酶
[解析] 根据题图分析，线粒体中的细胞色素 嵌入线粒体内膜中，线
粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，故细胞色素 参与有氧呼吸第
三阶段。由题图可知，当紫外线、化学因素等导致细胞损伤时，线
粒体外膜的通透性增大，细胞色素 被释放到细胞质基质，与蛋白A
结合，在供能的情况下，使 酶前体磷酸化，转化为活化的
酶，活化的酶激活 酶，引起细胞凋亡。
(3)(3分)受损的线粒体代谢中会产生更多的活性氧等自由基，自由基
产生后会攻击和破坏细胞内的生物分子，如______、_____________
________等，可以引起细胞衰老。细胞衰老的原因主要有自由基学
说和__________。
磷脂
蛋白质
(或)
端粒学说
[解析] 自由基产生后，即攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生
物分子。最为严重的是，当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子
时，产物同样是自由基。这些新产生的自由基又会去攻击别的分子，
由此引发雪崩式的反应，对生物膜损伤比较大。此外，自由基还会
攻击 ，可能引起基因突变;攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导
致细胞衰老。细胞衰老的原因主要有自由基学说和端粒学说。
12.(11分)［2024·河南洛阳高一期末］ 细胞自噬是真核生物细胞内普
遍存在的一种自稳机制，它通过溶酶体途径对细胞内受损的蛋白质、
细胞器或入侵的病原体等进行降解并回收利用，其局部过程如下图。
回答下列问题：
(1)(3分)图中刚形成的溶酶体来源于__________(细胞器)，自噬体是
由________(细胞器)形成的一个双膜的杯形结构，________________
_____从“杯口”进入，杯形结构形成双膜的小泡。
高尔基体
内质网
受损(衰老)的线
粒体
[解析] 分析题图可知，图中刚形成的溶酶体来源于高尔基体，自噬
体是由内质网形成的一个双膜的杯形结构，衰老或受损的线粒体从
“杯口”进入，杯形结构形成双膜的小泡。
(2)(4分)图中自噬溶酶体的形成体现了生物膜的______性。当环境中
营养物质缺乏时，细胞的自噬作用会______(填“增强”“减弱”或“不
变”)，其原因是_____________________________________________
_______________________。
流动
增强
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
[解析] 图中自噬溶酶体的形成体现了生物膜的流动性。细胞自噬通
过溶酶体途径对细胞内受损的蛋白质、细胞器或入侵的病原体等进
行降解并回收利用，当环境中营养物质缺乏时，细胞的自噬作用会
增强，原因是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。
(3)(4分)有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。细胞凋亡是指
______________________________________。神经退行性疾病是一
类由突变蛋白质在神经细胞中堆积而引起的神经系统失调症。研究
发现，提高细胞的自噬能力能治疗该类疾病，这是因为细胞自噬能
__________________________。
由基因所决定的细胞自动结束生命的过程
清除细胞内的突变的蛋白质
[解析] 细胞凋亡是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。神
经退行性疾病是一类由突变蛋白质在神经细胞中堆积而引起的神经
系统失调症。研究发现，提高细胞的自噬能力能治疗该类疾病，这
是因为细胞自噬能清除细胞内的突变的蛋白质。
【预习梳理】
一、1.①通透性 ②减少 ③加深 ④多种酶 ⑤交流 ⑥传递
2.(1)①带电分子或基团
②含有未配对电子,表现出高度的反应活泼性
③氧化反应 辐射 有害物质 ④生物分子 DNA 蛋白质
(2)①DNA—蛋白质复合体
3.个体 细胞
4.更好地实现自我更新
二、1.(1)基因 自动 (2)遗传
(3)完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰
2.不利 病理性刺激 受损或中断
3.受损 功能退化 溶酶体
【预习检测】
(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)√ (7)× (8)×
【任务活动】
任务一
[资料]
1.缩短
2.减少 不一定 人成熟红细胞内无细胞核
反馈评价
例1 C 例2 C
任务二
[资料]
1.①氧化反应 ②辐射 ③生物膜 ④基因突变
2.端粒DNA序列被“截”短 内侧正常基因的DNA序列损伤 细胞活动异常
反馈评价
例3 A
任务三
[资料1]
是 否 程序性 病理 是 否
[资料2]
(1)营养缺乏 物质和能量
(2)损伤 微生物入侵 细胞衰老
反馈评价
例4 D 例5 C
【练习册】
1.A 2.D 3.D 4.B 5.D 6.C 7.D 8.D 9.D 10.B
11.(1)坏死 溶酶体 (2)三 外膜 蛋白A 磷酸化 C-3酶
(3)磷脂 蛋白质(或DNA) 端粒学说
12.(1)高尔基体 内质网 受损(衰老)的线粒体
(2)流动 增强 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
(3)由基因所决定的细胞自动结束生命的过程 清除细胞内的突变的蛋白质
