细胞的衰老与死亡
【教学目标】
1．理解细胞衰老和凋亡是细胞生长发育过程中的正常现象。
2．明确细胞衰老和死亡的原理及其意义。
3．细胞凋亡和细胞坏死的区别。
【教学重难点】
1．明确细胞衰老和死亡的原理及其意义。
2．细胞凋亡和细胞坏死的区别。
【教学过程】
一、导入新课
在人体的红细胞平均100～120天更新一次，小肠上皮细胞的更新周期甚至小于7天。其实，生物体的绝大多数细胞都必然经历新生、成熟、衰老和死亡的过程。细胞衰老和死亡的过程是如何发生的？它们都有哪些特征呢？（通过实例，导入新课，引发学生思考，激发学生兴趣和探究欲）
二、讲授新课
（一）绝大多数细胞都会经历衰老的过程
寻找证据——阅读
阅读课本P144页资料，根据阅读获得的信息，思考下列问题：
1．对比观察图5-12中正常细胞和衰老细胞，你能发现哪些区别？
2．有人怀疑卡莱尔在每天向培养液中添加鸡胚提取物时混入了鸡胚细胞。你是否赞同这种看法？卡莱尔的实验不能被重复的原因可能是什么？
3．海弗里克等人的实验结果支持卡莱尔的观点吗？
每个学生先自己独立完成，然后以组为单位进行讨论，各组代表回答上述问题。教师点评。
思考：老年人体内有没有幼嫩细胞？（有。如造血干细胞等。）年轻人体内有没有衰老细胞？（有。如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞，最后凋亡。）
细胞衰老的特征
细胞也有衰老的时候，那么我们可以通过什么特征来判断细胞是否衰老呢？老师总结出了一个小口诀：一大一小一多两低。请问这里的一大一小一多两低分别指的是什么？
同学们通过生活经验想想老年人都有些什么特征？（课件放映老年人照片使学生产生记忆）（教师把学生回答的有关老年人的特征写在黑板上）我们这节课试着用表格分析老年人皮肤干燥、发皱；头发变白；老人斑；饮食减少；行动迟缓与细胞衰老有何关系？
衰老症状
原因分析
皮肤干燥、发皱
细胞水分减少，体积减小
头发变白
细胞内的酶活性降低
老人斑
细胞内色素(脂褐素)的累积
行动迟缓
细胞内呼吸速度减慢
饮食减少
细胞膜通透性功能改变
由上表看出，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。总的来说细胞衰老表现在生理功能的下降。同学们请试着用这样的表格方式把刚刚同学们提到的老年人特征做原因分析。
细胞衰老的原因及意义
关于细胞衰老的原因，科学界普遍认可的细胞衰老的学说有：端粒学说、自由基学说、程序控制学说。特别要注意的是：正常的细胞衰老死亡利于机体实现自我更新。
不正常的衰老对人体健康有极大的威胁，如儿童早衰症患者很难活过二十岁，通常死于老年疾病。
讨论：有的人少年白发，俗称“少白头”，这是不是人体早衰的表现？（不是。少年白发的原因是多方面的，其发生的迟早、多少和进展的快慢因人而异，并受环境、营养条件的影响和遗传的控制。）
细胞死亡
问：细胞死亡对生物体有特殊的意义吗？通过胚胎尾部的消失、胎儿五指的形成，说明细胞的特异性死亡对于个体发育、组织更新、抵御病原体入侵都具有重要的积极意义。例如，小鼠胚胎发育过程中趾间隙细胞的死亡消失，有助于特定器官的形态建成；有些组织中衰老的细胞会启动调亡程序，迅速死亡消失，由新生细胞替代；机体可以通过诱导细胞凋亡来清除受到环境伤害或被病原体感染的细胞。
研究细胞的死亡机制不仅可以帮助我们了解个体生长发育的机制，而且对于很多疾病的治疗也具有重大应用价值。科学家可以通过诱导痛细胞的凋亡来治疗癌症。2011年，研究者通过在小鼠上的实验发现，如果一个名为DCC的基因发生突变而丧失功能，小鼠会患上结肠癌。对DCC基因作用机制的进一步研究表明，如果通过该基因启动相关途径可以诱发癌细胞凋亡。目前，已有了若干种激发DCC基因来治疗人类结肠癌的药物正在试验中。
当堂检测
1．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（
B
）
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．细胞的呼吸速率减慢
2．老年人皮肤干燥、有老年斑，对此解释合理的是(
D
)
①细胞内水分减少
②细胞核膜内折，染色体固缩，染色加深
③细胞中各种酶的活性增强
④细胞内脂褐素等色素占有的面积增大
A．①③
B．②④
C．③④
D．①④
3．下列对于个体衰老与细胞衰老的关系的说法中，正确的是(
D
)
A．个体衰老导致细胞衰老
B．幼年个体的身体内没有衰老细胞
C．老年个体的身体内没有幼嫩细胞
D．没有细胞的衰老就不会有个体的衰老
【板书设计】细胞的衰老与死亡
【学习目标】
1．理解细胞衰老和凋亡是细胞生长发育过程中的正常现象。
2．明确细胞衰老和死亡的原理及其意义。
3．细胞凋亡和细胞坏死的区别。
【学习重难点】
1．明确细胞衰老和死亡的原理及其意义。
2．细胞凋亡和细胞坏死的区别。
【学习过程】
一、自主学习
寻找证据——阅读
阅读课本P144页资料，根据阅读获得的信息，思考下列问题：
1．对比观察图5-12中正常细胞和衰老细胞，你能发现哪些区别？
2．有人怀疑卡莱尔在每天向培养液中添加鸡胚提取物时混入了鸡胚细胞。你是否赞同这种看法？卡莱尔的实验不能被重复的原因可能是什么？
3．海弗里克等人的实验结果支持卡莱尔的观点吗？
二、知识巩固
1．下列关于衰老的相关叙述，错误的是（
）
A．多细胞生物个体衰老的过程，也是组成个体的细胞普遍衰老的过程
B．细胞代谢产生的自由基，会攻击蛋白质分子，致使细胞衰老
C．衰老细胞的水分减少，多种酶的活性降低，色素积累
D．衰老细胞的体积减小，从而使细胞的相对表面积增大，物质运输效率增大
2．细胞衰老是一种正常的生命现象，人的细胞在衰老过程中不会出现的变化是（
）
A．细胞内水分减少，细胞萎缩
B．细胞内有些酶活性降低
C．物质运输功能增强
D．细胞内呼吸速率减慢
3．下列关于细胞凋亡的叙述，不正确的是（
）
A．胚胎细胞中存在与细胞凋亡有关的基因
B．被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡
C．细胞凋亡的过程中有新蛋白质的合成
D．细胞坏死是有害基因选择性表达造成的
4．细胞衰老与凋亡是生物界的普遍规律。一部分发生衰老的细胞会被机体自身清除，但另一些衰老的细胞会随着时间的推移在体内积累增多，并分泌一些免疫刺激因子，导致低水平炎症发生，引起周围组织衰老或癌变。实验揭示，衰老细胞不仅是衰老过程的产物，也可能是组织器官进一步衰退的重要原因。最近科学家通过研究表明，清除衰老细胞可延缓小鼠的衰老进程，该成果有望开辟出一条对抗衰老的新途径。
（1）衰老细胞的特征主要有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿减少，细胞萎缩；多种＿＿＿＿＿＿＿＿的活性降低，代谢速率减慢；细胞膜＿＿＿＿＿＿改变，使物质运输功能降低等。
（2）导致细胞发生癌变的外界因素有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。癌细胞能无限增殖，其增殖方式主要是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。癌细胞中明显增多的具有细胞膜结构的细胞器可能是＿＿＿＿＿＿＿＿，理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）在成熟的生物体内，衰老细胞以及被病原体感染的细胞的清除，都是通过＿＿＿＿完成的。
（4）对人类来说，良好的外部环境和行为习惯也可以延缓细胞的衰老，试举例说明（至少写两个）：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
答案
1．答案D
解析：多细胞生物个体衰老是组成个体的细胞普遍衰老的过程，A正确；自由基学说认为，辐射会刺激细胞产生自由基攻击蛋白质，使细胞衰老，B正确；细胞衰老的特征是细胞内水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞内多种酶的活性降低，细胞新陈代谢速率减慢，细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累，C正确；衰老的细胞，其细胞膜通透性改变，物质运输功能降低，D错误。
2．答案C
解析：结合细胞衰老的特征可知A、B、D正确；细胞衰老，细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低，而不是增强，C错误。
3．答案D
解析：与细胞凋亡有关的基因存在于所有细胞中，A正确；细胞凋亡是指由基因控制的细胞自动结束生命的过程，被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡，B正确；细胞凋亡又称为细胞程序性死亡，凋亡的过程中有新蛋白质的合成，C正确；细胞坏死是由外界不利环境因素引起的，属于不正常的细胞死亡，对生物体有害，而不是基因选择性表达造成的，D错误。
4．答案（1）水分
酶
通透性（2）物理致癌因子
化学致癌因子
病毒致癌因子
有丝分裂
线粒体
细胞不断增殖需消耗较多的能量（3）细胞凋亡（4）合理的饮食结构、适宜的体育运动、乐观的人生态度等（写出两个即可）
解析：（1）掌握衰老细胞的基本特征即可作答。（2）目前认为，致癌因子大致分为三类：物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。癌细胞能无限增殖，有细胞周期，其分裂方式为有丝分裂。癌细胞增殖能力强，消耗的能量多，线粒体是供给能量的主要场所且是具有细胞膜结构的细胞器。（3）通过细胞凋亡，在成熟生物体内实现衰老细胞以及被病原体感染的细胞的清除，维持生物体内部环境的稳定。（4）对人类来说，细胞衰老与人体所处外界环境的变化有密切的联系。(共20张PPT)
细胞的衰老与死亡
在人体的红细胞平均100～120天更新一次，小肠上皮细胞的更新周期甚至小于7天。其实，生物体的绝大多数细胞都必然经历新生、成熟、衰老和死亡的过程。细胞衰老和死亡的过程是如何发生的？它们都有哪些特征呢？
阅读课本P144页资料，根据阅读获得的信息，思考下列问题：
1.对比观察图5-12中正常细胞和衰老细胞，你能发现哪些区别？
2.有人怀疑卡莱尔在每天向培养液中添加鸡胚提取物时混入了鸡胚细胞。你是否赞同这种看法？卡莱尔的实验不能被重复的原因可能是什么？
3.海弗里克等人的实验结果支持卡莱尔的观点吗？
寻找证据
阅
读
一、绝大多数细胞都会经历衰老的过程
1.对比观察图5-12中正常细胞和衰老细胞，你能发现哪些区别？
衰老细胞的膜流动性降低，细胞体积增大，细胞间连接减少。除此之外，衰老的细胞还会表现出水分减少，膜的通透性降低，线粒体数量减少导致细胞呼吸速率下降，蛋白质合成速率降低等特征。总之，衰老细胞呈现出全面的生命机能衰退，最终走向死亡。
2.有人怀疑卡莱尔在每天向培养液中添加鸡胚提取物时混入了鸡胚细胞。你是否赞同这种看法？卡莱尔的实验不能被重复的原因可能是什么？
赞同；卡莱尔的实验中，可能由于细胞培养条件控制不够严格，在更换培养液时混入了新的细胞，从而出现了细胞不死的假象。如果细胞培养条件严格，则不可能会出现这种现象。
3.海弗里克等人的实验结果支持卡莱尔的观点吗？
不支持，由海弗里克等人的实验结果可以看出在混合培养条件下，分裂较少次数的细胞较晚出现衰老、死亡现象，这说明细胞本身存在着分裂的限度，该限度后来被称为“海弗里克极限”。随着细胞分裂次数的逐渐增多，细胞就必然会出现衰老的现象，不能持续分裂下去。
思考：
老年人体内有没有幼嫩细胞？
年轻人体内有没有衰老细胞？
有。如造血干细胞等。
有。如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞，最后凋亡。
细胞衰老的特征:“一大一小一多两低”
①一大
细胞核大，染色质收缩，染色加深
②一小
细胞内水分减少，体积变小
③一多
细胞内色素积累增多
④两低
多种酶活性降低、物质运输功能降低
老年人的特征：
皮肤干燥、发皱
头发变白
老人斑
饮食减少
这些特征与细胞衰老有何关系？
行动迟缓
衰老症状与原因分析：
皮肤干燥、发皱
头发变白
老人斑
饮食减少
细胞水分减少，体积减小
细胞内的酶活性降低
细胞内色素(脂褐素)的累积
细胞膜通透性功能改变
行动迟缓
细胞内呼吸速度减慢
由上表看出，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
细胞衰老的原因
自由基学说：
生物氧化代谢的过程会产生自由基，而自由基会损伤细胞结构，引起细胞衰老。
端粒学说：
端粒随着细胞分裂次数的增加而逐渐缩短，当端粒长度缩短到一定程度时，细胞就会停止分裂，经历衰老与死亡。
意义：
正常的细胞衰老死亡利于机体实现自我更新。
程序控制学说：
细胞的衰老受特定的基因控制。
不正常的细胞衰老
给人类健康带来严重威胁
如：儿童早衰症
讨论：
有的人少年白发，俗称“少白头”，这是不是人体早衰的表现？
不是。少年白发的原因是多方面的，其发生的迟早、多少和进展的快慢因人而异，并受环境、营养条件的影响和遗传的控制。
细胞死亡对生物体有特殊的意义吗？
二、细胞死亡是一种自然的生理过程
原因
特点
细胞死亡
凋亡
坏死
基因控制的细胞死亡过程
极端刺激下使细胞无法正常代谢导致死亡
程序性
意外性
细胞的特异性死亡对于个体发育、组织更新、抵御病原体入侵都具有重要的积极意义。
当堂检测
1.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.细胞的呼吸速率减慢
B
2.老年人皮肤干燥、有老年斑，对此解释合理的是( )
①细胞内水分减少
②细胞核膜内折，染色体固缩，染色加深
③细胞中各种酶的活性增强
④细胞内脂褐素等色素占有的面积增大
A．①③
B．②④
C．③④
D．①④
D
3.下列对于个体衰老与细胞衰老的关系的说法中，正确的是( )
A．个体衰老导致细胞衰老
B．幼年个体的身体内没有衰老细胞
C．老年个体的身体内没有幼嫩细胞
D．没有细胞的衰老就不会有个体的衰老
D
知识梳理
细胞的衰老与死亡
绝大多数细胞都会经历衰老的过程
细胞死亡是一种自然的生理过程
谢
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