新教材高中生物第四章细胞增殖分化衰老和死亡第二节第2课时细胞衰老和细胞死亡课件苏教版必修1

胞衰老 ①从细胞水平上看,衰老的细胞行使正常功能的能力降低。 ②从分子水平上看,有利的分子含量降低,而色素或有害分子出现并增加。
【知识拓展】 细胞衰老的特征:“一大一小一多两低”
一大细胞核体积增大,核膜皱折,染色质固缩,染色加深; 一小细胞萎缩,体积变小; 一多细胞内色素随着细胞衰老而积累; 两低多种酶的活性降低;细胞膜通透性改变,物质运输功能降低。
6.(2021·南通高一检测)科学家利用细胞结构完全被破坏后的HeLa细胞匀浆 为实验对象,研究了细胞色素c(线粒体中与有氧呼吸有关的一种蛋白质)和 dATP(脱氧腺苷三磷酸)与细胞凋亡的关系,结果如图所示:
【补偿训练】 下列关于细胞凋亡的叙述中,不正确的是( ) A.发生在生物个体的生长发育过程中 B.受到基因的控制 C.细胞凋亡对生物体有积极意义 D.受到强烈外界刺激后发生的细胞死亡
【解析】选D。细胞凋亡在生物个体发育过程中起着重要作用,A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,B正确;细胞凋亡有利于生物个体 完成正常发育,对生物体是有利的,C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,并非细胞坏死,D错误。
学情诊断·课堂测评
1.细胞的分化、衰老、凋亡对生命活动有重要意义,下列叙述正确的有___。 ①细胞的分化、衰老对于生物体都是有积极意义的 ②细胞分化使多细胞生物中的细胞功能趋向全面化,提高细胞代谢的效率 ③人胚胎发育过程中尾的消失是细胞凋亡的结果 ④细胞衰老表现为细胞核体积变小、色素含量增加、细胞质膜的通透性降低 ⑤细胞凋亡受遗传物质的严格控制,并且在凋亡的过程中存在基因表达
(2)自由基学说。 ①自由基产生:细胞内活泼的_带__电__分__子__或__基__团__在氧化反应中会产生大量的自由 基。 ②自由基的特点:常带有未配对的电子,表现出高度的_反__应__活__跃__性__,会攻击和破 坏细胞内各种具有正常功能的生物分子。 ③作用机理:攻击_磷__脂__分__子__时,会产生新的自由基;攻击其他生物分子,如DNA或 蛋白质,导致_细__胞__衰__老__。
【解析】选①③⑤。细胞的分化、衰老对于生物体都是有积极意义的,①正确; 细胞分化使多细胞生物中的细胞功能趋向专门化,提高细胞代谢的效率,②错误; 人胚胎发育过程中尾的消失是细胞凋亡的结果,③正确;细胞衰老表现为细胞体 积变小、色素含量增加、细胞质膜的通透性改变,但细胞核的体积增大,④错误; 细胞凋亡受遗传物质的严格控制,并且在凋亡的过程中存在基因表达,⑤正确。
【问·答】 色素积累会导致什么现象? 提示:出现色斑。
2.细胞衰老主要决定因素:与_细__胞__自__身__有关。 3.细胞衰老机制的学说: (1)端粒学说。 ①端粒:真核生物染色体末端的_D_N_A_重__复__序__列__,能维持染色体的稳定性。 ②端粒酶:细胞中一种延长端粒的酶,可以_延__缓__细胞的衰老。 ③作用机制:
染色质不发生凝集,线粒 体膨大,细胞质膜破损,细 胞器破碎
结 被吞噬细胞吞噬,不引起炎 伤害周围细胞,引起炎症
果 症反应
反应
①保证个体的正常发育
意 义
②维持细胞数量上的平衡 ③维持生命活动的稳定状态
对机体不利
特别提醒: ①幼年个体和老年个体中都有细胞凋亡的发生。 ②细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的。 ③细胞凋亡≠细胞坏死。 细胞凋亡是主动的,对机体的正常发育是有利的;细胞坏死是被动的,对机体是 有害的。
【解析】选D。人的正常体细胞的分裂次数是有限的,一般约为50次,细胞会随 着分裂次数的增加而逐渐衰老,A正确;自由基产生后攻击蛋白质,可以使蛋白质 活性下降引起细胞衰老,B正确;线粒体衰老后会造成供能不足,C正确;细胞内水 分减少,细胞新陈代谢速率减慢是细胞衰老的特征,D错误。
【审答误区】本题常见错因有两种: (1)不理解细胞衰老的机理:自由基可使蛋白质(尤其是酶)的活性降低引起细 胞衰老。 (2)不清楚水与代谢速率的关系:自由水含量越高,代谢越旺盛。反之,则越慢。
【审答误区】本题常见错因有两种: (1)忽略题干信息,Caspase是非肽类抑制剂,所以合成场所不在核糖体,本题容 易误认为C正确。 (2)不明确细胞间信息交流是与细胞质膜上的糖蛋白有关,因为糖蛋白具有识 别作用。
【母题追问】 (1)细胞凋亡会造成细胞数目的减少,这对生物体的生命活动是不利的。你认 为这句话正确吗?试分析原因。 提示:这句话的表述是不对的。在胚胎发育阶段通过细胞凋亡清除多余的和已 完成使命的细胞,保证了胚胎的正常发育。在成年阶段通过细胞凋亡清除衰老 和病变的细胞,保证了机体的健康。 (2)细胞凋亡失控会导致哪些疾病发生?试举出一例。 提示:肿瘤的发生与细胞凋亡不足有关,而再生障碍性贫血与细胞凋亡过盛有 关。
2.细胞自噬:
特别提醒: ①动植物都有细胞自噬现象。细胞自噬可以为细胞提供营养,便于在不良环境 中生存。 ②细胞自噬可能导致细胞死亡。
【素养案例】 美国的研究人员鉴别出一组非肽类Caspase抑制剂及其分子作用机制,并证实 它们能够抑制细胞凋亡过程中信号的传递。下列相关叙述不正确的是( ) A.细胞凋亡过程中的信号传递与细胞质膜表面的某种蛋白质有关 B.细胞凋亡是由基因控制的细胞自动结束生命的过程 C.Caspase抑制剂在核糖体上合成 D.细胞的增殖和凋亡失控都会导致许多疾病的发生
【典题加练】“君不见,高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪”所描绘的现象,从
细胞学的角度分析,下列特征不会出现的是( )
A.细胞内水分减少
B.细胞核体积减小
C.多种酶的活性降低
D.细胞膜通透性改变
【解析】选B。诗中描绘的现象是细胞衰老造成的。细胞衰老后,细胞内水分减 少,多种酶的活性降低,细胞质膜的通透性改变,使物质运输能力降低,A、C、D 项均不符合题意;衰老的细胞内细胞核的体积增大,核膜皱折,染色质固缩、染 色加深,B项符合题意。
5.细胞凋亡是细胞按照发育程序进行的,死亡的命令早已“编写”在组织发育 的“时间表”中。此“时间表”是指( ) A.细胞发育所经历的时间 B.细胞生存环境中的物质改变 C.细胞中的DNA D.细胞中的蛋白质 【解析】选C。细胞的凋亡受基因控制,而基因是有遗传效应的DNA片段,所以凋 亡的命令早已“编写”在组织发育的DNA中。
细胞衰老原因 细胞内水分减少,体积减小 细胞内的酶活性降低 细胞内色素(脂褐素)的积累 细胞内呼吸速率减慢 细胞膜通透性功能改变
特别提醒: ①幼年个体中会有细胞衰老。 ②老年个体中也会有新细胞产生。
2.分子组成或性质的变化及对结构和功能的影响: (1)自由水减少,代谢速率减慢→细胞体积变小; (2)酶的活性降低→细胞内的呼吸等代谢速率降低; (3)色素积累→形成老年斑,并阻碍细胞内物质交换。 3.细胞结构的变化及对功能的影响: (1)细胞膜的成分变化→通透性变化,降低物质的运输能力。 (2)细胞核变大→为了维持对细胞的控制。
知识点二 细胞死亡 1.细胞凋亡与细胞坏死的比较:
项 目
细胞凋亡
细胞坏死
性 质
正常生理现象
病理现象
实 质
基因决定
强烈的理化因素或生物 因素导致
现 象
细胞质膜反折,包裹细胞器 等碎片形成凋亡小体
细胞解体,释放内容物
项 目
细胞凋亡
细胞坏死
过 程
与周围的细胞脱离,染色质 凝集、分离并沿核膜分布, 细胞皱缩
【解析】选A。从花芽到花朵的过程涉及细胞的分裂和分化过程,都是细胞内基 因表达的结果,受到基因的调控,A正确;被病原体感染的细胞的清除,是通过细 胞凋亡完成的,B错误;细胞凋亡属于机体正常生命活动,贯穿于个体发育全过 程,C错误;同一个体细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞分化过程中蛋白 质的种类和数量均会随结构、功能的不同发生改变,D错误。
【素养案例】 细胞衰老最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。下列有关人体细胞 衰老的叙述,错误的是( ) A.人的正常体细胞的分裂次数是有限的 B.自由基攻击蛋白质可以引起细胞衰老 C.细胞中线粒体衰老造成供能不足 D.衰老细胞代谢速率加快是细胞内水分减少引起的
【思维流程】解答本题需突破以下两个关键点:
2.(2021·北京高一检测)下列关于人体衰老细胞的叙述,正确的是( )
A.多种酶的活性降低
B.线粒体数量增加
C.细胞呼吸明显加快
D.细胞核体积变小
【解析】选A。细胞衰老会导致代谢减弱,酶的活性降低,线粒体数目减少,但是
线粒体和细胞核的体积会增大,故选A。
3.下列不是细胞衰老特征的是 ( ) A.细胞内水分减少 B.细胞核体积减小 C.细胞内色素逐渐积累 D.细胞内多种酶的活性降低 【解析】选B。细胞衰老后,细胞内水分减少,呼吸速率减慢,A不符合题意;细胞 衰老后,细胞体积变小,细胞核体积增大,B符合题意;细胞衰老后,色素会逐渐积 累,C不符合题意;细胞衰老后,细胞内多种酶的活性降低,D不符合题意。
二、细胞死亡 1.别名:_细__胞__程__序__性__死__亡__。 2.特点:往往是_主__动__的生理过程。 3.类型:_自__噬__性__细__胞__死__亡__、细胞坏死、_细__胞__凋__亡__。
能力形成·合作探究
知识点一 细胞衰老 1.细胞衰老的外在表现:
个体衰老表现 皮肤干燥、发皱 头发变白 老年斑 无力 吸收能力下降
【补偿训练】 老年人有老年斑,对此最合理的解释是( ) A.细胞内水分减少,细胞萎缩 B.细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深 C.细胞中的酪氨酸酶活性降低 D.细胞内脂褐素增多
【解析】选D。在衰老的细胞内,细胞萎缩,体积变小,代谢速率减慢;衰老的细 胞内酶活性降低;细胞内的色素会随着细胞的衰老而逐渐积累,出现一些老年斑。
4.科学家用专门的染料标记正在凋亡的细胞,如图表示处于胚胎发育阶段的小 鼠脚趾。下列叙述不正确的是( )
A.发育过程中小鼠脚趾之间的细胞发生了凋亡 B.细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程 C.细胞凋亡是细胞正常代谢活动意外中断引起的细胞死亡 D.小鼠整个生命历程中都会发生细胞凋亡过程
【解析】选C。发育过程中小鼠脚趾之间的细胞发生了凋亡,A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,属于正常的生命现象,B正确;细胞坏 死是细胞正常代谢活动意外中断引起的细胞死亡,C错误;细胞凋亡贯穿于整个 生命历程中,D正确。
【母题追问】 (1)根据自由基学说,自由基攻击磷脂分子会引发更多的自由基出现,对质膜的 损伤较大。据此可判断人体细胞中哪些细胞器受自由基的影响较小? 提示:核糖体和中心体。 (2)用端粒学说解释人体正常细胞的分裂次数为什么是有限的。 提示:细胞每分裂一次,端粒就缩短一段,当端粒缩短到一定程度,细胞就会停 止分裂。
【思维流程】解答本题需突破以下两个关键点:
【解析】选C。细胞间的信号传递与细胞质膜表面的糖蛋白有关,A正确;细胞凋 亡是由基因控制的细胞自动结束生命的过程,是机体正常的生理反应,B正确;题 干已强调Caspase是非肽类抑制剂,因此Caspase抑制剂不可能在核糖体上合 成,C错误;细胞的增殖失控会导致疾病发生,如癌症,细胞凋亡失控也会导致许 多疾病的发生,D正确。
【典题加练】 从鲜花吐蕊到枯叶飘零都折射出细胞的生命历程。下列相关叙述正确的是 () A.从花芽到花朵的过程中,细胞进行的分裂和分化都受基因的调控 B.被病原体感染的枯叶细胞可通过细胞坏死进行清除 C.枯叶飘零的细胞凋亡过程是机体细胞的正常生命活动,只在植物成熟期发生 D.同一植物个体的细胞分化过程中蛋白质种类改变、数量不变
第2课时 细胞衰老和细胞死亡
概念认知·自主学习
一、细胞衰老 1.细胞衰老的特征: (1)形态结构。 ①细胞_萎__缩__,细胞内的水分减少,体积变小。 ②细胞核体积_增__大__,核膜皱折,染色质固缩。 (2)生理功能。 ①细胞质膜通透性改变,_物__质__运__输__功能降低。 ②多种酶的活性降低,_代__谢__速__率__减慢,_色__素__逐渐积累。 ③细胞内_物__质__交__换__和__信__息__传__递__受阻。