1、高中生物 63 细胞的衰老和死亡学案 新人教版必修1第3节细胞的衰老和死亡一、细胞衰老1细胞衰老的特征(1)代谢的变化：(2)细胞核的变化：细胞核2细胞衰老的原因对于细胞衰老的原因提出了很多假说，目前为大家普遍接受的是自由基学说和端粒学说。(1)自由基学说：我们通常把异常活泼的带电分子或基团称为自由基。自由基含有未配对电子，表现出高度的反应活泼性。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。此外，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。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。
2、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。(2)端粒学说：每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA蛋白质复合体，称为端粒(图69)。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。随着细胞分裂次数的增加，截短的部分会逐渐向内延伸。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细胞衰老与个体衰老的关系(1)单细胞生物个体衰老或死亡与细胞衰老或死亡是一致的。(2)多细胞生物体内细胞总在不断更新，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。二、细胞的死
3、亡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。1细胞凋亡填表概念定义由基因决定的细胞自动结束生命的过程机制由遗传机制决定的程序性调控别名细胞编程性死亡类型细胞正常的自然更新清除被病原体感染的细胞正常发育过程中的程序性死亡意义保证多细胞生物体完成正常发育维持内部环境的稳定抵御外界各种因素的干扰2.细胞坏死在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。判断下列有关细胞衰老和凋亡叙述的正误(1)细胞普遍衰老会导致个体衰老()(2)细胞衰老时，细胞体积和细胞核体积均减小()(3)细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡()(4)细胞坏死对机体是不利的()(5
4、)细胞凋亡是由细胞衰老造成的()(6)衰老细胞代谢速率减慢是细胞内水分减少引起的()(7)细胞凋亡和细胞坏死受环境的影响，不受机体控制()(8)被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡完成的()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7) (8)课堂互动探究案【课程标准】描述在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程【素养达成】 1联系生活实际，辨析个体衰老和细胞衰老的关系，并理解细胞衰老的特征。(生命观念社会责任) 2与细胞坏死相比较，分析、理解细胞凋亡的概念和意义。(科学思维)3联系日常生活实际，了解细胞衰老和凋亡的主要特征并掌握其原因及其防治措施。(科学思维社会责任)同学们，大妈
5、广场舞跳得多开心呀！大妈也是由一个细胞受精卵发育而来的，如果受精卵只进行细胞分裂能发育成一个个体吗？现在越来越多的老年人在跳广场舞，目的是为了强健身体延缓衰老。那么人体衰老有什么特征呢？人体的细胞不断死亡又不断产生新的细胞，这是为什么呢？今天让我们一起学习吧！探究点一细胞的衰老【师问导学】1观察下图，回答问题：(1)图1中的老者满脸皱纹，给人干巴巴的感觉。产生这种现象的主要原因是_；图2中老者最主要的特点是_，产生这种现象的主要原因是_；图3中老者面部出现较多的_，产生这种现象的主要原因是_。(2)细胞内水分减少，酶活性降低，对细胞呼吸和新陈代谢有何影响？_。细胞内色素的积累对物质的交流和传递
6、有无影响？_。为什么？_。(3)除此之外，衰老细胞的细胞核有何变化？_。(4)老年人体内有没有新细胞的产生？正处在生长发育时期的儿童体内有没有衰老的细胞？举例分析。_。答案：(1)细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小白发银须细胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少老年斑(色斑)细胞内色素的积累(2)细胞呼吸和新陈代谢速率减慢有影响细胞膜的通透性改变(3)细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深(4)老年人体内有新细胞的产生，如造血干细胞一生都能增殖产生各种类型的血细胞；生长发育时期的儿童体内也有衰老的细胞，如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞。2结合具体实例，探讨细胞的正常衰老和异常衰老与人体健
7、康的关系。材料一：血液内红细胞的寿命只有120天，全年要更换3次。材料二：图中是患有罕见的儿童早衰症的美国华盛顿州达令顿地区男孩塞斯库克，尽管只有12岁，但他的模样看上去却像一名头发掉光、满脸皱纹的八十老翁。答案：细胞的正常衰老对于实现有机体的自我更新非常有利，如红细胞的快速更新使血液中始终有足量的新生红细胞来运输氧气。细胞异常衰老会威胁人类的健康，如儿童早衰症就是细胞过早衰老导致的一种疾病。3试从“酶的活性、水的含量”方面分析衰老细胞的新陈代谢速率减慢的原因。答案：衰老细胞内酶的活性降低、自由水含量降低均可使细胞的新陈代谢速率减慢。【智涂笔记】巧学助记简化记忆细胞衰老特征【师说核心】1细胞衰
8、老的特征2细胞衰老的特征分析(1)衰老的表现及形成原因：个体衰老表现对应的细胞衰老原因皮肤干燥、发皱细胞内水分减少，细胞体积变小头发变白细胞内的酶活性降低老年斑细胞内色素的积累无力细胞内呼吸速率减慢吸收能力下降细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低(2)通过以上分析说明：衰老细胞的结构行使正常功能的能力降低；从分子水平上看，有利的功能分子含量降低，而色素或有害分子出现并增加。3个体衰老与细胞衰老的关系(1)单细胞生物：细胞的衰老就是个体的衰老。(2)多细胞生物：细胞的衰老和个体的衰老是不同步的；个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。【检测反馈】1(合格必考)下列各项不属于细胞衰老特征的
9、是()A细胞内水分减少B细胞呼吸速率减慢C细胞内色素积累较多D细胞膜通透性不变，物质运输功能增强解析：细胞衰老时细胞膜通透性改变，物质运输功能降低。答案：D2(合格必考)李白有诗云：“君不见，高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪。”从细胞角度分析，这个过程中不会出现的变化是()A细胞核体积变大 B细胞内水分增加C酶的活性降低 D细胞内的呼吸速率减慢解析：“君不见，高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪”属于细胞衰老，衰老细胞中水分减少。答案：B3(等级选考)下列关于细胞衰老的说法，错误的是()A人一生中，体细胞分裂5060次，因而各种细胞的寿命一样B机体内细胞的寿命与分裂能力之间没有明确的对应关系C生物体内
10、随时有大量细胞衰老死亡，同时又有大量新增殖的细胞代替它们D细胞的衰老和凋亡是细胞遗传程序所决定的正常生命现象解析：同一个个体内不同组织的细胞分化程度不同，细胞的寿命也不同；有的细胞可以不断分裂，这样的细胞寿命较长；有的细胞高度分化，如神经细胞、心肌细胞等，这样的细胞在生物体内不再继续分裂，寿命也很长。细胞衰老和凋亡都是正常的生命现象。答案：A4(等级选考)人衰老的红细胞具有下列哪些特征()水分减少，细胞萎缩新陈代谢的速度减慢某些酶的活性降低呼吸速率上升色素积累增多细胞的呼吸速度减慢细胞核体积增大细胞膜的通透性功能改变A BC D解析：衰老的细胞具有以下五项特征：(1)细胞内水分减少，细胞萎缩，
11、体积缩小，新陈代谢速度减慢；(2)酶的活性降低；(3)细胞内的色素沉积，妨碍细胞内物质交流和传递，影响细胞正常的生理功能；(4)细胞呼吸速率减慢，细胞核的体积增大。核膜内折，染色质收缩，颜色加深；(5)细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。根据以上特征判断，都符合衰老细胞的特征，但由于红细胞没有细胞核，因此应除去。答案：C探究点二细胞的死亡【师问导学】分析下列资料，回答相关问题：1如图是青蛙的变态发育示意图。蝌蚪在发育过程中，长出的尾巴又逐渐消失，请分析：(1)蝌蚪尾巴的消失属于哪种生命现象？与哪种细胞器的关系最密切？(2)将蝌蚪尾部用浓盐酸处理后，尾部溃烂消失，这与上述现象相同吗？(3)上述
12、两种现象都受遗传物质控制吗？答案：(1)这是细胞凋亡的结果。与溶酶体密切相关。(2)这是细胞坏死，与细胞凋亡不同。(3)不是。细胞凋亡是受遗传物质控制的，细胞坏死不受遗传物质控制。2材料：人体胚胎发育过程中要经历有尾的阶段，后来尾部细胞自动死亡，尾才消失。在胎儿手的发育过程中，五个手指最初是愈合在一起的，像一把铲子，后来随着指间的细胞自动死亡，才发育为成形的手指。(1)细胞死亡有两种形式，一种是细胞坏死，另一种是细胞凋亡。在人的胚胎发育过程中，尾的消失属于哪一种？_。它是正常现象吗？_。(2)细胞的凋亡是随意发生的吗？_。它受什么控制？_。(3)如果没有正常的细胞凋亡，人的胚胎能正常发育吗？_
13、。人还会有纤细的手指吗？_。这说明细胞凋亡对于多细胞生物体完成_起着重要作用。(4)当细胞被病毒感染时，机体也会通过凋亡的方式加以清除。所以细胞凋亡对于维持_的稳定和抵御外界各种因素的_都起着非常关键的作用。(5)如果人体皮肤被开水烫伤而死亡，是否也是细胞凋亡？_。为什么？_。答案：(1)细胞凋亡是正常现象(2)不是基因(3)不能不会正常发育(4)内部环境干扰(5)不是是在不利因素的影响下引起的细胞死亡，是细胞坏死【智涂笔记】知识拓展易发生细胞凋亡的几种细胞(1)无用细胞，如蝌蚪变成青蛙时，尾细胞的退化。(2)发育不正常的细胞。(3)有害细胞，如病毒感染的细胞。(4)衰老细胞，如人的成熟红细胞
14、120天后自然死亡。名师点拨细胞凋亡细胞坏死细胞凋亡和细胞坏死都是细胞的死亡过程，但两者的死亡机理不同。细胞凋亡是一个主动的、有利于个体生存的过程，细胞坏死是一个被动的、对个体生存有害的过程。【师说核心】1细胞的凋亡(1)概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，是由遗传机制决定的程序性调控，又被称为细胞编程性死亡。(2)意义完成正常的发育。维持内部环境的稳定。抵御外界各种因素的干扰。2细胞坏死在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。3细胞凋亡与细胞坏死的区别项目细胞的凋亡细胞的坏死起因正常生理性变化病理性变化或剧烈损伤与基因的关系是基因控制的不受基因控制细
15、胞膜的变化内陷破裂形态变化细胞变圆与周围细胞脱离细胞外形不规则变化影响因素温和的刺激或药物引起电、热、冷，机械伤害等刺激对机体的影响对机体有利对机体有害【检测反馈】1(合格必考)关于细胞凋亡的叙述，错误的是()A细胞凋亡受细胞自身基因的调控B细胞凋亡也称为细胞编程性死亡C细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中D被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除解析：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡，A正确；由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常常被称为细胞编程性死亡，B正确；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，C
16、错误；在成熟的生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的，D正确。答案：C2(合格必考)关于细胞凋亡与细胞坏死，下列说法正确的是()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遗传机制决定的程序性控制D细胞的自然更新、被病原体感染的细胞清除也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。在成熟生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞清除，也是通过细胞凋亡实现的。细胞坏死是在种种不利因素影响下，由于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
17、因决定的细胞自动结束生命的过程。答案：D3(等级选考)下列对人体细胞的生命历程的叙述，错误的是()A每天都会有大量表皮细胞凋亡脱落B同种细胞增殖分化后遗传信息将发生改变C衰老的细胞体积变小，但其细胞核会变大D死亡的细胞，其细胞膜的选择透过性将丧失解析：表皮细胞每天都会有大量细胞凋亡脱落；同种细胞增殖分化的过程进行的是有丝分裂，分裂和分化后遗传信息不会发生改变；衰老的细胞体积变小，但其细胞核会变大；死亡的细胞，其细胞膜的通透性将丧失。答案：B4(等级选考)细胞凋亡又称细胞编程性死亡，其大致过程如图所示。下列有关叙述不正确的是()A细胞凋亡是细胞在特定条件下的被动死亡过程B细胞凋亡过程中以小泡形式
18、形成凋亡小体，需要消耗能量C细胞凋亡过程中，细胞内容物不释放出来D吞噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体释放的水解酶密切相关解析：细胞凋亡是细胞的编程性死亡，细胞凋亡是细胞在特定条件下的主动死亡过程，细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育起着非常关键的作用，A错误；细胞凋亡过程中以小泡形式形成凋亡小体，需要消耗能量，B正确；细胞凋亡发生过程中，细胞内容物不释放出来，C正确；据图示可知，吞噬细胞吞噬凋亡小体被吞噬细胞内的溶酶体酶水解，D正确。答案：A5(等级选考)2019北京西城高一期末如图为儿童早期脑组织中神经细胞形态和数量变化的示意图，下列有关说法正确的是()A细胞分化使神经细胞的数量减少B神经细胞的突
19、起增多是细胞生长的结果C神经细胞形态和数量变化使其功能更加完善D幼年儿童体内没有细胞凋亡的发生解析：细胞分化使神经细胞的形态结构发生改变，而数量不变，A错误；神经细胞的突起增多是细胞分化的结果，B错误；神经细胞形态和数量变化使其功能更加完善，C正确；细胞凋亡在生物体的整个生命历程中都有发生，D错误。答案：C【网络建构】【主干落实】1衰老的细胞内水分减少、酶活性降低、呼吸速率减慢、色素积累和膜通透性改变。2细胞凋亡是由基因调控的细胞自动结束生命的过程。3细胞的衰老性死亡、免疫细胞裂解靶细胞、蝌蚪尾部的消失等都属于细胞凋亡。4细胞凋亡属于正常性死亡，细胞坏死是指在不利因素影响下的非正常死亡。课后分
20、层检测案24细胞的衰老和死亡授课提示：对应学生用书183页【合格考全员做】(学业水平一、二)1检测某一植物组织细胞，发现分解有机物减慢，酶的催化效率极低。则该细胞正在()A分化 B分裂C衰老 D生长解析：生长、分化和分裂的细胞，各项生命活动旺盛，只有处于衰老的细胞的酶活性降低，代谢缓慢。答案：C2下列有关细胞衰老和凋亡的说法中正确的是()A健康的成人体内，每天都有一定量的细胞凋亡B细胞凋亡受环境影响大，机体难以控制C老年人头发变白和白化病都是由酪氨酸酶活性降低引起的D胚胎发育期生物体的细胞衰老总与机体衰老同步进行解析：衰老和凋亡是细胞正常的生命现象，在健康的成人体内，每天有一定数量的细胞凋亡是
21、正常的。细胞的凋亡是一种程序性死亡，是受机体基因组调控的细胞的正常死亡。白化病是由基因突变导致缺少合成酪氨酸酶的基因引起的。胚胎发育期细胞的衰老并不代表机体的衰老，从整体上看，个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。答案：A3下列不属于细胞凋亡实例的是()A蝌蚪长到一定程度后尾巴消失了B人皮肤表皮细胞的脱落C白细胞吞噬过多的细菌导致死亡D脑细胞因缺血而死亡解析：脑细胞因缺血而死亡，是由于外因引起的一种非生理性的不正常死亡，属于细胞坏死。答案：D4下列现象中属于编程性细胞死亡的是()A挤压使细胞死亡 B射线杀死细胞C成熟的白细胞死亡 D化学药品使细胞死亡解析：受外来因素干扰，细胞提前结束生
22、命的现象为细胞坏死，细胞的编程性死亡即细胞凋亡，AD中，A、B、D均属于细胞坏死，只有C选项所述为编程性细胞死亡即细胞凋亡。答案：C5细胞凋亡的生理意义不包括()A清除体内多余、无用的细胞B清除体内衰老、病变的细胞C维持组织器官中细胞数目的相对稳定D维持细胞和生物体的正常衰老过程解析：在成熟的生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。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。答案：D6关于细胞凋亡和细胞坏死的叙述，错误的一项是()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
23、理性的C细胞凋亡是由基因调控的，细胞坏死主要是由外界因素引起的D细胞凋亡是急性的，细胞坏死是慢性的解析：细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，它有严格的遗传机制，因此是自动的、正常的生理过程；而细胞坏死是病理性刺激引起的细胞损伤和死亡，是被动的。细胞坏死有急性的也有慢性的，而细胞凋亡没有这样的区分。答案：D7下图是细胞重大生命活动的图示，请据图回答下列问题：(1)图中表示的是_(选填“原核”或“真核”)生物细胞重大生命活动图示。(2)细胞识别是细胞信号传导的前提，它是通过_实现的，细胞识别的物质基础是该结构上有_。(3)A、B、C、D中，染色体结构动态变化主要发生在_，基因表达的过程则
24、发生在_。(4)图中细胞增殖的主要方式是_。(5)人在胚胎初期是有尾的，但在胚胎发育成熟时，尾部消失，这是由于过程_的结果，该过程也可称为_。解析：图示中出现染色体结构的动态变化，因此可确定此图表示的是真核细胞的生命活动。细胞与细胞之间的识别是靠糖蛋白实现的，糖蛋白存在于细胞膜上。染色体的动态变化只有在细胞分裂过程中才出现，而基因的选择性表达发生在细胞分化的过程中。细胞凋亡是由基因控制的正常的生理性死亡，有利于个体的正常发育。答案：(1)真核(2)细胞膜糖蛋白(3)AB (4)有丝分裂(5)D细胞编程性死亡8下图甲表示干细胞的发育途径，图乙是人体某细胞所经历的生长发育各个阶段示意图，其中为不同
25、的细胞类型，ac表示细胞所进行的生理过程。请据图回答下列问题：(1)图甲中的A、B、C、D四个细胞的细胞核基因是否相同？_，D细胞是细胞分化的结果，无论是细胞分化还是细胞凋亡，实质都是_的结果。(2)图乙中a、b过程分别表示_和_，在b过程中基因一般会不会丢失？_。解析：(1)图甲中有多种细胞行为：A干细胞B干细胞属于有丝分裂，A干细胞细胞D属于细胞分化，A干细胞细胞C属于细胞凋亡。以上四个过程中一般来说遗传物质不会发生改变，所以A、B、C、D四个细胞的细胞核基因是相同的。无论是细胞分化还是细胞凋亡，其实质都是基因选择性表达的结果。(2)图乙中的a、b、c过程分别是细胞增殖、细胞分化及细胞衰老
26、和凋亡。四个过程在一般情况下都不会发生基因的丢失。答案：(1)相同基因选择性表达(2)细胞增殖细胞分化不会【等级考选学做】(学业水平三、四)9研究发现，直肠癌患者体内存在癌细胞和肿瘤干细胞。用姜黄素治疗，会引起癌细胞内BAX等凋亡蛋白高表达，诱发癌细胞凋亡；而肿瘤干细胞因膜上具有高水平的ABCG2蛋白，能有效排出姜黄素，从而逃避凋亡，并增殖分化形成癌细胞。下列说法不正确的是()A肿瘤干细胞与癌细胞中基因的执行情况不同B肿瘤干细胞的增殖及姜黄素的排出都需要消耗ATPC编码BAX蛋白和 ABCG2蛋白的基因都属于原癌基因D用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗，可促进肿瘤干细胞凋亡解析：肿瘤干细胞与癌
27、细胞是通过细胞分化产生的两种不同种类的细胞，细胞分化的实质是不同细胞内基因的执行情况不同，A正确；细胞增殖间期会进行蛋白质的合成，需要消耗能量，姜黄素的排出需要载体蛋白，也需要消耗能量，B正确；BAX蛋白属于凋亡蛋白，编码其基因属于控制细胞凋亡的基因，不属于原癌基因，C错误；ABCG2蛋白能有效排出姜黄素，逃避凋亡，故利用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗，可促进肿瘤干细胞凋亡，D正确。答案：C10在蝌蚪发育成蛙的过程中，蝌蚪的尾逐渐消失，与这一“自溶”现象有关的细胞器是()A线粒体 B溶酶体C核糖体 D细胞核解析：溶酶体被称为多种酶的仓库，溶酶体里的酶释放出来以后会把一些物质消化分解，如失去功
28、能的蛋白质在被贴上某种标记以后就会被溶酶体酶分解掉，本题中提到的现象就是溶酶体作用的结果。答案：B11珍珠是河蚌产生的一种有机物，它既是一种有机宝石，又可作为护肤品的主要原料，因为它在抑制细胞脂褐素的增加上有重要作用，这表明珍珠在保健上可用于()A促进细胞凋亡 B延缓细胞衰老C促进细胞分裂 D诱导细胞分化解析：由题目信息可知，珍珠的作用是抑制细胞脂褐素的增加，细胞中色素的积累是细胞衰老的表现。答案：B12下列关于人体细胞的叙述，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细胞中衰老的线粒体可被溶酶体分解清除D衰老细胞代谢速率加快是细胞内水分减少引起的解析：人的正常体细胞
