資源簡介

第三節 細胞的衰老和死亡
【學習目標】
1.描述細胞衰老的特征和原因。
2.理解細胞衰老與個體衰老的關系。
3.理解細胞凋亡的含義和意義，簡述細胞凋亡與細胞壞死的區別。
4.探討細胞衰老和死亡，及其與人類健康的關系，關注老年人的健康評價目標。
【預習新知】
（一）細胞衰老的特征
1.細胞衰老：細胞的_和發生復雜變化的過程，最終表現為___、發生變化
2.細胞衰老的特征：
（1）水分減少→ 、體積變小、代謝速率減慢。
（2）多種酶的活性降低：如 活性降低→合成減少→頭發變白。
（3）色素積累→防礙細胞內物質的_____→ 影響細胞的生理功能。
（4）呼吸速率減慢，______，核膜內折，染色加深。功能下降
3.人衰老的主要表現及原因分析
人體衰老的表現 原因分析
皮膚干燥 細胞內的 減少，使細胞
頭發變白 細胞內的 活性降低，導致黑色素的合成減少
出現老年斑 細胞內的 積累
吸收能力下降 細胞膜的 改變
無力 細胞 減慢，新陳代謝速率減慢，能量供應不足
（二）細胞衰老的原因
1.目前大家普遍接受的兩種有關細胞衰老的理論是 和 。
2.自由基：我們把異常活潑的 或 稱為自由基。
3.自由基學說的內容：
（1）自由基攻擊生物膜的組成成分 時，其產物也是 ，
新產生的自由基又會 別的分子。
自由基攻擊 ，可能會引起 。
自由基攻擊 ，使蛋白質的活性 ，導致細胞
4.端粒：每條染色體的兩端都有一段 ——蛋白質復合體，稱為端粒。
5.端粒學說的內容：端粒DNA 序列在每次細胞分裂后會 。隨著細胞分裂次數的增加，截短的部分會逐漸 。在端粒DNA序列被“截”短后，端粒內側 就會收到 ，結果使細胞活動逐漸 。
（三）細胞衰老與個體衰老的關系
1.單細胞生物：個體的衰老或死亡與 的衰老或死亡是一致的
2.多細胞生物
（1）體內的細胞總是在不斷 總有一部分細胞處于衰老或走向死亡的狀態
（2）從總體上看，個體衰老的過程也是組成個體的 普遍衰老的過程
（四）細胞的死亡
1.細胞死亡的兩種形式： 與
2.細胞凋亡的概念：由基因所決定的細胞 結束生命的過程，叫細胞凋亡。 由于細胞凋亡受到嚴格的由 決定的程序性調控，所以也常常叫做細胞編程性死 亡。
3.細胞凋亡的原因： 。
4.意義：細胞凋亡對于多細胞生物體完成 ，維持生物體 ，以及 都起著非常關鍵的作用。
5.細胞壞死指的是在種種不利因素的影響下，由于細胞正常生理活動受損或中斷引起的 細胞 。
【深化探究】
1.老年人體內有沒有幼嫩的細胞？年輕人體內有沒有衰老的細胞？
提示：老年人體內仍會有幼嫩的細胞，如精原細胞仍能增殖產生精子，造血干細胞一生都能增殖產生各種類型的血細胞；年輕人體內也有衰老的細胞，如皮膚表皮細胞衰老形成角質層細胞，最后細胞凋亡、脫落。
2.腫瘤是癌嗎？它們有什么區別？
提示：腫瘤不一定是癌。腫瘤可分為良性腫瘤和惡性腫瘤，良性腫瘤僅僅是壓迫周圍組織，不會破壞周圍組織；惡性腫瘤可以向周圍擴散，破壞周圍組織，即人們所說的癌。
【鞏固訓練】
1.“君不見，高堂明鏡悲白發，朝如青絲暮成雪”。從細胞學的角度分析，這個過程中不會出現的變化是（ ）
A.細胞內水分減少 B.細胞核體積縮小
C.多數酶的活性降低 D.細胞內呼吸速率減慢
2.生物體內的細胞不斷地衰老和死亡，關于衰老的機制存在自由基學說和端粒學說。下列敘述正確的是（ ）
A.不同于細胞凋亡，細胞衰老是一種正常的生命現象
B.自由基產生后會攻擊DNA、蛋白質等物質，導致細胞衰老
C.細菌中端粒DNA隨分裂次數增加而縮短可能導致細胞衰老
D.衰老細胞內色素積累，多種酶的活性降低，細胞核體積減小
3.下列關于人體細胞衰老、凋亡的敘述，錯誤的是（ ）
A.細胞中衰老的線粒體可被溶酶體分解清除
B.衰老細胞中多種酶的活性顯著降低
C.細胞凋亡有助于機體維持自身穩定
D.細胞凋亡僅出現在胚胎發育過程中
4.端粒是染色體兩端的DNA一面向質復合體，在正常細胞內端粒DNA序列隨分裂次數的增加而不斷縮短，當縮短到臨界值，細胞失去分裂能力。端粒酶（由RNA和蛋白質組成）可以利用自身的RNA合成端粒DNA。下列敘述錯誤的是（ ）
A.端粒酶合成動粒DNA時，既提供模板也起到催化作用
B.細胞分裂時，細胞內每條染色體都具有1個或2個端粒
C.端粒酶基因是有遺傳效應的DNA片段，端粒酶屬于逆轉錄酶
D.癌細胞端粒酶的活性可能高于正常細胞
5.研究發現，病原體侵入細胞后，細胞內蛋白酶L在無酶活性時作為支架蛋白參與形成特定的復合體，經過一系列過程，最終導致該細胞炎癥性壞死，病原體被釋放，該過程屬于細胞焦亡。下列說法錯誤的是（ ）
A.蝌蚪尾的消失不是通過細胞焦亡實現的
B.敲除編碼蛋白酶L的基因不影響細胞焦亡
C.細胞焦亡釋放的病原體可由體內的巨噬細胞吞噬消化
D.細胞焦亡釋放的病原體可刺激該機體B淋巴細胞的增殖與分化
6.細胞自噬是細胞通過溶酶體（或液泡）與雙層膜包裹的細胞自身物質融合，從而降解自身物質并進行循環利用的過程。研究發現ROS（細胞有氧代謝產生的毒性副產物，如1O2、O2-.、H2、O2等）參與細胞的自噬調控。
（1）圖中與細胞自噬有關的雙層膜結構有_________，NADPH氧化酶（NOX）合成和加工有關的細胞器有__________。
（2）超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）可以清除ROS的毒害，下列細胞中肯定不存在SOD和CAT的有_________________（多選）。
A.乳酸菌B.醋酸菌C.酵母菌D.破傷風桿菌E.藍藻
（3）高鹽和干旱等不良環境下可導致植物細胞中ROS含量____________，原因是ROS促進細胞自噬，產生的物質能_____________從而減少細胞對環境的依賴。
（4）若要研究細胞自噬時內質網是否被降解，通過_________法對內質網蛋白標記，并觀察自噬小體中是否存在示蹤標記。
（5）研究表明，細胞自噬存在NOX依賴性和NOX非依賴性兩種調節途徑，用NOX抑制劑處理植株后，發現高鹽條件下NOX抑制劑能夠抑制細胞自噬的發生。以上結果表明，高鹽條件下的自噬屬于________調節途徑。
參考答案
1.答案：B
解析：B、衰老細胞核體積變大，染色質固縮，染色加深，B符合題意。
2.答案：B
3.答案：D
解析：A、細胞中衰老的線粒體可被溶酶體中的水解酶分解清除，A正確；
B、衰老細胞中多種酶的活性顯著降低，導致細胞代謝減慢，B正確；
C、細胞凋亡可清除被病原體感染的細胞，有助于機體維持自身穩定，C正確；
D、細胞凋亡在個體生活史中均會存在，D錯誤。
故選D。
4.答案：B
解析：A、端粒酶合成端粒DNA時既提供模板也起到催化作用，A正確；
B、細胞分裂時，細胞內每條染色體含有1或2個DNA，則具有4個或2個端粒，B錯誤；
C、端粒酶基因是有遺傳效應的 DNA 片段，端粒酶可以利用自身的RNA合成端粒DNA，因此，端粒酶屬于逆轉錄酶，C正確；
D、癌細胞能夠不斷進行分裂，則其端粒酶的活性可能高于正常細胞，D正確。
故選B。
5.答案：B
解析：A、蝌蚪尾的消失是通過細胞凋亡實現的，A正確；
B、根據題干信息“細胞內蛋白酶L在無酶活性時作為支架蛋白參與形成特定的復合體，經過一系列過程，最終導致該細胞炎癥性壞死，病原體被釋放，該過程屬于細胞焦亡”，說明了蛋白酶L基因影響細胞焦亡，所以如果敲除編碼蛋白酶L的基因會影響細胞焦亡，B錯誤；
C、細胞焦亡后，病原體被釋放，可以被體內的巨噬細胞吞噬消化，C正確；
D、細胞焦亡釋放的病原體可作為抗原刺激該機體B淋巴細胞的增殖與分化，D正確。
故選B。
6.答案：（1）葉綠體、線粒體、自噬小泡；核糖體、內質網、高爾基體、線粒體
（2）AD；
（3）上升；為細胞提供營養
（4）同位素標記
（5）NOX依賴性

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