資源簡介

(共35張PPT)
第6章 細胞的生命歷程
第3節細胞的衰老和死亡
1.闡述細胞衰老的特征和原因。（生命觀念）
2.闡述細胞凋亡和細胞壞死的區別。（科學思維）
3.探討細胞衰老和死亡與人體健康的關系，關注老年人的健康。（社會責任）
一、細胞的衰老
1.細胞衰老的含義
細胞衰老是細胞的生理狀態和化學反應發生復雜變化的過程，最終表現為細胞的形態、結構和功能發生變化。
2.衰老細胞的主要特征
（1）衰老細胞的代謝的變化
（2）衰老細胞的細胞核的變化
水分
物質運輸
多種酶活性
呼吸速率
色素
染色質
加深
增大
核膜
3.細胞衰老的原因
（1）自由基學說
.自由基的概念：異常活潑的________________。
.自由基的特點：含有______________，表現出高度的____________。
細胞中各種氧化反應中產生
____________________刺激細胞產生
攻擊和破壞細胞內各種執行正常功能的__________, 引發雪崩式的反應
攻擊DNA,可能引起__________
攻擊蛋白質，使蛋白質______下降,導致細胞衰老
帶電分子或基團
未配對的電子
反應活潑性
輻射及有害物質入侵
生物分子
基因突變
活性
c.自由基的來源
d.自由基的危害
（2）端粒學說
.端粒的概念：每條染色體的兩端都有的一段特殊序列的____________________。
.主要觀點：每次細胞分裂后會__________。在端粒 序列被“截”短后，端粒內側
____________________就會受到損傷，使細胞活動漸趨異常。
蛋白質復合體
縮短一截
正常基因的 序列
4.細胞衰老與個體衰老的關系
（1）單細胞生物：______的衰老或死亡就是個體的衰老或死亡。
（2）多細胞生物
.體內的細胞總是在不斷更新著，總有一部分細胞處于衰老或走向死亡的狀態。
.從總體上看，個體衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程。
細胞
二、細胞的死亡
1.細胞死亡包括______和______等方式。其中凋亡是細胞死亡的一種主要方式。
2.細胞凋亡
（1）概念：由基因所決定的細胞自動結束生命的過程。
（2）類型
3.細胞壞死：在種種不利因素影響下，如極端的物理、化學因素或嚴重的病理性刺激
的情況下，由細胞正常代謝活動受損或中斷引起的細胞____________。
凋亡
壞死
損傷和死亡
任務1 探索細胞衰老
活動1 閱讀課本P123~125，觀察身邊老人的身體和行為上具有哪些不同于年輕人的特征
1.老年人體內有沒有幼嫩的細胞？幼兒體內有沒有衰老的細胞？
提示 有。有。
2.細胞的衰老與人體的衰老是不是一回事？
提示 不是。
3.細胞的死亡與人體的死亡是不是一回事？
提示 不是。人體內細胞總是在不斷更新著，總有一部分細胞走向死亡。
4.請從細胞衰老的角度，分析個體出現以下衰老特征的原因。
個體衰老特征 原因分析
皮膚干燥、發皺 細胞__________，體積減小
出現白發 細胞內的______________________
出現“老年斑” 細胞內______________________
無力、體溫偏低 ________________________________
吸收能力下降 __________________
水分減少
（酪氨酸）酶活性降低
色素（脂褐素）的累積
酶活性降低，細胞內呼吸速率減慢
細胞膜通透性改變
5.衰老細胞中所有酶的活性都下降了嗎？
提示 不是。合成細胞衰老相關物質的酶活性增強。
6.下圖是細胞衰老的自由基學說圖解，據圖回答有關問題：
（1）衰老細胞膜的通透性改變，物質運輸功能降低的原因可能是什么？
提示自由基攻擊磷脂分子和蛋白質，引起細胞膜的磷脂分子和轉運蛋白等損傷，物質運輸功能降低。
（2）老年人容易得癌癥的原因是什么？
[答案] 自由基會攻擊 ，引起基因突變。
（3）根據圖示內容，提出延緩衰老的措施。
[答案] 避免輻射危害、減少有害物質入侵和及時清除自由基等。
7.閱讀課本P125探究影響細胞衰老的年齡因素的實驗，回答下列問題：
（1）從實驗1你可以得出什么結論？
提示年齡越大的個體內的體細胞增殖代數越少，年齡越小的個體內的體細胞增殖代數越多，細胞增殖的能力與個體的年齡有密切的關系。
（2）是細胞核還是細胞質對細胞分裂的影響大一些？
[答案] 細胞核。
認知生成
1.細胞衰老特征記憶口訣
一大：細胞核體積變大，核膜內折，染色質收縮，染色加深。
一小：細胞內水分減少，細胞萎縮，體積變小。
一多：細胞內色素逐漸積累增多。
三低：細胞膜的物質運輸功能降低，酶的活性降低，代謝速率降低。
2.細胞分裂次數有限，可能與端粒縮短有關，端粒的本質為 蛋白質復合體。癌
細胞具有無限增殖的能力可能與癌細胞能使縮短的端粒重新延長有關。
3.在生命活動中，細胞不斷進行各種氧化反應，在這些反應中很容易產生自由基。輻射以及有害物質入侵也會刺激細胞產生自由基。自由基攻擊和破壞細胞內各種執行正常功能的生物分子，會引發雪崩式的反應，使蛋白質活性下降，導致細胞衰老。
例1 下列各項中不屬于細胞衰老特征的是( )。
D
A.細胞內水分減少 B.細胞呼吸速率減慢
C.細胞內色素積累 D.細胞膜通透性增加，物質運輸功能增強
[解析] 細胞衰老時，細胞膜的通透性改變，使物質運輸功能降低，D符合題意。
對點練1 “不知明鏡里，何處得秋霜”生動地描述了歲月催人老的自然現象。隨著年齡
的增長，頭發會逐漸變白，手、面部皮膚上出現“老年斑”，還會出現皮膚干燥、皺紋
增多、行動遲緩等情況。下列敘述正確的是( )。
C
A.“老年斑”是衰老細胞中黑色素沉積導致的
B.頭發變白是因為細胞中呼吸酶活性降低
C.行動遲緩與酶活性降低及代謝速率下降有關
D.皮膚干燥、皺紋增多與細胞保水能力上升有關
[解析] “老年斑”是衰老細胞內脂褐素沉積形成的，不是黑色素，A錯誤；頭發變白是細胞內酪氨酸酶的活性降低，使黑色素含量減少所致，B錯誤；行動遲緩與酶活性降低及代謝速率下降導致產生的能量不足有關，C正確；皮膚干燥、皺紋增多與細胞內水分減少有關，D錯誤。
任務2 探索細胞死亡
活動2 理解細胞凋亡的含義及其意義
人類胎兒發育的第4周會出現明顯的尾，而到了后期尾會消失，如下圖甲所示；早期胎兒的手像一把鏟子，5個手指并在一起，到了第5個月胎兒的5個手指才分開，而畸形發育可導致手指并在一起，如圖乙所示。
1.如果沒有正常的細胞凋亡，人還會有纖細的手指嗎？這說明細胞凋亡有何意義？
提示 不會。對多細胞生物完成正常發育起著非常重要的作用。
2.有句話叫“流水不腐”，對于生物體來說，就是每天需要注入新的活力，細胞分裂與凋亡處于動態平衡才能保持長久健康生存。這說明細胞凋亡有何意義？
提示 有利于維持內部環境穩定，抵御外界各種因素的干擾。
3.某同學的手不小心被開水燙傷了，手上起了一個大水泡，幾天之后表皮脫落，這屬于細胞凋亡嗎？為什么？
提示 不屬于。因為這是在不利因素影響下，細胞代謝受損或中斷引起的細胞損傷和死亡，而細胞凋亡是一種自然的生理過程。
認知生成
“三看法”判斷細胞凋亡與細胞壞死
1.從“方式”看
2.從“機制”看
3.從“結果”看
例2（不定項） 下列關于細胞凋亡與細胞壞死的說法，錯誤的是( )。
ABC
A.細胞凋亡不受細胞內的遺傳物質控制
B.細胞死亡是細胞凋亡的同義詞
C.細胞壞死受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調控
D.細胞的自然更新、被病原體感染的細胞的清除都是通過細胞凋亡來完成的
[解析] 細胞凋亡是由基因決定的細胞自動結束生命的過程，受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調控，A錯誤；細胞壞死是在種種不利因素影響下，由細胞的正常代謝活動受損或中斷引起的細胞損傷和死亡，并不是由基因決定的細胞自動結束生命的過程，C錯誤。
對點練2 下列關于細胞凋亡的敘述，正確的是( )。
A
A.細胞凋亡屬于自然的生理過程 B.細胞凋亡不出現在胚胎發育過程中
C.皮膚上的“老年斑”是細胞凋亡的產物 D.核輻射導致白細胞死亡屬于細胞凋亡
[解析] 人在胚胎時期，要經歷有尾的階段，后來尾部細胞自動死亡，尾才消失，所以細胞凋亡可以出現在胚胎發育過程中，B錯誤；皮膚上的“老年斑”是細胞內色素積累的產物，與細胞衰老有關，C錯誤；核輻射導致白細胞死亡屬于細胞壞死，D錯誤。
活動3 閱讀課本P126，探究細胞自噬現象
1.細胞自噬主要與哪種細胞器有關？哪些條件下容易發生細胞自噬？
提示 細胞自噬就是細胞吃掉自身的結構和物質，與溶酶體有關。營養缺乏、細胞受到損傷、微生物入侵或細胞衰老時容易發生細胞自噬。
2.分析下表數據，回答下列問題。
細胞種類 小腸上皮細胞 平滑肌細胞 心肌細胞 神經細胞 白細胞
壽命 很長 很長 很長
能否分裂 能 能 不能 絕大多數不能 不能
（1）壽命短的細胞是否一定能分裂？根據表中數據，細胞的壽命與細胞分裂能力之間有對應關系嗎？
提示壽命短的細胞不一定能分裂，如白細胞。 細胞的壽命與分裂能力無對應關系。
（2）為什么白細胞的凋亡速率很快，細胞的壽命較短？細胞的壽命和分裂能力與它們承擔的功能有關系嗎？
[答案] 白細胞凋亡的速率很快，細胞的壽命較短，與吞噬病菌有關。有關系。
例3 細胞自噬是繼細胞凋亡后，當前生命科學最熱門的
研究領域之一。細胞自噬是將細胞內受損、變性、衰老
的蛋白質或細胞器運輸到溶酶體內并降解的過程（如下
圖），下列相關說法不正確的是( )。
A
A.細胞自噬和細胞凋亡對于細胞具有相同意義
B.細胞自噬過程可體現溶酶體的消化功能
C.細胞自噬維持在一定水平，有利于維持細胞代謝的相對穩定
D.細胞自噬可發生于細胞生長、分化、衰老、凋亡的全過程中
[解析] 細胞凋亡與細胞自噬是兩個概念，有不同的生命意義。細胞凋亡是基因控制的程序性死亡，而細胞自噬是將細胞內受損、變性、衰老的蛋白質或細胞器運輸到溶酶體內并降解的過程，產生的部分物質可以再加以利用，細胞沒有死亡，A不正確。
細胞自噬
概念 就是細胞吃掉自身的結構和物質。在一定條件下，細胞會將受損或功能退化的
細胞結構等，通過溶酶體降解后再利用
類型 （1）處于營養缺乏條件下的細胞，通過細胞自噬可以獲得維持生存所需的物
質和能量。
（2）在細胞受到損傷、微生物入侵或細胞衰老時，通過細胞自噬，可以清除
受損或衰老的細胞器，以及感染的微生物和毒素，從而維持細胞內部環境的穩
定
意義 人類許多疾病的發生，可能與細胞自噬發生障礙有關，因此，細胞自噬機制的
研究對許多疾病的防治有重要意義
對點練3 矽肺又稱硅肺，是塵肺中最為常見的一種類型，由長期吸入大量游離的二氧
化硅粉塵所引起，是以肺部廣泛的結節性纖維化為主的疾病。細胞自噬作用的機理如
圖所示，據圖分析，下列說法錯誤的是( )。
C
A.自噬體的膜由4層磷脂分子構成
B.自噬作用的結構基礎是生物膜具有流動性
C.自噬溶酶體中的水解產物進入細胞質再度被利用，
需要穿過2層膜
D.因溶酶體中缺乏分解 的酶導致自噬過程異常，
故硅塵環境下工人易患硅肺
[解析] 由圖可知，自噬體具有2層膜，所以由4層磷脂分子構成，A正確；從圖中可以看出，自噬體與溶酶體結合形成的自噬溶酶體，內層膜被分解，所以自噬溶酶體中的水解產物進入細胞質再度被利用，只需要穿過1層膜，C錯誤。
素能提升 閱讀資料，分析細胞衰老的機理（科學解釋能力）
蛋白在清除自身組織中有缺陷或者喪失功能的細胞過程起著重要作用。由 基
因編碼的 蛋白是一種轉錄因子，控制著細胞周期的啟動。研究發現，細胞受到
射線照射后（通常會損傷遺傳物質 ）， 蛋白水平明顯升高，誘導 蛋白
（細胞周期蛋白）表達，將分裂的細胞阻滯在任一時期，從而停止分裂增殖。
也就是說，當 蛋白接收到細胞代謝紊亂（如癌細胞）或者遺傳物質損傷的信
息時，它將阻止細胞生長、分裂等生命活動的進程，促進細胞進行損傷修復。如果這
個受損細胞不能得到修復，則 蛋白將放出信號激活細胞潛在的自殺程序——凋亡。
結合其他研究表明， 蛋白確實能保護組織細胞，避免發生癌變，從而在癌細胞有
機會增殖成一個明顯的腫瘤之前消滅它們。
另外， 蛋白在對抗腫瘤發生的過程中，具有重要的預警及保護功能。 基因是一種抑癌基因，在人類所有的惡性腫瘤中， 以上的個體會出現該基因的突變。
有利亦有弊， 蛋白提供抗腫瘤的保護作用的同時，也加速了細胞衰老的過程。該過程包括了通常在衰老的人群中發生的變化，如脊柱彎曲的形成，傷口愈合的延遲，具有自我更新能力的干細胞減少，以及體重、氣力、肌肉、骨密度及頭發的減少。
根據以上信息，回答下列問題：
1. 基因表達產生的 蛋白是一種轉錄因子，控制著細胞周期的啟動，下列細胞
具有細胞周期的是________________（填字母），判斷的理由是___________________
___________。
A.根尖分生區細胞 B.植物形成層細胞 C.神經細胞 D.人表皮細胞 E.哺乳動物成熟紅細
胞 F.干細胞 G.動物皮膚生發層細胞 H.洋蔥表皮細胞 I.漿細胞 .癌細胞
A、B、F、G、J
這些細胞都是能連續分裂的細胞
2.所有細胞中均要表達的一類基因稱為管家基因，其產物是對維持細胞基本生命活動
所必需的；不同類型細胞中特異性表達的基因稱為奢侈基因，其產物賦予各種類型細
胞特異的形態結構特征與功能。控制 蛋白合成的基因是__________（填“管家基因”
或“奢侈基因”）。
奢侈基因
3.日常生活中體內細胞受到 射線照射后， 基因表達的產物可激活不能恢復的受損
細胞的自殺程序——凋亡，這是一個正常的生理過程，這一過程對生物體有什么作用？
[答案] 有利于維持機體內部環境的穩定。
4. 蛋白能加速細胞衰老，自由基也能引起細胞衰老。自由基導致細胞衰老的原理
是什么？
[答案] 細胞產生的自由基會攻擊磷脂而損傷細胞，當自由基攻擊生物膜的組成成分磷
脂分子時，會產生更多的自由基。自由基還攻擊 和蛋白質，可能引起基因突變和
蛋白質的活性下降。
5. 蛋白是一把雙刃劍，對機體的生命活動既有利又有弊，請根據上述材料，說出
其對人體的利和弊，并據此陳述在腫瘤疾病的治療方面如何合理利用 蛋白。
[答案] 利： 蛋白接收到細胞代謝紊亂或者遺傳物質損傷的信息時，將阻止細胞生
長、分裂等生命活動的進程，促進細胞進行損傷修復。如果這個受損細胞不能得到修
復，則 蛋白將放出信號激活細胞潛在的自殺程序——凋亡，以避免細胞癌變和人
體患癌癥。
弊： 蛋白含量過多，將加速細胞衰老和人體衰老的過程。
利用：腫瘤治療過程中， 蛋白不能過少或過量，如果用相應的抗體攜帶一定
量的 蛋白制成靶向藥物，將能特異性終止癌細胞分裂而誘導其凋亡。
課堂小結
課堂小測
判斷正誤。
（1）細胞衰老時，細胞體積和細胞核體積均減小。( )
×
（2）細胞凋亡是各種不利因素引起的細胞死亡。( )
×
（3）細胞凋亡是由細胞衰老造成的。( )
×
（4）衰老細胞代謝速率減慢與細胞內水分減少有關。( )
√
（5）細胞凋亡和細胞壞死受環境的影響，不受機體控制。( )
×第3節　細胞的衰老和死亡
【學習目標】
1.闡述細胞衰老的特征和原因。(生命觀念)　
2.闡述細胞凋亡和細胞壞死的區別。(科學思維)
3.探討細胞衰老和死亡與人體健康的關系,關注老年人的健康。(社會責任)
【自主預習】
一、細胞的衰老
1.細胞衰老的含義
細胞衰老是細胞的生理狀態和化學反應發生復雜變化的過程,最終表現為細胞的形態、結構和功能發生變化。
2.衰老細胞的主要特征
(1)衰老細胞的代謝的變化
(2)衰老細胞的細胞核的變化
3.細胞衰老的原因
(1)自由基學說
a.自由基的概念:異常活潑的　帶電分子或基團　。
b.自由基的特點:含有　未配對的電子　,表現出高度的　反應活潑性　。
c.自由基的來源
d.自由基的危害
(2)端粒學說
a.端粒的概念:每條染色體的兩端都有的一段特殊序列的　DNA—蛋白質復合體　。
b.主要觀點:每次細胞分裂后會　縮短一截　。在端粒DNA序列被“截”短后,端粒內側　正常基因的DNA序列　就會受到損傷,使細胞活動漸趨異常。
4.細胞衰老與個體衰老的關系
(1)單細胞生物:　細胞　的衰老或死亡就是個體的衰老或死亡。
(2)多細胞生物
a.體內的細胞總是在不斷更新著,總有一部分細胞處于衰老或走向死亡的狀態。
b.從總體上看,個體衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程。
二、細胞的死亡
1.細胞死亡包括　凋亡　和　壞死　等方式。其中凋亡是細胞死亡的一種主要方式。
2.細胞凋亡
(1)概念:由基因所決定的細胞自動結束生命的過程。
(2)類型
3.細胞壞死:在種種不利因素影響下,如極端的物理、化學因素或嚴重的病理性刺激的情況下,由細胞正常代謝活動受損或中斷引起的細胞　損傷和死亡　。
【合作探究】
任務1　探索細胞衰老
活動1　閱讀課本P123~125,觀察身邊老人的身體和行為上具有哪些不同于年輕人的特征
1.老年人體內有沒有幼嫩的細胞 幼兒體內有沒有衰老的細胞
　　【提示】　有。有。
2.細胞的衰老與人體的衰老是不是一回事
　　【提示】　不是。
3.細胞的死亡與人體的死亡是不是一回事
　　【提示】　不是。人體內細胞總是在不斷更新著,總有一部分細胞走向死亡。
4.請從細胞衰老的角度,分析個體出現以下衰老特征的原因。
個體衰老特征 原因分析
皮膚干燥、發皺 細胞　　　　　　,體積減小
出現白發 細胞內的
出現“老年斑” 細胞內
無力、體溫偏低
吸收能力下降
　　【提示】　水分減少　(酪氨酸)酶活性降低　色素(脂褐素)的累積　酶活性降低,細胞內呼吸速率減慢　細胞膜通透性改變
5.衰老細胞中所有酶的活性都下降了嗎
　　【提示】　不是。合成細胞衰老相關物質的酶活性增強。
6.下圖是細胞衰老的自由基學說圖解,據圖回答有關問題:
(1)衰老細胞膜的通透性改變,物質運輸功能降低的原因可能是什么
(2)老年人容易得癌癥的原因是什么
(3)根據圖示內容,提出延緩衰老的措施。
　　【提示】　(1)自由基攻擊磷脂分子和蛋白質,引起細胞膜的磷脂分子和轉運蛋白等損傷,物質運輸功能降低。
(2)自由基會攻擊DNA,引起基因突變。
(3)避免輻射危害、減少有害物質入侵和及時清除自由基等。
7.閱讀課本P125探究影響細胞衰老的年齡因素的實驗,回答下列問題:
(1)從實驗1你可以得出什么結論
(2)是細胞核還是細胞質對細胞分裂的影響大一些
　　【提示】　(1)年齡越大的個體內的體細胞增殖代數越少,年齡越小的個體內的體細胞增殖代數越多,細胞增殖的能力與個體的年齡有密切的關系。
(2)細胞核。
認知生成
1.細胞衰老特征記憶口訣
一大:細胞核體積變大,核膜內折,染色質收縮,染色加深。
一小:細胞內水分減少,細胞萎縮,體積變小。
一多:細胞內色素逐漸積累增多。
三低:細胞膜的物質運輸功能降低,酶的活性降低,代謝速率降低。
2.細胞分裂次數有限,可能與端粒縮短有關,端粒的本質為DNA—蛋白質復合體。癌細胞具有無限增殖的能力可能與癌細胞能使縮短的端粒重新延長有關。
3.在生命活動中,細胞不斷進行各種氧化反應,在這些反應中很容易產生自由基。輻射以及有害物質入侵也會刺激細胞產生自由基。自由基攻擊和破壞細胞內各種執行正常功能的生物分子,會引發雪崩式的反應,使蛋白質活性下降,導致細胞衰老。
例1　下列各項中不屬于細胞衰老特征的是(　　)。
A.細胞內水分減少
B.細胞呼吸速率減慢
C.細胞內色素積累
D.細胞膜通透性增加,物質運輸功能增強
　　【答案】　D
【解析】　細胞衰老時,細胞膜的通透性改變,使物質運輸功能降低,D符合題意。
對點練1　“不知明鏡里,何處得秋霜”生動地描述了歲月催人老的自然現象。隨著年齡的增長,頭發會逐漸變白,手、面部皮膚上出現“老年斑”,還會出現皮膚干燥、皺紋增多、行動遲緩等情況。下列敘述正確的是(　　)。
A.“老年斑”是衰老細胞中黑色素沉積導致的
B.頭發變白是因為細胞中呼吸酶活性降低
C.行動遲緩與酶活性降低及代謝速率下降有關
D.皮膚干燥、皺紋增多與細胞保水能力上升有關
　　【答案】　C
【解析】　“老年斑”是衰老細胞內脂褐素沉積形成的,不是黑色素,A錯誤;頭發變白是細胞內酪氨酸酶的活性降低,使黑色素含量減少所致,B錯誤;行動遲緩與酶活性降低及代謝速率下降導致產生的能量不足有關,C正確;皮膚干燥、皺紋增多與細胞內水分減少有關,D錯誤。
任務2　探索細胞死亡
活動2　理解細胞凋亡的含義及其意義
　　人類胎兒發育的第4周會出現明顯的尾,而到了后期尾會消失,如下圖甲所示;早期胎兒的手像一把鏟子,5個手指并在一起,到了第5個月胎兒的5個手指才分開,而畸形發育可導致手指并在一起,如圖乙所示。
1.如果沒有正常的細胞凋亡,人還會有纖細的手指嗎 這說明細胞凋亡有何意義
　　【提示】　不會。對多細胞生物完成正常發育起著非常重要的作用。
2.有句話叫“流水不腐”,對于生物體來說,就是每天需要注入新的活力,細胞分裂與凋亡處于動態平衡才能保持長久健康生存。這說明細胞凋亡有何意義
　　【提示】　有利于維持內部環境穩定,抵御外界各種因素的干擾。
3.某同學的手不小心被開水燙傷了,手上起了一個大水泡,幾天之后表皮脫落,這屬于細胞凋亡嗎 為什么
　　【提示】　不屬于。因為這是在不利因素影響下,細胞代謝受損或中斷引起的細胞損傷和死亡,而細胞凋亡是一種自然的生理過程。
認知生成
“三看法”判斷細胞凋亡與細胞壞死
1.從“方式”看
2.從“機制”看
3.從“結果”看
例2　(不定項)下列關于細胞凋亡與細胞壞死的說法,錯誤的是(　　)。
A.細胞凋亡不受細胞內的遺傳物質控制
B.細胞死亡是細胞凋亡的同義詞
C.細胞壞死受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調控
D.細胞的自然更新、被病原體感染的細胞的清除都是通過細胞凋亡來完成的
　　【答案】　ABC
【解析】　細胞凋亡是由基因決定的細胞自動結束生命的過程,受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調控,A錯誤;細胞壞死是在種種不利因素影響下,由細胞的正常代謝活動受損或中斷引起的細胞損傷和死亡,并不是由基因決定的細胞自動結束生命的過程,C錯誤。
對點練2　下列關于細胞凋亡的敘述,正確的是(　　)。
A.細胞凋亡屬于自然的生理過程
B.細胞凋亡不出現在胚胎發育過程中
C.皮膚上的“老年斑”是細胞凋亡的產物
D.核輻射導致白細胞死亡屬于細胞凋亡
　　【答案】　A
【解析】　人在胚胎時期,要經歷有尾的階段,后來尾部細胞自動死亡,尾才消失,所以細胞凋亡可以出現在胚胎發育過程中,B錯誤;皮膚上的“老年斑”是細胞內色素積累的產物,與細胞衰老有關,C錯誤;核輻射導致白細胞死亡屬于細胞壞死,D錯誤。
活動3　閱讀課本P126,探究細胞自噬現象
1.細胞自噬主要與哪種細胞器有關 哪些條件下容易發生細胞自噬
　　【提示】　細胞自噬就是細胞吃掉自身的結構和物質,與溶酶體有關。營養缺乏、細胞受到損傷、微生物入侵或細胞衰老時容易發生細胞自噬。
2.分析下表數據,回答下列問題。
細胞 種類 小腸上皮 細胞 平滑肌 細胞 心肌 細胞 神經 細胞 白細胞
壽命 1~2 d 很長 很長 很長 5~7 d
能否分裂 能 能 不能 絕大多 數不能 不能
(1)壽命短的細胞是否一定能分裂 根據表中數據,細胞的壽命與細胞分裂能力之間有對應關系嗎
(2)為什么白細胞的凋亡速率很快,細胞的壽命較短 細胞的壽命和分裂能力與它們承擔的功能有關系嗎
　　【提示】　(1)壽命短的細胞不一定能分裂,如白細胞。 細胞的壽命與分裂能力無對應關系。
(2)白細胞凋亡的速率很快,細胞的壽命較短,與吞噬病菌有關。有關系。
例3　細胞自噬是繼細胞凋亡后,當前生命科學最熱門的研究領域之一。細胞自噬是將細胞內受損、變性、衰老的蛋白質或細胞器運輸到溶酶體內并降解的過程(如下圖),下列相關說法不正確的是(　　)。
A.細胞自噬和細胞凋亡對于細胞具有相同意義
B.細胞自噬過程可體現溶酶體的消化功能
C.細胞自噬維持在一定水平,有利于維持細胞代謝的相對穩定
D.細胞自噬可發生于細胞生長、分化、衰老、凋亡的全過程中
　　【答案】　A
【解析】　細胞凋亡與細胞自噬是兩個概念,有不同的生命意義。細胞凋亡是基因控制的程序性死亡,而細胞自噬是將細胞內受損、變性、衰老的蛋白質或細胞器運輸到溶酶體內并降解的過程,產生的部分物質可以再加以利用,細胞沒有死亡,A不正確。
【歸納總結】　　細胞自噬
概念 就是細胞吃掉自身的結構和物質。在一定條件下,細胞會將受損或功能退化的細胞結構等,通過溶酶體降解后再利用
類型 (1)處于營養缺乏條件下的細胞,通過細胞自噬可以獲得維持生存所需的物質和能量。 (2)在細胞受到損傷、微生物入侵或細胞衰老時,通過細胞自噬,可以清除受損或衰老的細胞器,以及感染的微生物和毒素,從而維持細胞內部環境的穩定
意義 人類許多疾病的發生,可能與細胞自噬發生障礙有關,因此,細胞自噬機制的研究對許多疾病的防治有重要意義
對點練3　矽肺又稱硅肺,是塵肺中最為常見的一種類型,由長期吸入大量游離的二氧化硅粉塵所引起,是以肺部廣泛的結節性纖維化為主的疾病。細胞自噬作用的機理如圖所示,據圖分析,下列說法錯誤的是(　　)。
A.自噬體的膜由4層磷脂分子構成
B.自噬作用的結構基礎是生物膜具有流動性
C.自噬溶酶體中的水解產物進入細胞質再度被利用,需要穿過2層膜
D.因溶酶體中缺乏分解SiO2的酶導致自噬過程異常,故硅塵環境下工人易患硅肺
　　【答案】　C
【解析】　由圖可知,自噬體具有2層膜,所以由4層磷脂分子構成,A正確;從圖中可以看出,自噬體與溶酶體結合形成的自噬溶酶體,內層膜被分解,所以自噬溶酶體中的水解產物進入細胞質再度被利用,只需要穿過1層膜,C錯誤。
素能提升　閱讀資料,分析細胞衰老的機理(科學解釋能力)
　　p53蛋白在清除自身組織中有缺陷或者喪失功能的細胞過程起著重要作用。由p53基因編碼的p53蛋白是一種轉錄因子,控制著細胞周期的啟動。研究發現,細胞受到X射線照射后(通常會損傷遺傳物質DNA),p53蛋白水平明顯升高,誘導p21蛋白(細胞周期蛋白)表達,將分裂的細胞阻滯在任一時期,從而停止分裂增殖。
也就是說,當p53蛋白接收到細胞代謝紊亂(如癌細胞)或者遺傳物質損傷的信息時,它將阻止細胞生長、分裂等生命活動的進程,促進細胞進行損傷修復。如果這個受損細胞不能得到修復,則p53蛋白將放出信號激活細胞潛在的自殺程序——凋亡。結合其他研究表明,p53蛋白確實能保護組織細胞,避免發生癌變,從而在癌細胞有機會增殖成一個明顯的腫瘤之前消滅它們。
另外,p53蛋白在對抗腫瘤發生的過程中,具有重要的預警及保護功能。p53基因是一種抑癌基因,在人類所有的惡性腫瘤中,50%以上的個體會出現該基因的突變。
有利亦有弊,p53蛋白提供抗腫瘤的保護作用的同時,也加速了細胞衰老的過程。該過程包括了通常在衰老的人群中發生的變化,如脊柱彎曲的形成,傷口愈合的延遲,具有自我更新能力的干細胞減少,以及體重、氣力、肌肉、骨密度及頭發的減少。
　　根據以上信息,回答下列問題:
1.p53基因表達產生的p53蛋白是一種轉錄因子,控制著細胞周期的啟動,下列細胞具有細胞周期的是　　　　(填字母),判斷的理由是　 。
A.根尖分生區細胞　B.植物形成層細胞　C.神經細胞　D.人表皮細胞　E.哺乳動物成熟紅細胞　F.干細胞　G.動物皮膚生發層細胞　H.洋蔥表皮細胞　I.漿細胞　J.癌細胞
　　【答案】　A、B、F、G、J　這些細胞都是能連續分裂的細胞
2.所有細胞中均要表達的一類基因稱為管家基因,其產物是對維持細胞基本生命活動所必需的;不同類型細胞中特異性表達的基因稱為奢侈基因,其產物賦予各種類型細胞特異的形態結構特征與功能。控制p21蛋白合成的基因是　　　　　　(填“管家基因”或“奢侈基因”)。
　　【答案】　 奢侈基因
3.日常生活中體內細胞受到X射線照射后,p53基因表達的產物可激活不能恢復的受損細胞的自殺程序——凋亡,這是一個正常的生理過程,這一過程對生物體有什么作用
　　【答案】　 有利于維持機體內部環境的穩定。
4.p53蛋白能加速細胞衰老,自由基也能引起細胞衰老。自由基導致細胞衰老的原理是什么
　　【答案】　 細胞產生的自由基會攻擊磷脂而損傷細胞,當自由基攻擊生物膜的組成成分磷脂分子時,會產生更多的自由基。自由基還攻擊DNA和蛋白質,可能引起基因突變和蛋白質的活性下降。
5.p53蛋白是一把雙刃劍,對機體的生命活動既有利又有弊,請根據上述材料,說出其對人體的利和弊,并據此陳述在腫瘤疾病的治療方面如何合理利用p53蛋白。
　　【答案】　利:p53蛋白接收到細胞代謝紊亂或者遺傳物質損傷的信息時,將阻止細胞生長、分裂等生命活動的進程,促進細胞進行損傷修復。如果這個受損細胞不能得到修復,則p53蛋白將放出信號激活細胞潛在的自殺程序——凋亡,以避免細胞癌變和人體患癌癥。
弊:p53蛋白含量過多,將加速細胞衰老和人體衰老的過程。
利用:腫瘤治療過程中,p53蛋白不能過少或過量,如果用相應的抗體攜帶一定量的p53蛋白制成靶向藥物,將能特異性終止癌細胞分裂而誘導其凋亡。
【隨堂檢測】
課堂小結 課堂小測
判斷正誤。 (1)細胞衰老時,細胞體積和細胞核體積均減小。 (×) (2)細胞凋亡是各種不利因素引起的細胞死亡。 (×) (3)細胞凋亡是由細胞衰老造成的。 (×) (4)衰老細胞代謝速率減慢與細胞內水分減少有關。 (√) (5)細胞凋亡和細胞壞死受環境的影響,不受機體控制。 (×)
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