資源簡介

6.3 細胞的衰老和死亡學案
【學習目標】
1.從細胞的物質、結構方面分析細胞衰老的特征，并熟記。
2.與細胞壞死相比較，分析、理解細胞凋亡的概念和意義。
3.了解癌細胞的主要特征，并掌握細胞癌變的原因及其防治措施。
【學習重難點】
1、細胞分化的概念和意義、細胞全能性的概念
2、細胞全能性的概念及實例
3、細胞衰老的特征；細胞癌變的主要特征。
4、細胞凋亡與壞死的區別；正常細胞發生癌變的原因。
【預習新知】
（一）細胞衰老的特征
(1)細胞衰老過程的含義
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)特征
①代謝的變化
②細胞核的變化
（二）細胞衰老的原因
(1)自由基學說：自由基攻擊和破壞細胞內各種執行正常功能的生物分子。
①自由基攻擊磷脂分子，產生自由基，這些新產生的自由基又去攻擊別的分子，引發雪崩式的反應，對生物膜損傷比較大。
②攻擊DNA，可能引起基因突變。
③攻擊蛋白質，使蛋白質活性下降。
(2)端粒學說
①端粒：染色體兩端特殊序列的DNA—蛋白質復合體。
②特點：端粒DNA序列在每次細胞分裂后會縮短一截。
③結果：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，結果使細胞活動漸趨異常。
（三）細胞衰老與個體衰老的關系
(1)單細胞生物：個體衰老、死亡與細胞衰老、死亡是一致的。
(2)多細胞生物
①體內的細胞總是在不斷更新，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細胞普遍衰老的過程。
③細胞會隨著分裂次數的增多而衰老。
④細胞核與細胞質相比，前者對細胞分裂影響更大。
（四）細胞的死亡
1．單細胞生物
個體衰老或死亡與細胞衰老或死亡是一致的。
2．多細胞生物
(1)體內細胞總在不斷更新，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細胞普遍衰老的過程。
細胞衰老與個體衰老的對應關系
個體衰老的特征 細胞衰老的特征
頭發變白 細胞內酶的活性降低
老年斑 細胞內的色素積累
皮膚干燥、發皺 細胞內的水分減少、體積縮小
體能下降 細胞呼吸速率減慢
吸收能力下降 細胞膜通透性改變，物質運輸功能降低
【鞏固訓練】
1.下列有關真核細胞生命歷程的說法，錯誤的是( )
A.動物細胞衰老后，一般細胞核的體積會變大
B.被病原體感染的細胞的清除主要是通過細胞凋亡完成的
C.同一個體不同細胞之間存在差異，根本原因是遺傳信息不同
D.一般隨著細胞增殖次數的增加，端粒長度會逐漸變短
2.下列不屬于衰老細胞顯著特征的是( )
A.色素積累 B.細胞內水分減少
C.持續分裂 D.細胞核的體積增大
3.大鼠經藥物苯巴比妥處理后，肝細胞開始分裂導致肝臟體積增大。停藥一周后，肝臟體積會恢復正常。肝臟體積恢復正常的原因是( )
A.細胞分化 B.細胞衰老 C.細胞凋亡 D.細胞癌變
4.老年人頭發會逐漸變白，皮膚出現老年斑，還會出現行動遲緩等情況。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所致
C.行動遲緩與酶活性降低及代謝速率下降有關
D.老年人體內都是衰老的細胞
5.細胞自噬是指細胞質內形成自噬體或自噬溶酶體，降解損傷的細胞器、蛋白質等成分，以滿足細胞自身的代謝需要。幾乎所有正常的真核細胞都能通過低水平自噬維持自身功能的穩定。研究表明，適度激活細胞自噬能夠延緩細胞衰老。下列敘述錯誤的是( )
A.依據端粒學說，細胞自噬可能會延緩端粒長度縮短
B.在細胞需要營養和能量時，細胞自噬水平會提高
C.自噬溶酶體內合成水解酶的過程需要消耗ATP
D.適度激活細胞自噬會延緩細胞中的染色質固縮
6.兒童早衰癥是遺傳病,患者(兒童)貌像老人,器官亦很快衰退,造成生理機能下降,大多患兒只能活到17至20歲。早衰癥的病因是( )
A.細胞不再進行分裂 B.細胞分化速度降低
C.細胞衰老速度過快 D.細胞新陳代謝速度過慢
7.Caspase蛋白酶是引起細胞凋亡的關鍵酶。細胞被病毒感染的后期，Caspase蛋白酶會激活，活化后的Caspase蛋白酶會催化細胞的蛋白質水解，改變細胞組分，使未衰老的細胞進入凋亡的執行階段。下列說法錯誤的是( )
A.某些被病毒感染的細胞的清除屬于細胞凋亡
B.Caspase蛋白酶激活劑可作為潛在的抗病毒藥物
C.Caspase蛋白酶的抑制劑可能對細胞過度凋亡引發的疾病有效
D.上述過程中的細胞凋亡是由Caspase蛋白酶引起，與基因程序性表達無關
8.關于細胞衰老的解釋，除普遍接受的自由基學說和端粒學說外，還有一種遺傳決定學說，該學說認為控制衰老的基因會在特定時期有序地開啟或關閉。下列說法錯誤的是( )
A.控制人體衰老的基因普遍存在于人體細胞中
B.衰老細胞中所有酶的活性均下降，新陳代謝速率減慢
C.隨細胞分裂次數的增加，端粒內側正常基因的DNA序列會受到損傷
D.細胞代謝產生的自由基將會攻擊和破壞磷脂、蛋白質和DNA等物質
9.“不知明鏡里，何處得秋霜”描述了歲月催人老的現象。下列說法正確的是( )
A.“老年斑”是細胞中黑色素沉積導致的
B.頭發變白是細胞中呼吸酶活性降低所致
C.行動遲緩與酶活性降低有關
D.皮膚干燥、皺紋增多與保水能力上升有關
10.科學研究表明。控制細胞分裂次數的“時鐘”是位于染色體兩端的一種特殊結構-端粒，正常體細胞中端粒隨著細胞分裂而變短。在正常人的生殖細胞和癌細胞中，存在著延長染色體端粒的酶（由RNA和蛋白質組成的核糖核酸-蛋白復合物）。下列有關正常體細胞不能無限分裂原因的分析，合理的是( )
A.缺少合成端粒酶的氨基酸 B.控制端粒酶合成的基因沒有表達
C.端粒的存在影響DNA的復制 D.缺少催化端粒酶合成的相關酶
參考答案
1.答案：C
解析：A、動物衰老后，細胞核的體積增大，核膜內折，A正確;B、在成熟的生物體中，細胞的自然更新，被病原體感染細胞的清除主要是通過細胞凋亡完成的，B正確;C、同一個體的不同細胞之間存在差異，根本原因是基因的選擇性表達，C錯誤;D、每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA-蛋白質復合體，稱為端粒。端粒DNA序列在每次細胞分裂后會縮短一截，故隨著細胞增殖次數的增加，端粒長度會逐漸變短，D正確。
2.答案：C
解析：A、色素積累是衰老細胞的特征之一，A正確；B、衰老細胞中水分減少，新陳代謝速度減慢，B正確；C、持續分裂不是衰老細胞的特征，C錯誤；D、衰老細胞的細胞體積變小，而細胞核體積變大，D正確。故選C。
3.答案：C
解析：細胞凋亡是基因決定的細胞自動結束生命的過程，細胞凋亡是生物體正常發育的基礎、能維持組織細胞數目的相對穩定。停藥一周后，肝臟體積會恢復正常，這是因為細胞凋亡導致細胞數目減少，肝臟體積變小，ABD錯誤，C正確。
故選C。
4.答案：C
解析：A、“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;
B、頭發變白是因為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;
C、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;
D、老年人體內不都是衰老的細胞，也有新產生的細胞，D錯誤。
故選C。
5.答案：C
解析：A.端粒學說認為，細胞每分裂一次，端粒就縮短一些，從而引起細胞衰老，因此依據端粒學說，細胞自噬可能會延緩端粒長度縮短，A正確：B.在細胞需要營養和能量時，細胞內自噬水平會提高，清除受損的細胞器及蛋白質，促進機體穩定性的恢復，B正確；C.自噬溶酶體不合成水解酶，水解酶由核糖體合成，C錯誤；D.適度激活細胞自噬會延緩細胞衰老，因此會延緩細胞中的染色質固縮，D正確。故選C。
6.答案：C
解析：對多細胞生物而言，細胞的衰老不代表個體的衰老，但兩者必然存在一定聯系，個體衰老應為個體細胞整體衰老所致。故細胞衰老速度過早導致早衰癥的出現，C正確。
7.答案：D
解析：A、細胞凋亡是基因決定的細胞自動結束生命的過程，被病毒感染的細胞的清除是通過細胞凋亡實現的，A正確；
B、機體清除被病毒感染的細胞是細胞凋亡，細胞凋亡與Caspase蛋白酶被激活有關，所以Caspase蛋白酶激活劑可作為潛在的抗病毒藥物，B正確；
C、細胞凋亡與Caspase蛋白酶被激活有關，故Caspase蛋白酶的抑制劑可能對細胞過度凋亡引發的疾病有效，C正確；
D、細胞凋亡是基因決定的細胞自動結束生命的過程，上述過程中的細胞凋亡與基因程序性表達有關，D錯誤。
故選D。
8.答案：B
解析：A、控制衰老的基因存在于每個細胞中，細胞衰老是基因選擇性表達的結果，A正確；
B、細胞衰老后，細胞中多種酶的活性降低，B錯誤；
C、端粒DNA序列隨細胞分裂而變短，在端粒DNA序列被截短后，端粒內側正常基因的DNA序列會受到損傷，導致細胞衰老，C正確；
D、細胞代謝產生的自由基將會攻擊和破壞磷脂、蛋白質和DNA等物質，導致細胞衰老，D正確。
故選B。
9.答案：C
解析：A、“老年斑”是衰老細胞中色素積累的結果，不是黑色素沉積，A錯誤；
B、頭發變白是因為細胞中酪氨酸酶活性降低所致，B錯誤；
C、衰老細胞內多種酶的活性降低，行動遲緩與酶活性降低及代謝速率下降有關，C正確；
D、衰老細胞水分減少，皮膚干燥、皺紋增多與細胞保水能力降低有關，D錯誤。
故選C。
10.答案：B
解析：A、體細胞不能無限分裂是由于缺少端粒酶，而不是缺少合成端粒酶的氨基酸，A錯誤；
BD、由分析可知，體細胞不能無限分裂的根本原因是控制端粒酶合成的基因幾乎不表達，導致細胞缺少端粒酶，而不是缺少催化端粒酶合成的相關酶，B正確，D錯誤。
C、端粒位于染色體兩端，對染色體上的DNA起到保護作用，端粒的存在不會影響DNA的復制，C錯誤。
故選B。

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