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第3节细胞的衰老和死亡学习目标核心素养1．描述细胞衰老的特征。(重点)2.简述细胞凋亡与细胞坏死的区别。(重难点)1．通过学习细胞衰老和细胞死亡，形成结构与功能相适应的生命观念。2.通过比较细胞衰老和细胞死亡，养成比较与分类的科学思维方法。3.通过学习细胞衰老和细胞死亡与人体健康的关系，树立关爱人体健康的社会责任。一、细胞的衰老1．细胞衰老过程的含义细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。2．细胞衰老的原因(1)自由基学说①自由基的概念：异常活泼的带电分子或基团。②自由基的特点：含有未配对的电子，表现出高度的反应活泼性。③自由基的来源细胞中各种氧化反应中产生辐射及有害物质入侵刺激细胞产生④自由基的作用攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，引发雪崩式的反应攻击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①端粒是指每条染色体的两端都有的一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体。②端粒的特点：每次细胞分裂后会缩短一截。③结果：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，使细胞活动趋于异常。3．个体衰老与细胞衰老的关系(1)单细胞生物：细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。(2)多细胞生物①体内的细胞总是在不断更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。②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、细胞的死亡1．细胞凋亡(1)概念决定因素：基因过程：细胞自动结束生命机制：由遗传机制决定的程序性调控实质：程序性死亡(2)细胞凋亡的几种类型①个体发育过程中细胞的编程性死亡。②成熟个体中细胞的自然更新。③被病原体感染的细胞的清除。(3)意义①保证多细胞生物体完成正常的发育。②维持内部环境的稳定。③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。1．细胞的衰老或死亡和个体的衰老和死亡是一回事。()2．细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡。()3．细胞凋亡和细胞坏死的本质是一回事。()4．生物体内细胞的自然更新、清除被病原体感染的细胞，都是通过细胞凋亡实现的。()5．生物体都存在着细胞衰老的现象。()6．端粒受损可能会导致细胞衰老。()提示：1．×多细胞生物细胞的衰老或死亡和个体的衰老和死亡不是一回事。2．×细胞凋亡是由基因控制的。3．×细胞凋亡是由基因控制的，细胞坏死是不利的因素引起的，两者的本质不同。4．√5.√6.√细胞的衰老[问题探究]1．老年人体内的细胞都是衰老细胞，而儿童体内的细胞全是幼嫩细胞，这种说法对吗？请举例说明。提示：不对。老年人体内也有幼嫩的细胞，如造血干细胞一生都能增殖产生各种类型的血细胞；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，最后凋亡、脱落。2．在衰老细胞内，由酶活性降低引起的细胞衰老特征有哪些？提示：新陈代谢速率减慢，色素积累等。3．细胞衰老时，细胞结构发生了哪些变化？提示：细胞体积变小，细胞膜的通透性改变，细胞核体积增大、核膜内折、染色质收缩等。[归纳总结]1．衰老细胞的特征2．个体衰老与细胞衰老的对应关系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，体积减小头发变白细胞内的酶活性降低老年斑细胞内色素(脂褐素)的累积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由上表看出，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。易错提醒：细胞衰老≠个体衰老(多细胞生物体中)幼年个体中会有细胞衰老、凋亡，老年个体中也会有新细胞产生。1．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D[人的正常体细胞最大分裂次数为50次，A项正确；自由基攻击蛋白质可引起细胞衰老，B项正确；细胞中衰老的细胞器会被溶酶体清除，C项正确；衰老细胞代谢速率减慢，D项错误。]2．下列关于细胞衰老的叙述，不合理的是()A．细胞的普遍衰老导致个体的衰老，但细胞衰老不等同于个体的衰老B．细胞内水分减少，代谢速率减慢是衰老细胞的主要特征之一C．“老年斑”的出现表明细胞膜通透性降低D．毛囊中的黑色素细胞衰老时，细胞中的酪氨酸酶不能合成，导致白发D[在个体发育中，每时每刻都有许多细胞的衰老，因此细胞的衰老与机体的衰老是不同步的，A正确；细胞内水分减少，代谢速率减慢是细胞衰老的表现，B正确；细胞衰老后，细胞膜的通透性下降，导致色素积累，出现“老年斑”，C正确；毛囊中的黑色素细胞衰老时，细胞中的酪氨酸酶的活性降低，黑色素合成减少，导致头发变白，D错误。]细胞的死亡[问题探究]1．细胞死亡主要有哪几种形式？哪种形式对生物体是有利的？提示：细胞坏死和细胞凋亡。细胞凋亡对生物体是有利的。2．下图为某动物体内细胞凋亡和细胞坏死过程示意图，据图思考回答以下问题：(1)凋亡细胞的内容物是否释放出来？提示：不释放。(2)细胞凋亡只发生在特定时期，而细胞坏死任何时期都可发生。这种说法正确吗？为什么？提示：不正确。细胞凋亡发生于机体发育的各个时期。(3)图中细胞凋亡过程中，细胞内各种酶活性是否都减弱？为什么？提示：不一定。细胞凋亡过程中，与细胞凋亡有关的酶活性会增强。(4)图中吞噬细胞清除凋亡细胞与细胞膜的何种特性有关？提示：流动性。[归纳总结]1．细胞凋亡机制的图解与分析(1)图中①过程说明细胞凋亡有特异性，体现了生物膜的信息传递功能。(2)图中②过程从分子水平看，凋亡是相关基因的选择性表达，有新蛋白质合成；从细胞水平看，凋亡过程中，以小泡形式形成由膜包被的凋亡小体，体现了膜的流动性。(3)图中③过程表示吞噬细胞吞噬凋亡小体而发生细胞内消化，此过程需要溶酶体参与。2．细胞凋亡与细胞坏死的区别项目细胞凋亡细胞坏死原因正常生理过程病理性过程调节过程受基因调控被动进行是否发生炎症否是溶酶体变化完整裂解是否需要能量需要不需要易错提醒：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。1．下图是动物体内细胞凋亡和细胞坏死的过程示意图。细胞凋亡时，细胞崩溃，分解成多个凋亡小体。下列叙述正确的是()A．坏死细胞和凋亡细胞的内容物都会释放到内环境中B．凋亡小体出现的根本原因是细胞中相关凋亡基因的表达C．细胞凋亡和细胞坏死都受环境的影响，不受机体控制D．细胞凋亡只发生在个体发育的特定时期，而细胞坏死在任何时期都能发生B[由图示可知，凋亡细胞的内容物在凋亡小体内被溶酶体水解吸收；细胞凋亡受基因的调控，为程序性的死亡，凋亡小体出现的根本原因是细胞中相关凋亡基因的表达；细胞凋亡发生在个体发育的各个阶段，细胞坏死是由外界环境因素引起的，任何时期都可发生。]2．(2019·全国卷Ⅰ)细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述，正确的是()A．胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡B．小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象C．清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象D．细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程，属于细胞坏死B[胎儿手的发育过程中发生细胞凋亡，才会形成成形手指，A错误；小肠上皮细胞自然更新过程中存在细胞凋亡，B正确；清除被病原体感染的细胞的过程属于细胞凋亡，C错误；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，不同于细胞坏死，D错误。][课堂小结]知识网络构建核心语句背诵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.细胞衰老的原因主要包括自由基学说和端粒学说。3.细胞的死亡包括细胞凋亡和细胞坏死。4.细胞凋亡是由基因调控的自动结束生命的过程。5.细胞坏死是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。1．细胞衰老是一种正常的生理现象，人的细胞在衰老过程中不会出现的变化是()A．细胞内有些酶活性降低B．细胞内色素减少C．细胞内水分减少D．细胞呼吸速率减慢B[细胞衰老主要有五方面的特征，即细胞内水分减少；有些酶活性降低；色素积累；呼吸减慢；细胞膜通透性改变。衰老细胞内的色素会增加而不是减少。]2．下列关于细胞凋亡的叙述，错误的是()A．是由遗传基因决定的编程性死亡B．不利于多细胞生物的生命活动C．发生在生物体的整个生长发育过程中D．凋亡速率与该细胞的功能密切相关B[细胞凋亡对多细胞生物的生命活动是有利的。]3．胎儿在正常发育过程中，五个连在一起的手指逐渐分开，发育为成形的手指，原因是指间细胞发生了()A．细胞坏死B．细胞衰老C．细胞损伤D．细胞凋亡D[胎儿在正常发育过程中，手形成时，手指出现的原因是指间细胞生理性死亡的结果，属于细胞凋亡。]4．下列关于细胞生命历程的叙述中，正确的是()A．所有体细胞都不断地进行细胞分裂B．细胞的衰老和凋亡是正常的生命现象C．衰老的细胞水分含量增加，代谢速率加快D．细胞坏死是由细胞内的遗传物质所控制的B[并非所有体细胞都不断地进行细胞分裂；细胞的衰老和凋亡是正常的生命现象；衰老的细胞水分含量减少，代谢速率减慢；细胞凋亡是由细胞内的遗传物质所控制的。]5．如图为细胞重要的生命活动图解。请据图回答下面的问题：(1)A、B、C、D中，染色体结构动态变化主要发生在________过程中。(2)细胞增殖的主要方式是________________。(3)细胞分化是个体发育的基础，就一个个体来说，乳腺细胞与心肌细胞的遗传信息________，但形态、结构和功能却________，这是因为_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)随着年龄的增长，一根根青丝变成了白发；额角也渐渐爬满皱纹，这与____________有关。(5)细胞的凋亡由于受到严格的遗传机制决定的程序性调控，所以也称为________________。当HIV病毒侵入机体的淋巴细胞后，会使淋巴细胞大量死亡，淋巴细胞大量死亡是否属于细胞凋亡？________________。[解析]细胞增殖的主要方式是有丝分裂，而染色体的动态变化就发生在细胞分裂的过程中，细胞增殖使细胞数目增多，而细胞分化使细胞的形态和功能发生改变；人变老时，细胞会衰老，细胞内水分减少，细胞内酪氨酸酶活性降低，黑色素的合成减少等；HIV病毒侵入机体T细胞后，会使细胞正常代谢受损和中断，从而引起细胞的坏死。[答案](1)A(2)有丝分裂(3)相同不同不同细胞的遗传信息执行情况不同(4)细胞的衰老(5)细胞编程性死亡不属于