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1、第3节细胞的衰老和死亡鄄城县第一中学 张际占一、细胞衰老一、细胞衰老1.1.细胞衰老特征细胞衰老特征: :2.2.细胞衰老的原因细胞衰老的原因: :(1)(1)自由基学说自由基学说: :自由基攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。自由基攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。 自由基攻击磷脂分子自由基攻击磷脂分子, ,产生自由基产生自由基, ,这些新产生的自由基又去攻击别的分子这些新产生的自由基又去攻击别的分子, ,引引 发雪崩式的反应发雪崩式的反应, ,对对_损伤比较大。损伤比较大。生物膜生物膜 攻击攻击DNA,DNA,可能引起可能引起_。 攻击蛋白质攻击蛋白质, ,使蛋白质使蛋白
2、质_。基因突变基因突变活性下降活性下降(2)(2)端粒学说。端粒学说。 端粒端粒: :染色体染色体_特殊序列的特殊序列的_。 特点特点: :端粒端粒DNADNA序列在序列在_后会缩短一截。后会缩短一截。 结果结果: :在端粒在端粒DNADNA序列被序列被“截截”短后短后, ,端粒内侧的端粒内侧的_就会受就会受 到损伤到损伤, ,结果使细胞活动渐趋异常。结果使细胞活动渐趋异常。DNADNA蛋白质复合体蛋白质复合体每次细胞分裂每次细胞分裂正常基因的正常基因的DNADNA序列序列两端两端3.3.细胞衰老和个体衰老的关系细胞衰老和个体衰老的关系: :(1)(1)单细胞生物单细胞生物: :个体衰老、死亡
3、与细胞衰老、死亡是个体衰老、死亡与细胞衰老、死亡是_的。的。(2)(2)多细胞生物多细胞生物: :体内的细胞总是在不断体内的细胞总是在不断_,_,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。一致一致更新更新从总体上看从总体上看, ,个体衰老的过程也是个体衰老的过程也是_普遍衰老的过程。普遍衰老的过程。细胞会随着分裂次数的增多而细胞会随着分裂次数的增多而_。细胞核与细胞质相比细胞核与细胞质相比,_,_对细胞分裂影响更大。对细胞分裂影响更大。组成个体的细胞组成个体的细胞衰老衰老前者前者【激疑激疑】从细胞水平解释老年人心脏为什么没有年轻人的心脏从细胞水平解释老年人
4、心脏为什么没有年轻人的心脏收缩有力收缩有力? ?老年人骨折后为什么比年轻人恢复慢老年人骨折后为什么比年轻人恢复慢? ?提示提示: :老年人的细胞普遍衰老老年人的细胞普遍衰老, ,衰老细胞的细胞膜通透衰老细胞的细胞膜通透性改变性改变, ,物质运输功能降低物质运输功能降低, ,细胞呼吸速率减慢细胞呼吸速率减慢; ;老年人老年人骨折后由于成骨细胞衰老骨折后由于成骨细胞衰老, ,细胞代谢减慢细胞代谢减慢, ,影响细胞的影响细胞的生长。生长。 知识点一细胞的衰老知识点一细胞的衰老一、细胞衰老的特征分析一、细胞衰老的特征分析1.1.个体衰老与细胞衰老的对应关系个体衰老与细胞衰老的对应关系: :个体衰老表现
5、个体衰老表现对应的细胞衰老原因对应的细胞衰老原因皮肤干燥、发皱皮肤干燥、发皱细胞内水分减少细胞内水分减少, ,体积减小体积减小头发变白头发变白细胞内的酶活性降低细胞内的酶活性降低个体衰老表现个体衰老表现对应的细胞衰老原因对应的细胞衰老原因老年斑老年斑细胞内色素细胞内色素( (脂褐素脂褐素) )的积累的积累无力无力细胞内呼吸速率减慢细胞内呼吸速率减慢吸收能力下降吸收能力下降细胞膜通透性功能改变细胞膜通透性功能改变由上表看出由上表看出, ,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。2.2.分子组成的变化及对结构和功能的影响分子组成的变化及对结构
6、和功能的影响: :(1)(1)自由水减少自由水减少, ,代谢速率减慢代谢速率减慢细胞体积变小细胞体积变小; ;(2)(2)酶的活性降低酶的活性降低细胞内的呼吸等代谢速率降低细胞内的呼吸等代谢速率降低; ;(3)(3)色素积累色素积累形成老年斑形成老年斑, ,并阻碍细胞内物质交流。并阻碍细胞内物质交流。3.3.细胞结构的变化及对功能的影响细胞结构的变化及对功能的影响: :(1)(1)细胞膜的成分变化细胞膜的成分变化通透性变化通透性变化, ,降低物质的运输能力。降低物质的运输能力。(2)(2)细胞核变大细胞核变大为了维持对细胞的控制。为了维持对细胞的控制。通过以上分析可说明分子、结构、功能的关系。
7、从细胞水平上看通过以上分析可说明分子、结构、功能的关系。从细胞水平上看, ,衰老的细衰老的细胞行使正常功能的能力降低胞行使正常功能的能力降低; ;从分子水平上看从分子水平上看, ,有利的功能分子含量降低有利的功能分子含量降低, ,而而色素或有害分子出现并增加。色素或有害分子出现并增加。【思考思考讨论讨论】李白有诗云李白有诗云:“:“君不见君不见, ,高堂明镜悲白发高堂明镜悲白发, ,朝如青丝暮成雪朝如青丝暮成雪”。头发由。头发由“青青”变变“白白”的主要原因是什么的主要原因是什么?(?(生命观念生命观念) )提示提示: :头发基部的黑色素细胞衰老头发基部的黑色素细胞衰老, ,细胞中的酪氨酸酶活
8、性降低细胞中的酪氨酸酶活性降低, ,黑色素合成黑色素合成减少。减少。 【素养案例素养案例】(2016(2016海南高考海南高考) )下列关于人体细胞的叙述下列关于人体细胞的叙述, ,错误的是错误的是( () )A.A.人的正常体细胞的分裂次数是有限的人的正常体细胞的分裂次数是有限的B.B.自由基攻击蛋白质可以引起细胞衰老自由基攻击蛋白质可以引起细胞衰老C.C.细胞中衰老的线粒体可被溶酶体分解清除细胞中衰老的线粒体可被溶酶体分解清除D.D.衰老细胞代谢速率加快是细胞内水分减少引起的衰老细胞代谢速率加快是细胞内水分减少引起的【解析解析】选选D D。本题主要考查细胞衰老的特点。本题主要考查细胞衰老的
9、特点。A A项项, ,人的正常体细胞的分裂人的正常体细胞的分裂次数是有限的次数是有限的, ,细胞会随着分裂次数的增加而逐渐衰老细胞会随着分裂次数的增加而逐渐衰老, ,故正确。故正确。B B项项, ,自由基自由基产生后产生后, ,攻击蛋白质攻击蛋白质, ,可以使蛋白质活性下降可以使蛋白质活性下降, ,引起细胞衰老引起细胞衰老, ,故正确。故正确。C C项项, ,溶溶酶体中含有酸性水解酶酶体中含有酸性水解酶, ,可以分解清除衰老的细胞器可以分解清除衰老的细胞器, ,故正确。故正确。D D项项, ,细胞内水细胞内水分减少、细胞新陈代谢速率减慢是细胞衰老的特征分减少、细胞新陈代谢速率减慢是细胞衰老的特
10、征, ,故错误。故错误。【方法规律方法规律】细胞衰老特征口诀记忆细胞衰老特征口诀记忆一大一大: :核大质缩染色深核大质缩染色深; ;一小一小: :水少变小代谢慢水少变小代谢慢; ;一多一多: :胞内色素积累多胞内色素积累多; ;两低两低: :物质运输酶性低。物质运输酶性低。【素养素养探究探究】母题追问母题追问(1)(1)科学思维科学思维演绎与推理演绎与推理根据自由基学说根据自由基学说, ,自由基攻击磷脂分子自由基攻击磷脂分子, ,引发雪崩式的反应引发雪崩式的反应, ,对膜对膜损伤比较大损伤比较大, ,据此可判断人体细胞中哪些细胞器不会受自由基的据此可判断人体细胞中哪些细胞器不会受自由基的影响影
11、响? ? 提示提示: :核糖体和中心体。核糖体和中心体。(2)(2)生命观念生命观念结构与功能观结构与功能观衰老细胞内水分减少会导致代谢速率减慢衰老细胞内水分减少会导致代谢速率减慢, ,其主要原因是什么其主要原因是什么? ? 提示提示: :细胞内的自由水是良好的溶剂细胞内的自由水是良好的溶剂, ,可运输生化反应的反应物和可运输生化反应的反应物和生成物生成物, ,若自由水减少若自由水减少, ,物质运输速率减慢物质运输速率减慢, ,进而使代谢速率减慢。进而使代谢速率减慢。 【素养素养迁移迁移】人体的红细胞具有运输人体的红细胞具有运输O O2 2的功能的功能, ,但衰老的红细胞会发生一系列变化但衰老
12、的红细胞会发生一系列变化, ,以下属以下属于这一变化的是于这一变化的是( () ) 水分减少水分减少, ,细胞萎缩新陈代谢的速率减慢细胞萎缩新陈代谢的速率减慢呼吸速率加快呼吸速率加快细胞的呼吸速率减慢细胞的呼吸速率减慢细胞核体积增大细胞核体积增大细胞膜的通透性改变细胞膜的通透性改变A.A.B.B.C.C.D.D.【解析解析】选选C C。细胞衰老后。细胞衰老后, ,水分减少水分减少, ,细胞萎缩细胞萎缩, ,正确正确; ;细胞衰老后细胞衰老后, ,细胞新细胞新陈代谢的速率减慢陈代谢的速率减慢, ,正确正确; ;细胞衰老后细胞衰老后, ,细胞呼吸速率减慢细胞呼吸速率减慢, ,错误错误, ,正确正确
13、; ;人体内衰老的红细胞无细胞核人体内衰老的红细胞无细胞核, ,错误错误; ;细胞衰老后细胞衰老后, ,细胞膜的通透性改变细胞膜的通透性改变, ,物物质运输能力降低质运输能力降低, ,正确。正确。【补偿训练补偿训练】下列关于细胞衰老的叙述下列关于细胞衰老的叙述, ,正确的是正确的是( () )A.A.老年个体中的细胞都处于衰老状态老年个体中的细胞都处于衰老状态B.B.细胞膜通透性改变细胞膜通透性改变, ,物质运输功能增强物质运输功能增强C.C.细胞内多种酶活性降低细胞内多种酶活性降低, ,呼吸速率减慢呼吸速率减慢D.D.细胞核体积增大细胞核体积增大, ,代谢速率加快代谢速率加快 【解析解析】选
14、选C C。老年个体中的细胞部分处于衰老状态。老年个体中的细胞部分处于衰老状态,A,A错误错误; ;细细胞膜通透性改变胞膜通透性改变, ,物质运输功能下降物质运输功能下降,B,B错误错误; ;细胞内多种酶活性细胞内多种酶活性降低降低, ,呼吸速率减慢呼吸速率减慢,C,C正确正确; ;细胞核体积增大细胞核体积增大, ,代谢速率减慢代谢速率减慢,D,D错错误。误。二、细胞的死亡二、细胞的死亡1.1.细胞凋亡细胞凋亡( (细胞死亡的主要方式细胞死亡的主要方式):):(1)(1)概念概念: :由由_所决定的细胞自动结束生命的过程所决定的细胞自动结束生命的过程, ,是由是由_决定的程序决定的程序性调控性调
15、控, ,所以它是一种所以它是一种_。基因基因程序遗传机制程序遗传机制性死亡性死亡(2)(2)类型类型: :_过程中某些细胞的死亡。过程中某些细胞的死亡。细胞的细胞的_。_的细胞的清除。的细胞的清除。生长发育生长发育自然更新自然更新被病原体感染被病原体感染(3)(3)意义意义: :完成正常的完成正常的_。维持维持_的稳定。的稳定。抵御抵御_的干扰。的干扰。 生长发育生长发育内部环境内部环境外界各种因素外界各种因素2.2.细胞坏死细胞坏死: :种种不利因素影响下种种不利因素影响下, ,由细胞由细胞_受损或中断引起的细胞受损或中断引起的细胞 损伤和死亡。损伤和死亡。正常代谢活动正常代谢活动知识点二细
16、胞的凋亡知识点二细胞的凋亡细胞凋亡和细胞坏死的比较细胞凋亡和细胞坏死的比较: : 项目项目细胞凋亡细胞凋亡细胞坏死细胞坏死原因原因正常的生理变化正常的生理变化病理性变化或剧烈损伤病理性变化或剧烈损伤调节过程调节过程受基因控制受基因控制被动进行被动进行范围范围多为单个细胞多为单个细胞大片组织或成群细胞大片组织或成群细胞炎症反应炎症反应被吞噬细胞吞被吞噬细胞吞噬噬, ,不引起炎症不引起炎症引起周围炎症反应引起周围炎症反应对机体的影响对机体的影响对机体有利对机体有利对机体有害对机体有害【思考思考讨论讨论】细胞凋亡会造成细胞数目的减少细胞凋亡会造成细胞数目的减少, ,这对生物体的生命活动是不利的这对生
17、物体的生命活动是不利的, ,你认为这你认为这句话正确吗句话正确吗? ?试分析原因。试分析原因。( (科学思维科学思维) ) 提示提示: :这句话的表述是不对的。在胚胎发育阶段通过细胞凋亡清除多余的和这句话的表述是不对的。在胚胎发育阶段通过细胞凋亡清除多余的和已完成使命的细胞已完成使命的细胞, ,保证了胚胎的正常发育保证了胚胎的正常发育; ;在成年阶段通过细胞凋亡清除衰在成年阶段通过细胞凋亡清除衰老和病变的细胞老和病变的细胞, ,保证了机体的健康。保证了机体的健康。【素养案例素养案例】“凋亡凋亡”是依据是依据“花瓣或树叶脱落、凋零花瓣或树叶脱落、凋零”的意义而命名的的意义而命名的, ,下列下列说
18、法正确的是说法正确的是( () )A.A.细胞凋亡属于自然的生理过程细胞凋亡属于自然的生理过程B.B.细胞凋亡与基因表达无关细胞凋亡与基因表达无关C.C.皮肤上的皮肤上的“老年斑老年斑”是细胞凋亡的产物是细胞凋亡的产物D.D.核辐射导致白细胞死亡属于细胞凋亡核辐射导致白细胞死亡属于细胞凋亡 【解析解析】选选A A。细胞凋亡是基因控制的生理性死亡。细胞凋亡是基因控制的生理性死亡, ,是一种自然的是一种自然的生理过程生理过程,A,A正确正确,B,B错误错误; ;皮肤上的皮肤上的“老年斑老年斑”是细胞衰老色素积累是细胞衰老色素积累的产物的产物,C,C错误错误; ;核辐射导致白细胞死亡属于细胞坏死核辐
19、射导致白细胞死亡属于细胞坏死,D,D错误。错误。【素养素养迁移迁移】下列关于细胞凋亡的叙述下列关于细胞凋亡的叙述, ,不正确的是不正确的是( () )A.A.蝌蚪在变态期蝌蚪在变态期, ,尾部细胞将发生凋亡尾部细胞将发生凋亡, ,从而使其能转变成正常从而使其能转变成正常的成体蛙的成体蛙B.B.细胞的凋亡有助于消除体内衰老的细胞细胞的凋亡有助于消除体内衰老的细胞C.C.细胞凋亡是由致病因子引发的急性损伤细胞凋亡是由致病因子引发的急性损伤, ,引起细胞破裂引起细胞破裂, ,导致导致炎症反应炎症反应D.D.细胞凋亡是由遗传物质控制的细胞正常死亡细胞凋亡是由遗传物质控制的细胞正常死亡, ,机体无炎症反
20、应机体无炎症反应 【解析解析】选选C C。蝌蚪尾的消失是通过尾部细胞凋亡实现的。蝌蚪尾的消失是通过尾部细胞凋亡实现的, ,是青是青蛙正常发育的一个阶段蛙正常发育的一个阶段,A,A正确正确; ;细胞凋亡是指由基因控制的细胞细胞凋亡是指由基因控制的细胞自动结束生命的过程自动结束生命的过程, ,在生物体的正常新陈代谢过程中在生物体的正常新陈代谢过程中, ,细胞的细胞的凋亡有助于消除体内衰老的细胞凋亡有助于消除体内衰老的细胞, ,又不引发炎症反应又不引发炎症反应,B,B、D D正确正确; ;致病因子引发的急性损伤致病因子引发的急性损伤, ,引起细胞破裂引起细胞破裂, ,导致炎症反应属于细导致炎症反应属
21、于细胞坏死胞坏死,C,C错误。错误。【补偿训练补偿训练】下列关于细胞凋亡的叙述中下列关于细胞凋亡的叙述中, ,不正确的是不正确的是 ( () )A.A.发生在生物个体的生长发育过程中发生在生物个体的生长发育过程中B.B.受到基因的控制受到基因的控制C.C.细胞凋亡对生物体有积极意义细胞凋亡对生物体有积极意义D.D.受到强烈外界刺激后发生的细胞死亡受到强烈外界刺激后发生的细胞死亡 【解析解析】选选D D。细胞凋亡在生物个体发育过程中起着重要作用。细胞凋亡在生物个体发育过程中起着重要作用,A,A正确正确; ;细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,B,B正正确确; ;细胞凋亡有利于生物个体完成正常发育细胞凋亡有利于生物个体完成正常发育, ,对生物体是有利的对生物体是有利的,C,C正确正确; ;细胞凋亡是指由基因控制的细胞自动结束生命的过程细胞凋亡是指由基因控制的细胞自动结束生命的过程, ,并非细胞坏死并非细胞坏死,D,D错误。错误。 【课堂回眸课堂回眸】