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1、第3节细胞的衰老和凋亡 1知识：(1)描述细胞衰老的特征；(2)举例说明细胞凋亡与坏死的区别。2情感态度与价值观：探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系。3能力：进行与社会老龄化相关的问题的资料搜集和分析。4重点与难点：(1)个体衰老与细胞衰老的关系，细胞衰老的特征；(2)细胞凋亡的含义以及与细胞坏死的区别。(一)问题探讨1提示：人体的衰老特征：白发，皱纹，老年斑，耳聋，眼花，行动迟缓，记忆力减退等。2老年人体内还会有幼嫩的细胞，如精原细胞仍能增殖产生精子，造血干细胞一生都能增殖产生各种类型的血细胞；年轻人体内也有衰老的细胞，如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞，最终细胞凋亡、脱落。3人体衰老与细胞衰
2、老并不是一回事。人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。但从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。(二)旁栏思考题老年斑是由于细胞内的色素随着细胞衰老而逐渐积累造成的。衰老细胞中出现色素聚集，主要是脂褐素的堆积。脂褐素是不饱和脂肪酸的氧化产物，是一种不溶性颗粒物。不同的细胞在衰老过程中脂褐素颗粒的大小也有一定的差异。皮肤细胞的脂褐素颗粒大，就出现了老年斑。(三)技能训练1细胞的寿命与分裂能力无关。寿命短的细胞不一定能分裂，如白细胞。2有关系。3提示：学生可作出各种推测。皮肤细胞的寿命约为10d，生发层细胞分裂能力强。一、个体衰老和细胞衰老1单细
3、胞的生物：细胞的衰老或死亡就是_。2对于多细胞生物：幼小个体体内存在衰老的细胞，老年个体内也存在幼嫩的细胞，但总的来说，个体的衰老过程就是_。二、细胞衰老的特征1细胞内_减少，细胞萎缩，体积变小，_速率减慢。2细胞内_活性降低。3_在细胞内积累。4细胞_速率减慢，_体积增大，核膜内折，_收缩，染色加深。5细胞膜_性改变，物质运输功能_。三、细胞的凋亡1概念：由_所决定的细胞自动结束生命的过程，又被称为_。2意义：对于生物个体_，维持_的稳定以及抵御外界各种因素的干扰起着非常关键的作用。答案：一、1.个体的衰老和死亡2组成个体的细胞整体衰老过程二、1.水分细胞代谢2酶3.色素4.呼吸细胞核染色质
4、5通透性降低三、1.基因细胞编程性死亡2正常发育内环境1.个体衰老与细胞衰老的关系对于单细胞生物体来说，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡；但对多细胞生物来说，细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并不是一回事。多细胞生物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。然而从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。2细胞衰老的特征细胞衰老的过程是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。衰老的细胞主要具有以下特征：(1)细胞内的水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的速率减慢。(2)细胞内多种酶的活性降低
5、。例如，由于头发基部的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，所以老人的头发会变白。(3)细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累，它们会妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞正常的生理功能。(4)细胞内呼吸速率减慢，细胞核的体积增大，核膜内折，染色质固缩、染色加深。(5)细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。1老年人皮肤色素沉积出现“老年斑”，原因是()A细胞呼吸速率加快B细胞中抗氧化作用的酶活性降低C细胞膜通透性改变D紫外线照射引起色素沉积解析：老年斑出现的原因主要是细胞中抗氧化酶作用的降低和细胞膜通透性的改变。答案：BC衰老的红细胞具有下列哪些特征()水分减少，细胞萎缩新陈代
6、谢的速度减慢某些酶的活性降低呼吸速率上升色素积累增多细胞的呼吸速度减慢细胞核体积增大细胞膜的通透性功能改变ABCD答案：C解析：考查红细胞的结构及衰老细胞的特征。衰老的细胞共具有以下五项特征：(1)在衰老的细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，新陈代谢的速度减慢。(2)在衰老的细胞内，有些酶的活性降低。(3)细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累。(4)衰老的细胞呼吸速度减慢，细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深。(5)细胞膜通透性功 能 改 变。根 据 上 述 特 征 判 断：都符合衰老细胞的特征，由于红细胞没有细胞核，因此还应除去。英文中细胞凋亡一词，源自古希腊语，意思是花瓣或树叶的脱落、凋零
7、。选用这一名词，是强调细胞凋亡是一种自然的生理过程。人在胚胎时期，要经历有尾的阶段，后来尾部细胞自动死亡，尾才消失。蝌蚪尾的消失，也是通过细胞自动死亡实现的。在胎儿手的发育过程中，五个手指最初是愈合在一起的，像一把铲子，后来随着指间细胞的自动死亡，才发育为成形的手指。像这样，由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常常被称为细胞编程性死亡。在成熟的生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的。细胞凋亡对于细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。细
8、胞坏死与细胞凋亡不同。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或死亡。正在发育以及发育成熟的生物体中，细胞发生凋亡的数量是惊人的。健康的成人体内，在骨髓和肠中，每小时约有10亿个细胞凋亡。脊椎动物的神经系统在发育过程中，约有50%的细胞凋亡。2下列关于细胞分裂、分化、衰老和凋亡的叙述，正确的是()A细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异，导致细胞的形态和功能各不相同B个体发育过程中细胞的分裂、分化和死亡对于生物体都是具有积极意义的C细胞分裂存在于个体发育的整个生命过程中，细胞分化仅发生在胚胎发育阶段D多细胞生物细胞衰老与机体的衰老总是同步进行的解析：细胞分化是
9、相同细胞的后代在形态、结构和生理功能方面发生稳定性差异的过程，分化的细胞遗传物质不发生变化，只是不同细胞遗传物质发生选择性表达，它和细胞的分裂一样都存在于整个生命过程。多细胞生物在生命的任何阶段都发生细胞的衰老、凋亡，细胞的衰老、凋亡是多细胞生物的正常生命现象，细胞的分裂、分化和凋亡都是生物体正常生命活动不可缺少的生命现象。答案：B蝌蚪尾消失的根本原因是()A细胞坏死B细胞分化C细胞凋亡D细胞溶解答案：C解析：蝌蚪尾消失的根本原因是细胞凋亡。细胞衰老的假说几十年来，为了阐明细胞衰老的机制，人们曾先后提出过许多假说来解释细胞衰老发生的原因。这些理论各有自己的证据，然而这些证据往往都是强调了一个方
10、面，是比较片面的。细胞衰老的原因可能由多种因素引起，所以存在多种有关细胞衰老的理论也是正常的，这可能也是至今没有真正揭示细胞衰老机制的原因。目前看来，有发展前途的理论主要有两种，一种是自由基理论，另一种是细胞的程序死亡理论。(1)自由基理论：细胞代谢过程离不开氧的存在，生物氧化过程是细胞获得能量的过程，然而在这种生物氧化过程的同时，会产生一些高活性的化合物，它们是生物氧化过程的副产品。实验已经证明，这些生物氧化过程中的副产品或中间产物与细胞衰老直接相关，它们能导致细胞结构和功能的改变，这就是细胞衰老的自由基理论。所谓自由基是指那些带有奇数电子的化学物质，即它们都带有未配对的自由电子，这些自由电
11、子导致了这些物质的高反应活性。自由基在细胞内的产生是有多种原因的。例如，生物氧化、辐射、受污染物的侵害，以及细胞内的酶促反应等过程中都会释放自由基。在细胞中正常的自由基反应过程包括起始、扩增、终止三个过程。自由基一旦生成，它们就能不断扩增。自由基对细胞膜造成非常大的损伤，对许多细胞成分也造成损伤。但是，自由基的扩增过程是可以随时被终止的，可以通过加入外源化合物来清除细胞内产生的多余的自由基。例如，加入保护性的酶，主要有超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)，两者协同作用起保护性作用。再有，加入其他抗氧化物分子，如维生素E和维生素C，它们都是自由基反应的有效终止剂。(2)细胞的程序死亡理
12、论：动物的大多数细胞在发育到一定阶段出现正常的自然死亡，称为细胞程序死亡。细胞程序死亡和细胞病理死亡有根本的区别。细胞程序死亡现象是普遍存在的，它发生在依赖激素的组织中，如淋巴细胞、胸腺细胞、肝细胞、皮肤和胚胎发生期间的细胞。一般的细胞程序死亡过程的特性：最明显的形态学变化是细胞核内染色质浓缩，DNA降解成寡聚核苷酸片段。这与某些特异蛋白的表达有关。已经证明，细胞程序死亡是一种细胞的生理控制机制。此外，还有“端粒学说”也占有一席之地。端粒学说的主要内容是，每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA，称为端粒，端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。随着细胞分裂次数的增加，截短的部分会逐渐向内延
13、伸。在端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧的正常基因的DNA序列就会受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。科学家从正常生活状态的不同年龄阶段的三个小白鼠的体内相同部位分离出相同大小的骨骼肌三块，分别为A、B、C，然后测定这三块骨骼肌释放CO2的量，其比为1.31.21。据此分析：(1)年龄最大的是_，其CO2的释放量不同，可能是细胞内_(细胞器)功能减弱所致。(2)三块骨骼肌细胞内，酶活性最强的是_。物 质 交 换 能 力 最 差 的 是_。(3)三块骨骼肌内代谢废物沉积最多的是_。答案：(1)C线粒体(2)AC(3)C1下列有关衰老细胞特征的叙述不正确的是()A衰老的细胞新陈代谢速度加快B在衰老
14、的细胞内有些酶的活性降低C衰老的细胞呼吸速度减慢D细胞膜通透性功能改变，使物质运输功能降低答案：A解析：衰老的细胞新陈代谢速度减慢。2细胞膜的通透性改变直至丧失选择透过性，这是下列哪种细胞的特征()A具分裂能力的细胞 B处于分化期的细胞C癌细胞 D衰老细胞答案：D解析：细胞膜的通透性改变直至丧失选择透过性，这是细胞衰老的特征。3检测某一植物组织细胞。发现分解有机物缓慢，酶的催化效率极低。则该细胞正在()A分化 B分裂C衰老 D癌变答案：C解析：有机物分解缓慢，酶的催化效率较低，这是细胞衰老的特征。4细胞一生一般要经过哪几个阶段()A未分化、分化、衰老、死亡B分化、衰老、未分化、死亡C衰老、分化、未分化、死亡D分化、未分化、衰老、死亡答案：A