新教材人教版必修1 第6章 第3节 细胞的衰老和死亡 学案Word文档下载推荐.docx
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机制
由__遗传机制__决定的__程序性__调控
类型
①细胞正常的__自然更新__
②清除__被病原体感染__的细胞
③正常发育过程中的程序性死亡
意义
①保证多细胞生物体完成__正常发育__
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:
是在种种__不利因素__(如缺氧、高温、高压等)影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞__损伤__和__死亡__。
┃┃活学巧练__■
(1)细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
(×
)
(2)细胞衰老表现为酶活性降低,细胞核体积减小。
(3)细胞普遍衰老会导致个体衰老。
(√)
(4)细胞坏死和细胞凋亡对生物体都是不利的。
(5)细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡。
(6)在蛙的发育过程中,细胞不断分裂,但不发生凋亡。
(×
(7)细胞的衰老和坏死都是生物体异常的生命活动。
(8)被病原体感染的细胞的清除属于细胞坏死。
思考:
1.老年人体内有没有幼嫩的细胞?
年轻人体内有没有衰老的细胞?
提示:
老年人体内含有幼嫩的细胞,如造血干细胞一生都能增殖产生各种类型的血细胞;
年轻人体内有衰老的细胞,如皮肤表皮细胞衰老形成角质层细胞。
2.衰老细胞的新陈代谢速率减慢,试分析其原因。
衰老细胞内酶的活性降低,自由水含量降低,呼吸速率降低(使能量供应减少),故细胞新陈代谢减慢。
3.强烈的细胞自噬也可能诱导细胞凋亡。
请举例说明在什么情况下会发生细胞自噬。
(1)细胞营养缺乏时,通过自噬可以获得维持生存必需的物质和能量。
(2)细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过自噬进行清除,可以维持细胞内部环境的稳定。
学霸记忆·
素养积累
重点呈现
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、膜通透性改变,物质运输功能下降。
2.细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。
课内探究·
名师点睛
知识点
细胞的衰老
1.细胞衰老的概念
细胞衰老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。
2.细胞衰老特征的概括总结
一大(细胞核变大,染色质收缩,染色加深);
一小(细胞体积变小);
一多(细胞内色素逐渐积累、增多);
一少(细胞内水分减少);
两低(细胞膜运输功能降低,有些酶的活性降低);
两慢(呼吸速率减慢,代谢速率减慢)。
3.细胞衰老的原因
关于细胞衰老的原因,自由基学说和端粒学说是现代科学家普遍认可的两种学说。
(1)自由基学说
衰老是由细胞正常代谢过程中产生的自由基造成的。
①自由基含义:
人们通常把异常活泼的带电分子或基团称为自由基。
自由基含有未配对电子,表现出高度的反应活泼性。
②自由基来源:
在生命活动中,细胞不断进行各种氧化反应,在这些反应中很容易产生自由基;
此外,辐射以及有害物质入侵也会刺激细胞产生自由基。
③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、会损伤细胞膜、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:
染色体两端的特殊序列的DNA-蛋白质复合体(端粒)会随细胞分裂次数的增加而被“截短”,进而损伤正常基因的DNA序列,使细胞活动渐趋异常。
4.细胞衰老与个体衰老之间的关系
(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:
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。
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。
特别提醒:
①幼年个体中每天都有细胞的衰老、死亡,因此细胞的衰老和死亡不等于个体的衰老和死亡。
②老年个体中每天也有新细胞的产生,因此个体的衰老不等于所有细胞的衰老。
③细胞的衰老由细胞自身的因素决定,但良好的外部环境和生活饮食习惯可以延缓细胞衰老,进而延缓机体衰老。
┃┃典例剖析__■
典例1下列关于细胞衰老的说法,不正确的是( C )
A.生物体内绝大多数细胞都要经过未分化、分化、衰老和死亡这几个阶段
B.细胞的衰老和死亡是一种正常的生理现象
C.神经细胞不会衰老、死亡
D.细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低
解析:
神经细胞也会发生衰老和死亡的现象。
┃┃变式训练__■
1.下列有关衰老细胞的特征的叙述,正确的是( D )
A.衰老细胞代谢速率减慢与其体积增大、物质交换效率降低有关
B.衰老细胞中各种酶的活性都降低
C.衰老细胞中黑色素和脂褐素的含量都减少
D.细胞衰老与个体衰老并不都是同步的
衰老细胞由于水分减少使细胞体积变小、细胞新陈代谢的速率减慢,A错误;
衰老细胞中有些酶的活性降低,有些酶的活性不变,B错误;
细胞内的色素随着细胞衰老而逐渐积累,C错误;
细胞衰老不等于个体衰老,如婴儿体内也有细胞衰老,D正确。
细胞的死亡
细胞死亡包括凋亡(apoptosis)和坏死(necrosis)等方式,其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式。
1.细胞凋亡
(1)细胞凋亡的概念
细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以它是一种程序性死亡。
不同的细胞,寿命不同,凋亡的速率也不同,如小肠上皮细胞的寿命只有1~2天,白细胞的寿命是5~7天,平滑肌细胞、神经细胞、心肌细胞寿命很长。
(2)细胞凋亡的实例
①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。
②蝌蚪尾的消失,也是通过细胞自动死亡实现的。
③在胎儿手的发育过程中,五个手指最初是连在一起的,像一把铲子,后来随着指间的细胞自动死亡,才发育为成形的手指。
知识拓展
细胞凋亡的过程
(1)凋亡的开始:
细胞皱缩,细胞连接消失,内质网膨胀,染色质收缩并沿核膜分布。
(2)凋亡小体的形成:
核膜破裂,染色质断裂成大小不等的片段,与一些细胞器聚集后被一些内陷的细胞膜包围,形成凋亡小体。
(3)细胞的解体:
凋亡小体逐渐与细胞分离,脱落至细胞间质,最终被周围的细胞吞噬并消化。
(3)细胞凋亡的三种主要类型
①由于细胞衰老、局部的有害突变、DNA功能缺失等不利因素,细胞自行裂解死亡(如衰老细胞、受到机械损伤无法修复的细胞)。
②细胞的自然更新(如幼蛙尾部的消失)。
③被病原体感染的细胞的清除或外界信号(如药物、射线)引起的凋亡。
(4)细胞凋亡的作用
①有利于清除多余的、无用的细胞;
②有利于清除有害细胞;
③有利于清除已完成正常使命的衰老细胞;
④有利于清除发育不正常的细胞;
⑤维持器官、组织、细胞数目的相对稳定。
①细胞凋亡是机体正常的生命现象,对机体具有积极意义。
②细胞凋亡不是仅发生在个体发育的胚胎时期,而是贯穿于整个生命过程的始终。
2.细胞坏死
(1)概念
细胞坏死是指在种种不利因素影响下,如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
(2)过程
正常细胞
正常代谢活动
细胞损伤和死亡
↑
种种不利因素
典例2(2019·
河南省洛阳市高一)下列有关人体细胞凋亡的叙述,错误的是( B )
A.癌症病人化疗时,会导致大量白细胞死亡属于细胞坏死
B.细胞凋亡不会发生在胚胎发育过程中
C.皮肤表面每天脱落死亡的大量细胞属于细胞凋亡
D.细胞凋亡和细胞分化都是受基因控制的,是基因选择性表达的结果
癌症病人化疗过程中大量白细胞死亡是化学药物引起的细胞死亡,属于细胞坏死,A正确;
细胞凋亡发生在整个生命历程中,B错误;
皮肤表面每天脱落死亡的大量细胞属于细胞凋亡,C正确;
细胞凋亡和细胞分化都是受基因控制的,是基因选择性表达的结果,D正确。
2.关于细胞凋亡与细胞坏死,下列说法正确的是( D )
A.细胞凋亡是细胞在特定条件下的被动死亡过程
B.细胞死亡就是细胞坏死
C.细胞坏死和细胞凋亡对生物体都是不利的
D.细胞会随着分裂次数的增多而衰老
细胞死亡包括细胞主动死亡(细胞凋亡)、细胞被动死亡(细胞坏死),A、B错误;
细胞凋亡对生物体是有利的,C错误。
指点迷津·
拨云见日
细胞分裂、分化、衰老、坏死、凋亡的比较
1.联系
2.区别
项目
影响因素
特点
遗传物质
对机体的影响
细胞分裂
基因决定
亲子代遗传性状稳定
复制后均分
有利
细胞分化
基因选择性表达
普遍性、持久性、不可逆性、遗传物质不变
不变
细胞衰老
受基因控制
水分减少、酶活性降低、色素积累、膜通透性改变
细胞坏死
不受基因控制,由极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激等不利因素造成
被动的、由细胞正常代谢活动受损或中断引起的病理过程
不利
细胞凋亡
主动的、细胞自动结束生命的过程
知识贴士
理解细胞衰老和凋亡的两个“≠”
(1)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。
(2)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。
典例3(2020·
河南省三门峡市高一)下列关于细胞衰老、凋亡的叙述,正确的是( D )
A.对所有的生物体来说,细胞衰老和个体衰老不是一回事
B.细胞的寿命与细胞的分裂能力呈负相关,寿命越短分裂能力越强
C.细胞凋亡是由基因控制的细胞死亡的现象,与环境因素无关
D.细胞衰老最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化
对于单细胞生物体来说,细胞的衰老就是个体的衰老,但对多细胞生物来讲,细胞衰老与个体衰老并不是一回事,A项错误;
不能分裂的细胞是由具有分裂能力的细胞分化而来的,所以一般细胞分裂能力越强,其寿命越长,如造血干细胞比血细胞寿命长,B项错误;
细胞凋亡受基因的调控,但也与环境因素有关,C项错误;
细胞衰老最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化,D项正确。
特别提示:
(1)细胞增殖、分化、衰老和凋亡是细胞的正常生命活动,不能误认为是细胞发育的4个阶段。
细胞凋亡与细胞增殖都是维持生物体内细胞动态平衡的基本行为。
(2)细胞凋亡与基因选择性表达有关,但不属于细胞分化过程。
解疑答惑
问题探讨⇨P123
1.提示:
毛囊细胞的衰老导致白发的产生。
2.提示:
老年人体内也有幼嫩的细胞,年轻人的体内也有衰老的细胞。
3.提示:
个体衰老与细胞衰老并不是一回事。
个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。
旁栏思考⇨P124
“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。
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”。
思考·
讨论⇨P125
从实验1可知细胞的分裂次数是有限的,胎儿的细胞增殖的代数多,老年人的细胞增殖的代数少。
细胞核对细胞分裂的影响大。
思维训练⇨P127
细胞的寿命和分裂能力无关。
寿命短的细胞不一定能分裂,如白细胞。
有关系。
学生可作出各种推测,如皮肤表皮细胞的寿命比较短,没有分裂能力。
练习与应用⇨P127
一、概念检测
1.
(1)×
(2)√ (3)√ (4)×
2.C
二、拓展应用
细胞凋亡的速率与它们的功能有关系。
因为白细胞的功能是吞噬病菌等,所以白细胞凋亡的速率很快。
细胞凋亡不仅保证了多细胞生物个体发育的正常进行,而且在维持生物体内部环境的稳定,抵御外界各种因素的干扰方面也都起着非常关键的作用。
训练巩固·
课堂达标
1.下列有关衰老细胞特征的叙述,不正确的是( A )
A.衰老的细胞新陈代谢速率加快
B.衰老的细胞内多种酶的活性降低
C.衰老的细胞呼吸速率减慢
衰老的细胞新陈代谢速率减慢。
2.下列有关细胞凋亡的叙述中,正确的是( C )
A.细胞凋亡是因为环境因素的突然变化所导致的细胞死亡
B.细胞死亡也可以称为细胞凋亡
C.细胞凋亡是细胞自动结束生命的过程,由严格的遗传机制决定
D.细胞凋亡对机体会造成伤害
细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,受到严格的由遗传机制决定的程序性调控。
细胞凋亡对于多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。
3.下图是表示细胞内发生的一系列重大生命活动,请根据图回答:
(1)该图可以用来表示下列哪些生物细胞的重大生命活动?
__⑤⑥⑦⑧__(填写序号)
①噬菌体 ②酵母菌 ③乳酸菌 ④变形虫 ⑤海带 ⑥蚯蚓 ⑦玉米 ⑧蘑菇
(2)在A、B、C、D四项生命活动中,人在幼年时期能够发生的是__A、B、C、D__,对于人体有积极意义的是__A、B、C、D__。
(填写字母序号)
(3)B过程的结果,导致细胞在__形态、结构和生理功能__等方面发生了改变,但是细胞中的遗传物质__未发生__(填“发生”或“未发生”)改变。
该图表示多细胞生物的重大生命活动;
人在幼年时期,细胞增殖、细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡等过程都会发生,四项生命活动对于人体都有积极意义;
细胞分化的结果使细胞在形态、结构和生理功能等方面发生改变,但是遗传物质未发生变化。
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