学年高中生物 第六章 细胞的生命历程 第34节 细胞的衰老和凋亡 细胞的癌变学案.docx
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学年高中生物第六章细胞的生命历程第34节细胞的衰老和凋亡细胞的癌变学案
第3、4节 细胞的衰老和凋亡 细胞的癌变
学习目标
知识概览(教师用书独具)
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)
3.理解癌细胞的主要特征。
(重点)
4.说出致癌因子的种类及分析致癌机理。
(重难点)
[自主预习·探新知]
一、细胞衰老
1.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。
2.细胞衰老的特征
(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)特征
①代谢的变化
②细胞核的变化
3.细胞衰老的原因
对于细胞衰老的原因提出了很多假说,目前大家普遍接受的是自由基学说和端粒学说。
二、细胞凋亡
1.细胞的凋亡
(1)概念
决定因素
基因
凋亡机制
遗传机制决定的程序性调控
凋亡过程
自动结束生命
别称
细胞编程性死亡
(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细胞的自然更新。
③被病原体感染的细胞的清除。
(3)意义
①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。
三、细胞癌变
1.癌细胞
(1)概念
①引起原因
②特点:
不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。
(2)癌细胞的主要特征
①适宜条件下,能够无限增殖。
②形态结构发生显著变化。
③癌细胞的表面发生变化。
由于细胞膜上糖蛋白等物质减少,使得癌细胞之间黏着性显著降低,容易分散和转移。
2.致癌因子种类及其机理
(1)种类
(2)机理
(3)癌症的预防、诊断与治疗
①预防措施:
远离致癌因子。
②诊断手段:
病理切片的显微观察、CT、核磁共振、癌基因检测等。
③治疗手段:
手术切除、化疗和放疗等手段。
[基础自测]
1.判断对错
(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)原癌基因只存在于癌细胞中,抑癌基因只存在于正常细胞中。
( )
(6)癌细胞的产生是由于正常细胞受到致癌因子作用,基因发生了突变引起的。
( )
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)× 细胞凋亡是基因控制的。
(3)× 细胞凋亡是基因控制的,细胞坏死是不利的因素引起的,两者的本质不同。
(4)√
(5)× 原癌基因和抑癌基因都存在于正常细胞中。
(6)√
2.下列属于细胞衰老特征的是( )
A.细胞膜上糖蛋白减少B.细胞内色素逐渐减少
C.细胞代谢速率减慢D.细胞内所有酶的活性上升
[答案] C
3.下列不属于细胞凋亡实例的是( )
A.蝌蚪长到一定程度后尾巴消失了
B.人皮肤表皮细胞的脱落
C.白细胞吞噬过多的细菌导致死亡
D.脑细胞因缺血而死亡
[答案] D
[合作探究·攻重难]
细胞的衰老和凋亡
[思考交流](教师用书独具)
1.老年人体内的细胞都是衰老细胞,而儿童体内细胞全是幼嫩细胞,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.老年人行动缓慢,反应迟钝,抵抗力弱。
这些特征分别是哪些细胞衰老的结果?
提示:
行动缓慢是肌肉细胞衰老的结果。
反应迟钝是神经细胞衰老的结果。
抵抗力弱是免疫细胞衰老的结果。
3.分析老年人为什么大多头发花白,满脸老年斑?
提示:
衰老细胞中酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少,故头发变白;衰老细胞膜通透性改变,色素积累,出现老年斑。
4.细胞是生物体结构和功能的基本单位,细胞的衰老就代表个体衰老吗?
提示:
对于多细胞生物而言,细胞的衰老不等于机体的衰老,如幼年个体中每天都有细胞衰老;机体的衰老也不等于细胞的衰老,如老年个体中每天也有新的细胞产生。
但个体衰老时,组成该个体的细胞往往表现为普遍衰老现象。
5.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。
6.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。
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。
3.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。
4.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:
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。
[活学活用]
1.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.头发基部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;头发基部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。
]
2.关于细胞凋亡的叙述,错误的是( )
【导学号:
92172231】
A.细胞凋亡受细胞自身基因的调控
B.细胞凋亡也称为细胞编程性死亡
C.细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中
D.被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除
C [细胞凋亡受细胞自身基因的调控,是正常的细胞生命活动,A正确;细胞凋亡也称为细胞编程性死亡,B正确;细胞凋亡会出现在个体发育全过程中,C错误;被病原体感染的细胞清除属于细胞凋亡,D正确。
]
(备选习题)
关于细胞凋亡和细胞坏死的叙述,错误的一项是( )
A.细胞凋亡是主动的,细胞坏死是被动的
B.细胞凋亡是生理性的,细胞坏死是病理性的
C.细胞凋亡是由基因调控的,细胞坏死主要是由外界因素引起的
D.细胞凋亡是急性的,细胞坏死是慢性的
D [细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,它有严格的遗传机制,因此是自动的、正常的生理过程;而细胞坏死是病理性刺激引起的细胞损伤和死亡,是被动的。
细胞坏死有急性的也有慢性的,而细胞凋亡没有这样的区分。
]
细胞癌变
[思考交流]
1.1951年,一名叫海拉的黑人妇女前往某大学医院接受宫颈癌治疗时,生物学研究人员从她的活组织切片中获取了癌细胞,并发展成为一个可用于科学研究的细胞系。
这一细胞系就被称为海拉细胞系。
该细胞系至今仍在为实验室效力。
(1)上述材料说明癌细胞具有什么特点?
提示:
适宜条件下,可以无限增殖。
(2)这一细胞系中的细胞进行分裂的方式是什么?
提示:
有丝分裂。
2.肿瘤有良性的,也有恶性的,良性肿瘤逐渐增长仅是压迫周围组织,而恶性肿瘤会不断侵入周围组织,被称为“癌”。
试分析癌细胞在体内为什么容易分散和转移呢?
提示:
癌细胞膜上糖蛋白减少,使癌细胞间的黏着性显著下降,容易在体内分散和转移。
3.接触致癌因子就会引起癌变吗?
试分析原因。
提示:
不一定。
只有致癌因子引起原癌基因和抑癌基因发生突变,才会导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
4.用于化疗的抗癌剂作用于癌细胞分裂的哪一时期?
作用机理是什么?
提示:
作用于分裂间期。
主要是抑制DNA的复制。
1.癌细胞的概念
(1)产生原因:
受到致癌因子的作用,致癌因子类似于人生病时的致病因子。
(2)产生结果:
引起细胞内部结构和功能的改变,遗传物质发生变化,细胞不受机体的控制,进行连续分裂。
2.癌细胞的特征
(1)可以无限增殖:
正常细胞的分裂是有一定限度的,而癌细胞的分裂次数是无限的,可以永远分裂下去。
(2)形态结构发生显著变化(如图):
(3)细胞表面发生了变化:
细胞膜表面的糖蛋白减少→细胞间黏着性降低→细胞容易分散和转移。
3.癌变的原因
(1)外因
致癌因子大致分为三类:
物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。
(2)内因
①原癌基因和抑癌基因是维持机体正常活动所必需的基因。
②癌变是由原癌基因和抑癌基因发生突变,导致细胞异常分裂,对这种异常分裂机体又无法阻止而造成的。
(3)癌变机理
易错提醒:
关于癌细胞的三个易错点
(1)癌细胞的形成是畸形分化,但癌细胞只进行分裂,却不再分化。
(2)肿瘤不一定是癌,良性肿瘤仅仅是压迫周围组织,不会破坏周围组织。
(3)原癌基因和抑癌基因:
前者控制细胞生长和分裂的进程,后者主要是阻止细胞不正常的增殖,二者普遍存在于所有细胞中,只不过癌细胞中两种基因已发生突变。
[活学活用]
1.下列有关细胞的说法,哪项属于癌细胞的主要特点( )
A.细胞体积变小,代谢缓慢
B.细胞膜糖蛋白减少,彼此黏着性减小
C.细胞膜通透性变小,物质运输能力降低
D.细胞核变大,呼吸速度变慢
B [癌细胞在适宜的条件下,能够无限增殖,细胞形态结构发生变化,癌细胞表面发生变化,细胞膜表面的糖蛋白减少,细胞间的黏着性减小,易扩散和转移;细胞体积变小,代谢缓慢,细胞核变大,呼吸速率变慢,细胞通透性变小,物质运输能力降低,属于细胞衰老的特征。
]
2.下列关于细胞癌变的叙述,错误的是( )
A.癌细胞在条件适宜时可无限增殖
B.癌变前后,细胞的形态和结构有明显差别
C.病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变
D.原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖
D [掌握细胞癌变的原因、过程和癌变细胞的特点是解答本题的关键。
细胞癌变是由原癌基因和抑癌基因突变引起的,其中抑癌基因能阻止细胞不正常的增殖,D错误。
癌细胞在适宜条件下可无限增殖,这是癌细胞的基本特征之一,A正确。
癌变前后,癌细胞的形态和结构发生显著变化,如癌细胞可由正常的形态变为球形,细胞膜表面的糖蛋白减少等,B正确。
诱发癌变的因素有物理因素、化学因素和生物因素,其中病毒癌基因整合到宿主细胞基因组中可诱发癌变,其属于生物因素,C正确。
原癌基因的主要功能是负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程,抑癌基因的主要功能是阻止细胞不正常的增殖。
]
[当堂达标·固双基]
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.下列有关细胞癌变的叙述,错误的是( )
A.细胞癌变后细胞膜表面糖蛋白减少
B.癌症病人染色体上无抑癌基因
C.经常食用烟熏制品易导致细胞的癌变
D.癌症的发生与个人的身心状况有关
B
4.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。
]
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
(备选习题)
下列关于细胞癌变的叙述,正确的是( )
A.人的正常细胞中没有原癌基因,有抑癌基因
B.造血干细胞与癌细胞中基因的表达情况相同
C.恶性肿瘤细胞容易扩散,有无限增殖的特性
D.细胞癌变是由于正常基因突变为原癌基因所致
C [人的正常细胞中也有原癌基因和抑癌基因,A错误;不同的细胞表达的基因不同,造血干细胞与癌细胞中基因的表达情况不同,B错误;恶性肿瘤细胞容易扩散,有无限增殖的特性,C正确;细胞癌变是由于原癌基因和抑癌基因发生突变的结果,D错误。
]
[核心语句归纳]
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.细胞凋亡是由基因调控的自动结束生命的过程。
3.癌细胞具有无限增殖、形态结构改变、易于分散和转移的特点。
4.细胞癌变的机理:
原癌基因和抑癌基因发生突变。
5.原癌基因主要调节细胞周期;抑癌基因主要阻止细胞不正常的增殖。
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