人教版必修1第6章第3節(jié)細胞的衰老和死亡學案2

第3節(jié)細胞的衰老和死亡學習目標素養(yǎng)定位.描述細胞衰老的特征和原因。.描述細胞凋亡和細胞壞死的區(qū)別。.探討細胞衰老和死亡與人體健康的關(guān)系，關(guān)注老年人的健康.運用結(jié)構(gòu)和功能觀,解釋細胞衰老的特征、原因和細胞衰老與個體衰老的關(guān)系。（生命觀念、科學思維）.運用結(jié)構(gòu)與功能觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀，闡明細胞凋亡的機理、意義以及與細胞壞死的區(qū)別。（科學思維）一、細胞的衰老.細胞衰老的含義細胞的生理狀態(tài)和化學反應(yīng)發(fā)生復雜變化的過程,最終表現(xiàn)為細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化。.細胞衰老的特征細胞膜卜通透性改變,使物質(zhì)運輸功能降低'水分:減少f細胞萎縮、體積變小酶:多種酉每活性曬一呼吸速率減慢,新湎耐陳代謝速率減慢（例:酪氨酸酶活性-一勺］降低一白發(fā)）色素:逐漸積累,妨礙細胞內(nèi)物質(zhì)的交流［和傳遞體積:增大細胞核，核膜：內(nèi)折、染色質(zhì)：收縮,染色加深變化成許多凋亡小體影響受基因嚴格控制，也內(nèi)、外因共極端的物理、化學因素或因素受外界環(huán)境影響同作用嚴重的病理性刺激對機體的影響對機體有利對機體有利對機體有害4.下列是關(guān)于細胞凋亡和細胞壞死的敘述，其中正確的是（A）A.二者都可引起細胞死亡現(xiàn)象B.二者對機體都有積極的生物學意義C.二者都是病理現(xiàn)象,對機體都有害D.二者都會傷及周圍其他細胞解析:細胞凋亡和細胞壞死的最終結(jié)果都是細胞死亡。細胞凋亡是一個主動的由基因所決定的細胞程序性或自動結(jié)束生命的過程,對生物個體發(fā)育、機體穩(wěn)定狀態(tài)的維持都有重要作用，是有積極意義的;但細胞壞死是一種由極端的物理、化學因素或嚴重的病理性刺激引起的細胞損傷和死亡。細胞壞死時,其內(nèi)容物釋放到細胞外,會對周圍細胞造成傷害，從而引起炎癥。5.細胞自噬是將細胞內(nèi)受損、變性、衰老的蛋白質(zhì)或細胞器運輸?shù)饺苊阁w內(nèi)并降解的過程（如圖），下列相關(guān)說法不正確的是（A）A.細胞自噬和細胞凋亡對于細胞具有相同意義B.細胞自噬過程可體現(xiàn)溶酶體的消化營養(yǎng)功能C.細胞自噬維持在一定水平,能確保細胞內(nèi)的穩(wěn)態(tài)D.細胞自噬可發(fā)生在細胞生長、分化、衰老、凋亡的全過程解析:細胞凋亡與細胞自噬是兩個不同的概念，有不同的生命意義。細胞凋亡是由基因控制的程序性死亡,而細胞自噬是將細胞內(nèi)受損、變性、衰老的蛋白質(zhì)或細胞器運輸?shù)饺苊阁w內(nèi)并降解的過程,產(chǎn)生的部分物質(zhì)可以被細胞利用。［情境］春末夏初,成團的蛙卵漂浮在池塘的水面上,靜靜地沐浴著溫暖的陽光。幾天后，一只只活潑可愛的小蝌蚪掙脫了膠膜的束縛，自由自在地生活在水中。再經(jīng)過一段時間,蝌蚪尾巴消失,形貌大改,成為能游善跳的青蛙（如圖）。探究：（1）蝌蚪尾巴的消失與哪種細胞器有直接關(guān)系？為什么？提示:溶酶體。蝌蚪尾巴消失是細胞凋亡的結(jié)果,溶酶體直接參與細胞凋亡的過程。⑵若將蝌蚪尾部用濃鹽酸處理,尾部會潰爛消失,這與蝌蚪尾巴自行消失有什么不同？提示：正常情況下蝌蚪尾巴的消失是細胞凋亡,而用濃鹽酸處理后,尾部潰爛消失屬于細胞壞死。課堂小結(jié)隨堂檢測1.科學家發(fā)現(xiàn),當細胞衰老時,細胞中M蛋白的含量會下降。下列有關(guān)說法正確的是（A）A.增加M蛋白的含量可能會延緩細胞的衰老B.老年人體內(nèi)都是衰老的細胞C.口服M蛋白可直接給機體補充M蛋白D.與M蛋白合成有關(guān)的細胞結(jié)構(gòu)有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體解析:細胞衰老時,細胞中M蛋白的含量會下降,所以推測增加M蛋白的含量可能會延緩細胞的衰老;細胞衰老貫穿于整個生命歷程,老年人體內(nèi)不都是衰老的細胞;M蛋白是蛋白質(zhì)，不能口服，口服易被消化道內(nèi)的蛋白醐分解;M蛋白是胞內(nèi)蛋白，胞內(nèi)蛋白的合成一般不需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體的加工。2.對于多細胞生物而言，下列有關(guān)細胞生命歷程的說法,正確的是(C)A.同一植株的根尖和葉肉細胞的差異的根本原因是遺傳信息不同B.被病原體感染的細胞的清除屬于細胞壞死C.一般來說,正常細胞的壽命與其分裂能力無關(guān),而與其承擔的功能有關(guān)D.動物細胞衰老后,細胞核體積減小，染色質(zhì)松散解析：同一植株的根尖和葉肉細胞的遺傳信息相同，差異的根本原因是基因的選擇性表達;被病原體感染的細胞的清除屬于細胞凋亡;一般來說,正常細胞的壽命與其分裂能力無關(guān),而與其承擔的功能有關(guān)，如心肌細胞壽命很長，但不能分裂;動物細胞衰老后，其細胞核體積增大,染色質(zhì)收縮。3.研究人員發(fā)現(xiàn),一組非肽類Caspase抑制劑能夠抑制細胞凋亡過程中信號的傳遞。下列敘述不正確的是（C）A.細胞凋亡過程中的信號傳遞與某種蛋白質(zhì)有關(guān)B.細胞凋亡是由基因控制的細胞程序性死亡C.Caspase抑制劑在核糖體上合成D.細胞的衰老和凋亡失控都會導致某些疾病的發(fā)生解析:細胞凋亡過程中的信號傳遞需要細胞膜上的特異性受體識別信號分子,故與受體蛋白有關(guān);細胞凋亡是由基因決定的細胞自動結(jié)束生命的過程,是一種細胞程序性死亡;核糖體是合成蛋白質(zhì)的場所,Caspase抑制劑為非肽類,故不是在核糖體上合成的;細胞的衰老和凋亡是正常的生命活動,但細胞的衰老和凋亡失控都會導致某些疾病的發(fā)生。4.細胞衰老與凋亡是生物界的普遍規(guī)律。一部分衰老的細胞會被機體自身清除，但另一些衰老的細胞會隨著時間的推移在體內(nèi)積累，并分泌一些免疫刺激因子,導致低水平炎癥發(fā)生，引起周圍組織衰老或癌變。實驗揭示，衰老細胞可能是組織器官進一步衰退的重要原因?？茖W家通過研究表明，清除衰老細胞可延緩小鼠的衰老進程,該成果有望開辟出一條對抗衰老的新途徑。分析回答下列問題。⑴衰老細胞的特征主要有減少，細胞萎縮；多種的活性降低,新陳代謝速率減慢;細胞膜改變，使物質(zhì)運輸功能降低等。⑵人的神經(jīng)系統(tǒng)在發(fā)育過程中，約有50%的細胞發(fā)生程序性死亡。你認為人的表皮細胞中具有控制細胞程序性死亡的基因嗎？。為什么？。⑶在成熟的生物體內(nèi)，衰老細胞以及某些被病原體感染的細胞的清除,都是通過完成的。解析：（1）細胞衰老的特征有①細胞內(nèi)水分減少,細胞萎縮，體積變??；②多種酶的活性降低，呼吸速率減慢,新陳代謝速率減慢;③細胞膜通透性改變,物質(zhì)運輸功能降低;④細胞核的體積增大,核膜內(nèi)折,染色質(zhì)收縮,染色加深;⑤細胞內(nèi)的色素逐漸積累，妨礙細胞內(nèi)物質(zhì)的交流和傳遞。⑵同一人體內(nèi)，表皮細胞與神經(jīng)細胞含有的基因一樣，因為它們是由同一個受精卵分裂、分化而來的，因此人的表皮細胞中具有控制細胞程序性死亡的基因。⑶成熟生物體通過細胞凋亡實現(xiàn)對衰老細胞以及被病原體感染的細胞的清除,維持生物體內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定。答案：（1）細胞內(nèi)水分酶通透性⑵有表皮細胞與神經(jīng)細胞含有的基因一樣，因為它們是由同一個受精卵分裂、分化而來的⑶細胞凋亡,細胞衰老的原因（1）自由基學說①自由基的概念:異?；顫姷膸щ姺肿踊蚧鶊F。（細胞中各種氧化反應(yīng)產(chǎn)生②自由基的來源（輻射及有害物質(zhì)入侵刺激細胞I產(chǎn)生'攻擊和破壞細胞內(nèi)各種執(zhí)行正常功能的生物分子③結(jié)果（攻擊DNA,可能引起基因突變攻擊蛋白質(zhì)，使蛋白質(zhì)活性下降,導致細、胞衰老⑵端粒學說①端粒概念:每條染色體的兩端都有的一段特殊序列的DNA一蛋白質(zhì)復合體。②端粒的特點：每次細胞分裂后會縮短一截。③結(jié)果:在端粒DNA序列被“截”短后,端粒內(nèi)側(cè)正?；虻腄NA序列就會受到損傷，使細胞活動漸趨異常。.細胞衰老與個體衰老的關(guān)系⑴單細胞生物:細胞的衰老或死亡就是個體的衰老或死亡。⑵多細胞生物①體內(nèi)的細胞總是在不斷更斷著,總有一部分細胞處于衰老或走向死亡的狀態(tài)。②從總體上看,個體衰老的過程也是組成個體的細胞儂衰老的過程。二、細胞的死亡L細胞凋亡⑴含義：由基因所決定的細胞口動結(jié)束生命的過程。由于細胞凋亡受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調(diào)控,所以它是一種程序性死亡。⑵類型①個體發(fā)育中細胞的程序性死亡。②成熟個體中細胞的自然更新。③某些被病原體感染的細胞的清除。⑶意義細胞凋亡對于多細胞生物體完成正常發(fā)育,維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定，以及抵御外界各種因素的干擾都起著非常關(guān)鍵的作用。.細胞壞死⑴誘因：極端的物理、化學因素或嚴重的病理性刺激等不利因素。⑵特點：細胞正常代謝活動受損或中斷。(3)影響：引起細胞損傷和死亡。,細胞自噬⑴概念:在一定條件下,細胞會將受損或功能退化的細胞結(jié)構(gòu)等,通過溶酶體降解后再利用。⑵對象：受損或功能退化的細胞結(jié)構(gòu)等。⑶作用條件:①在營養(yǎng)缺乏條件下，獲得維持生存所需的物質(zhì)和能量;②在細胞受到損傷或衰老時，清除受損或衰老的細胞器;③在微生物入侵時,清除感染的微生物和毒素。(4)有些激烈的細胞自噬,可能誘導細胞凋亡。判斷正誤⑴細胞衰老時，細胞體積和細胞核體積均減小。（X）提示:細胞衰老時,細胞核體積增大。⑵衰老的生物體中，細胞都處于衰老狀態(tài)。（X）提示：多細胞生物體衰老是組成個體的細胞普遍衰老的過程,但并不是所有細胞都處于衰老狀態(tài)。⑶細胞凋亡和細胞壞死受環(huán)境的影響，不受機體控制。（X）提示:細胞凋亡是由基因決定的細胞自動結(jié)束生命的過程,受機體控制。（4）生物體內(nèi)細胞的自然更新、清除被病原體感染的細胞,都是通過細胞凋亡實現(xiàn)的。（V）⑸細胞凋亡使細胞自主有序地死亡，有利于生物體內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定。（V）（6）細胞凋亡不出現(xiàn)在胚胎發(fā)育過程中。（X）提示：細胞凋亡發(fā)生在整個生命歷程中。⑺細胞自噬與溶醐體密切相關(guān),通過細胞自噬可以清除受損或衰老的細胞器。（V）探究一細胞衰老的特征及細胞衰老與個體衰老的關(guān)系“少小離家老大回，鄉(xiāng)音無改鬢毛衰。”與年輕人相比,老年人有許多衰老的特征，例如頭發(fā)變白、出現(xiàn)“老年斑”、滿臉皺紋、頭發(fā)稀疏、渾身乏力、行動遲緩等。閱讀教材P123及P124第1段，思考討論下列問題。⑴老年人為什么會出現(xiàn)白發(fā)？提示:老年人毛囊中的黑色素細胞衰老，細胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成減少。⑵老年人為什么會出現(xiàn)“老年斑”？提示:衰老皮膚細胞中色素積累。⑶老年人為什么會滿臉皺紋？提示:衰老皮膚細胞內(nèi)的水分減少,細胞萎縮,體積變小。⑷一般老年人的正常體溫比年輕人略低，肌肉的力量及耐力遠不及年輕人，原因是什么？提示:衰老細胞內(nèi)多種酶的活性降低，呼吸速率減慢,新陳代謝速率減慢。⑸細胞衰老等于個體衰老嗎?老年人體內(nèi)的細胞都是衰老細胞嗎？提示:單細胞生物的細胞衰老等于個體衰老；多細胞生物中細胞衰老不等于個體衰老。老年人體內(nèi)也在不斷進行細胞更新，個體衰老是組成個體的細胞普遍衰老的結(jié)果。1.李白詩云：“君不見，高堂明鏡悲白發(fā)，朝如青絲暮成雪?！睆募毎麑W的角度分析，以下有關(guān)衰老細胞的說法不準確的是（D）A.細胞內(nèi)的色素逐漸積累，從而妨礙細胞內(nèi)的物質(zhì)交流B.細胞核體積增大,染色質(zhì)收縮,染色加深C.細胞內(nèi)的水分減少,細胞呼吸速率減慢D.衰老細胞的細胞膜通透性改變,物質(zhì)運輸功能增強解析:衰老細胞的細胞膜通透性改變,物質(zhì)運輸功能降低。探究二細胞衰老的原因.自由基學說認為衰老過程中的退行性變化是由細胞正常代謝過程中產(chǎn)生的自由基造成的。閱讀教材P124“自由基學說”，回答下面的問題。⑴試舉例說明自由基為什么能夠促使細胞衰老。提示：自由基能夠攻擊和破壞細胞內(nèi)各種執(zhí)行正常功能的生物分子，導致細胞衰老。例如，攻擊生物膜中的磷脂分子，產(chǎn)物同樣是自由基，新產(chǎn)生的自由基又會去攻擊別的分子，引發(fā)雪崩式的反應(yīng),從而造成生物膜損傷；自由基攻擊DNA可能引起基因突變；自由基攻擊蛋白質(zhì)，使蛋白質(zhì)活性下降,導致細胞衰老。⑵自由基是如何產(chǎn)生的?為減緩細胞衰老,應(yīng)采取哪些措施？提示:在生命活動中,細胞不斷進行各種氧化反應(yīng),這些反應(yīng)中很容易產(chǎn)生自由基；另外，輻射以及有害物質(zhì)入侵也會刺激細胞產(chǎn)生自由基。在生產(chǎn)生活中，我們要避免接觸一些輻射和有害物質(zhì)，養(yǎng)成良好的生活習慣。例如，不吸煙，不酗酒等。.端粒學說認為細胞在每次分裂過程中都會由于DNA聚合醐功能障礙而不能完全復制它們的染色體，因此最后DNA序列可能會丟失,造成細胞衰老死亡。閱讀教材P124“端粒學說”，回答下面的問題。⑶正常細胞的衰老與分裂次數(shù)有什么關(guān)系？提示:細胞會隨著分裂次數(shù)的增多而衰老。(4)端粒在原核細胞中是否存在？提示:不存在，因為端粒是位于染色體兩端的DNA一蛋白質(zhì)復合體。2.身體新陳代謝過程中產(chǎn)生的自由基是導致皮膚衰老的“元兇”。自由基會破壞膠原蛋白，使皮膚得不到足夠的營養(yǎng)供應(yīng),從而造成皮膚組織活力下降、失去彈性、產(chǎn)生皺紋，出現(xiàn)皮膚老化、膚色暗沉等現(xiàn)象。某些抗氧化劑能清除代謝過程中產(chǎn)生的自由基,延緩細胞衰老。下列有關(guān)敘述正確的是（C）A.幼年個體不產(chǎn)生自由基,所以沒有衰老細胞B.細胞衰老對機體的正常發(fā)育是不利的C.細胞衰老過程中酪氨酸酶活性降低可能與自由基有關(guān)D.老年斑的形成與酪氨酸酶催化黑色素合成有關(guān)解析:細胞進行各種氧化反應(yīng)很容易產(chǎn)生自由基，故幼年和老年人體內(nèi)均會產(chǎn)生自由基，所以幼年個體中也有衰老細胞;細胞衰老是機體正常的生命現(xiàn)象，對機體的正常發(fā)育是有利的；自由基會攻擊蛋白質(zhì)，故細胞衰老過程中酪氨酸酶活性降低可能與自由基有關(guān);細胞衰老后,老年斑的形成是色素隨皮膚細胞衰老而逐漸積累的結(jié)果。3,位于染色體兩端的端粒結(jié)構(gòu)被形象地比喻為控制細胞分裂次數(shù)的“時鐘”，它會隨著細胞分裂而變短。惡性腫瘤細胞具有一種高活性的端粒酶,它能維持癌細胞端粒的長度，使其無限制擴增。據(jù)此判斷，下列說法錯誤的是（B）A.端粒的長度可決定細胞的壽命B.端粒酶和端粒的化學本質(zhì)相同C.正常細胞分裂次數(shù)有限可能是因為缺少高活性的端粒酶D.細菌中無端粒結(jié)構(gòu)解析:端粒DNA序列在每次細胞分裂后會縮短一截,隨著DNA復制與細胞分裂的不斷進行,端粒會逐漸縮短，故端粒的長度可決定細胞的壽命;端粒是每條染色體兩端的一段特殊序列的DNA一蛋白質(zhì)復合體,端粒酶屬于酶，酶的化學木質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA,因此二者化學本質(zhì)不同；正常細胞分裂次數(shù)有限可能是因為缺少端粒酶;細菌是原核生物沒有染色體，因此無端粒結(jié)構(gòu)。探究三細胞死亡與細胞自噬.在胎兒手的發(fā)育過程中，五個手指最初是連在一起的，像一把鏟子，后來隨著指間的細胞自動死亡,才發(fā)育為成形的手指。在神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育過程中，約有50%的原始神經(jīng)細胞存活并與靶細胞建立連接,而沒有建立連接的神經(jīng)細胞則發(fā)生凋亡。⑴細胞凋亡在生物體的生長發(fā)育中有什么作用？提示:細胞凋亡對于生物體生長發(fā)育中組