【高中生物】2023-2024學(xué)年 人教版 必修一細(xì)胞的衰老和死亡同步教學(xué)課件

第3節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡1.概述細(xì)胞衰老的特征,闡釋細(xì)胞衰老的主要原因,形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。2.通過學(xué)習(xí)細(xì)胞衰老與個(gè)體衰老的關(guān)系,辯證看待部分與整體之間的關(guān)系。3.運(yùn)用比較和分析的科學(xué)方法辨析細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死,明確細(xì)胞凋亡對生物體的意義,培養(yǎng)科學(xué)思維。4.聯(lián)系日常生活實(shí)際,了解細(xì)胞衰老和死亡的主要特征并掌握其原因及其防治措施,關(guān)注生命健康,培養(yǎng)社會責(zé)任意識。目標(biāo)素養(yǎng)知識概覽一、細(xì)胞衰老1.細(xì)胞衰老的過程細(xì)胞衰老的過程是細(xì)胞的生理狀態(tài)和化學(xué)反應(yīng)發(fā)生復(fù)雜變化的過程,最終表現(xiàn)為細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化。2.衰老細(xì)胞的特征(1)衰老細(xì)胞代謝的變化:(2)衰老細(xì)胞細(xì)胞核的變化:3.細(xì)胞衰老的原因(1)自由基學(xué)說:(2)端粒學(xué)說:4.細(xì)胞衰老與個(gè)體衰老的關(guān)系(1)單細(xì)胞生物:細(xì)胞的衰老或死亡就是個(gè)體的衰老或死亡。(2)多細(xì)胞生物:①體內(nèi)的細(xì)胞總是在不斷更新著,總有一部分細(xì)胞處于衰老或走向死亡的狀態(tài)。②從總體上看,個(gè)體衰老的過程也是組成個(gè)體的細(xì)胞普遍衰老的過程。5.細(xì)胞衰老的意義細(xì)胞衰老是人體內(nèi)發(fā)生的正常生命現(xiàn)象,正常的細(xì)胞衰老有利于機(jī)體更好地實(shí)現(xiàn)自我更新。微判斷1基于對細(xì)胞衰老的認(rèn)識,判斷下列表述是否正確。1.衰老細(xì)胞內(nèi)染色質(zhì)收縮影響DNA分子的復(fù)制。()2.細(xì)胞衰老過程中,酶活性降低,細(xì)胞核體積變小。()3.同一種體細(xì)胞的端粒長度與其有絲分裂能力呈正相關(guān)。()4.自由基只有攻擊蛋白質(zhì)時(shí)才會導(dǎo)致細(xì)胞衰老。()5.衰老的生物體中,細(xì)胞都處于衰老狀態(tài)。()6.多細(xì)胞生物幼嫩的個(gè)體中也含衰老細(xì)胞。()√×√××√微訓(xùn)練11.細(xì)胞衰老的原因中,被大家普遍接受的是(

)①生物生命活動中產(chǎn)生了大量自由基②細(xì)胞中的營養(yǎng)物質(zhì)無法正常供應(yīng)③細(xì)胞中產(chǎn)生的代謝廢物大量積累④染色體上的端粒不斷被“截”短A.①③

B.②④

C.①④

D.③④答案:C解析:關(guān)于細(xì)胞衰老的原因,目前被大家普遍接受的觀點(diǎn)是自由基學(xué)說和端粒學(xué)說。2.大多數(shù)老年人頭發(fā)變白的直接原因是頭發(fā)基部細(xì)胞內(nèi)(

)A.物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)加速B.新陳代謝加快C.呼吸速率加快D.與黑色素合成相關(guān)的酶活性降低答案:D解析:與黑色素合成相關(guān)的酶活性降低,黑色素合成減少,致使老年人頭發(fā)變白。二、細(xì)胞的死亡1.細(xì)胞凋亡(細(xì)胞死亡的一種主要方式)(1)概念:由基因所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程,是由遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控,所以它是一種程序性死亡。(2)類型:①生長發(fā)育過程中某些細(xì)胞的死亡。②細(xì)胞的自然更新。③某些被病原體感染的細(xì)胞的清除。(3)意義:①完成正常發(fā)育。②維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定。③抵御外界各種因素的干擾。2.細(xì)胞壞死在種種不利因素影響下,由細(xì)胞正常代謝活動受損或中斷引起的細(xì)胞損傷和死亡。微判斷2基于對細(xì)胞死亡的認(rèn)識,判斷下列表述是否正確。1.在細(xì)胞凋亡過程中,細(xì)胞內(nèi)酶的活性均降低。()2.細(xì)胞的衰老和凋亡是生物體異常的生命活動。()3.細(xì)胞壞死對生物體是不利的。()4.衰老的細(xì)胞被溶酶體清除屬于細(xì)胞壞死。()5.細(xì)胞死亡是細(xì)胞凋亡的同義詞。()××√××微訓(xùn)練21.下列不屬于細(xì)胞凋亡實(shí)例的是(

)A.蝌蚪長到一定程度后尾巴消失了B.人皮膚表皮細(xì)胞的脫落C.清除被病原體感染的細(xì)胞D.腦細(xì)胞因缺血而死亡答案:D解析:腦細(xì)胞因缺血而死亡,是由外因引起的一種非生理性的不正常死亡。2.在蝌蚪發(fā)育成青蛙的過程中,對尾部消失起主要作用的細(xì)胞器是(

)A.溶酶體 B.中心體C.線粒體 D.高爾基體答案:A解析:與細(xì)胞凋亡關(guān)系最為密切的細(xì)胞器是溶酶體。三、細(xì)胞自噬1.概念在一定條件下,細(xì)胞會將受損或功能退化的細(xì)胞結(jié)構(gòu)等,通過溶酶體降解后再利用。2.對象受損或功能退化的細(xì)胞結(jié)構(gòu)等。3.類型(1)在營養(yǎng)缺乏時(shí),獲得維持生存所需的物質(zhì)和能量。(2)在細(xì)胞受到損傷或細(xì)胞衰老時(shí),清除受損或衰老的細(xì)胞器。(3)在微生物入侵時(shí),清除感染的微生物和毒素。4.意義人類許多疾病的發(fā)生,可能與細(xì)胞自噬發(fā)生障礙有關(guān),因此,細(xì)胞自噬機(jī)制的研究對許多疾病的防治有重要意義。一

細(xì)胞的衰老問題探究古人有詩云:“少小離家老大回,鄉(xiāng)音無改鬢毛衰?！迸c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。請思考回答下列問題。(1)請從細(xì)胞衰老的角度分析,老年人出現(xiàn)白發(fā)、老年斑的原因是什么?提示:老年人毛囊中的黑色素細(xì)胞衰老,細(xì)胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成減少。衰老的細(xì)胞細(xì)胞膜通透性改變,色素積累,出現(xiàn)老年斑。(2)與年輕人相比,老年人一般體溫略低,反應(yīng)變慢,肌肉的收縮力降低,原因是什么?提示:細(xì)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。(3)細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,細(xì)胞的衰老就代表個(gè)體的衰老嗎?提示:對于多細(xì)胞生物而言,細(xì)胞的衰老不等于機(jī)體的衰老,如幼年個(gè)體中每天都有細(xì)胞衰老;機(jī)體的衰老也不等于細(xì)胞的衰老,如老年個(gè)體中每天也有新的細(xì)胞產(chǎn)生。但個(gè)體衰老時(shí),組成該個(gè)體的細(xì)胞往往表現(xiàn)為普遍衰老現(xiàn)象。(4)自由基學(xué)說認(rèn)為衰老過程中的退行性變化是由細(xì)胞正常代謝過程中產(chǎn)生的自由基造成的。自由基為什么能夠促使細(xì)胞衰老?提示:自由基能夠攻擊和破壞細(xì)胞內(nèi)各種執(zhí)行正常功能的生物分子,導(dǎo)致細(xì)胞衰老。歸納總結(jié)1.多細(xì)胞生物個(gè)體衰老與細(xì)胞衰老的對應(yīng)關(guān)系個(gè)體衰老表現(xiàn)對應(yīng)的細(xì)胞衰老原因皮膚干燥、發(fā)皺細(xì)胞內(nèi)水分減少,體積減小頭發(fā)變白細(xì)胞內(nèi)相關(guān)酶的活性降低老年斑

細(xì)胞內(nèi)色素的積累無力細(xì)胞內(nèi)呼吸速率減慢吸收能力下降細(xì)胞膜通透性改變由上表可以看出,多細(xì)胞生物個(gè)體衰老的過程也是組成個(gè)體的細(xì)胞普遍衰老的過程。2.分子或結(jié)構(gòu)的變化及對功能的影響(1)自由水減少→代謝速率減慢。(2)酶的結(jié)構(gòu)改變→酶的活性降低→細(xì)胞的代謝速率減慢。(3)色素逐漸積累→阻礙細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的交流和傳遞。(4)細(xì)胞膜通透性變化→物質(zhì)運(yùn)輸功能降低。(5)染色質(zhì)收縮→影響DNA分子的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄。3.細(xì)胞衰老的原因(1)自由基學(xué)說:(2)端粒學(xué)說:典例剖析【例1】

細(xì)胞衰老是人體內(nèi)發(fā)生的正常生命現(xiàn)象,有利于機(jī)體更好地實(shí)現(xiàn)自我更新。下圖是細(xì)胞衰老的自由基學(xué)說示意圖。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.①②過程的作用效果會引起細(xì)胞內(nèi)生物膜面積減小B.③過程會使酪氨酸酶活性升高C.④過程可能引起遺傳物質(zhì)發(fā)生改變D.⑤可以是輻射、有害物質(zhì)的入侵和細(xì)胞內(nèi)的氧化反應(yīng)等答案:B解析:①②過程自由基攻擊磷脂分子,破壞細(xì)胞內(nèi)的生物膜結(jié)構(gòu),由于產(chǎn)物同樣是自由基,會導(dǎo)致自由基數(shù)量增加,進(jìn)而引起生物膜面積急劇減小,A項(xiàng)正確。③過程自由基進(jìn)攻細(xì)胞合成的蛋白質(zhì),可使酪氨酸酶的活性降低,細(xì)胞新陳代謝的速率減小,B項(xiàng)錯(cuò)誤。④過程自由基進(jìn)攻DNA,可能引起DNA結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,C項(xiàng)正確。輻射、有害物質(zhì)的入侵和細(xì)胞內(nèi)的氧化反應(yīng)會使細(xì)胞產(chǎn)生自由基,D項(xiàng)正確。學(xué)以致用1.下列關(guān)于個(gè)體衰老和細(xì)胞衰老的敘述,正確的是(

)A.個(gè)體衰老和細(xì)胞衰老是一致的B.細(xì)胞衰老表示生物體各種功能的衰退,是一種不正常的現(xiàn)象C.老年人骨折后很難愈合,這與老年人成骨細(xì)胞的衰老有一定的關(guān)系D.在正常情況下,細(xì)胞不會因?yàn)榉至汛螖?shù)增多而加速衰老答案:C解析:個(gè)體衰老和細(xì)胞衰老對于單細(xì)胞生物而言是一致的,對于多細(xì)胞生物來說,個(gè)體衰老的過程是組成個(gè)體的細(xì)胞普遍衰老的過程。細(xì)胞衰老和個(gè)體衰老都是正?，F(xiàn)象。成骨細(xì)胞位于骨膜內(nèi),它對骨的生長和再生(如骨折后的愈合)有重要作用,老年人骨膜內(nèi)的成骨細(xì)胞逐漸衰老,因而骨折后難以愈合。依據(jù)端粒學(xué)說,細(xì)胞會因?yàn)榉至汛螖?shù)增多逐漸喪失正常的功能而加速衰老。二

細(xì)胞的死亡問題探究下圖是青蛙的變態(tài)發(fā)育示意圖。在發(fā)育過程中,蝌蚪的尾巴會逐漸消失。請分析回答下列問題。(1)蝌蚪尾巴的消失屬于哪種生命現(xiàn)象?與哪種細(xì)胞器的關(guān)系最密切?提示:細(xì)胞凋亡。與溶酶體的關(guān)系最密切。(2)一只蝌蚪被捕食者攻擊時(shí)尾部受到損傷,而后潰爛消失。這與(1)所述現(xiàn)象相同嗎?這是什么原因?qū)е碌?提示:不相同。這屬于細(xì)胞壞死,是由外部不利因素導(dǎo)致的細(xì)胞非正常死亡。(3)蝌蚪尾部細(xì)胞在發(fā)育過程中逐漸死亡消失,這一死亡機(jī)制是由什么來調(diào)控的?提示:細(xì)胞凋亡是由基因所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程,受到嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控。(4)細(xì)胞凋亡在生物體的生長發(fā)育中有什么作用?提示:細(xì)胞凋亡對于生物體生長發(fā)育中組織、器官以及個(gè)體形態(tài)的建立具有重要的意義。歸納總結(jié)1.細(xì)胞凋亡機(jī)制的圖解與分析(1)圖中過程①說明細(xì)胞凋亡有特異性,體現(xiàn)了生物膜的信息傳遞功能。(2)圖中過程②說明,從分子水平上看,凋亡是相關(guān)基因的選擇性表達(dá),有新蛋白質(zhì)合成;從細(xì)胞水平上看,凋亡過程中,以小泡形式形成由膜包被的凋亡小體,體現(xiàn)了膜的流動性。(3)圖中過程③表示吞噬細(xì)胞吞噬凋亡小體而發(fā)生細(xì)胞內(nèi)消化,此過程需要溶酶體參與。2.細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的比較

方法歸納

“兩看”法判斷細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死

典例剖析【例2】

下列關(guān)于細(xì)胞凋亡的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.胚胎細(xì)胞中存在與細(xì)胞凋亡有關(guān)的基因B.被病原體感染的細(xì)胞的清除屬于細(xì)胞凋亡C.細(xì)胞凋亡的過程中有新蛋白質(zhì)的合成D.細(xì)胞壞死是有害基因選擇性表達(dá)造成的答案:D解析:細(xì)胞壞死是指在種種不利因素影響下,如極端的物理、化學(xué)因素或嚴(yán)重的病理性刺激的情況下,由細(xì)胞正常代謝活動受損或中斷引起的細(xì)胞損傷和死亡,屬于不正常的細(xì)胞死亡,而不是基因選擇性表達(dá)造成的。學(xué)以致用2.下列有關(guān)細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的說法,錯(cuò)誤的是(

)A.細(xì)胞凋亡是由基因決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程B.細(xì)胞壞死是細(xì)胞正常代謝活動受損或中斷引起的細(xì)胞損傷和死亡C.凋亡細(xì)胞中可以發(fā)現(xiàn)與細(xì)胞凋亡有關(guān)的酶D.細(xì)胞凋亡過程失控可以延長生物體的壽命答案:D解析:細(xì)胞凋亡對于多細(xì)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(xì)胞凋亡失控不利于延長生物體的壽命。1.下列關(guān)于細(xì)胞衰老特征的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.細(xì)胞膜通透性改變,使物質(zhì)運(yùn)輸功能降低B.細(xì)胞核體積增大,染色質(zhì)收縮C.細(xì)胞內(nèi)多種酶的活性降低D.人的衰老細(xì)胞萎縮,體積變大答案:D解析:衰老的細(xì)胞因水分減少而萎縮,體積變小。2.下列有關(guān)人體內(nèi)細(xì)胞的生命歷程的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.每天都會有大量表皮細(xì)胞凋亡脫落B.同種細(xì)胞增殖、分化后遺傳信息將發(fā)生改變C.衰老的細(xì)胞體積變小,但其細(xì)胞核會增大D.死亡的細(xì)胞,其細(xì)胞膜的選擇透過性將喪失

答案:B解析:同種細(xì)胞增殖、分化后遺傳信息不會發(fā)生改變。3.下圖為動物機(jī)體的細(xì)胞凋亡及清除示意圖。據(jù)圖分析下列敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.①過程表明細(xì)胞凋亡是特異性的,體現(xiàn)了生物膜的信息交流功能B.細(xì)胞凋亡受基因控制C.②過程中凋亡細(xì)胞被吞噬,表明細(xì)胞凋亡是被動死亡過程D.凋亡相關(guān)基因是機(jī)體固有的,在動物生長發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用C解析:①過程是凋亡誘導(dǎo)因子與膜受體發(fā)生特異性結(jié)合,表明細(xì)胞凋亡具有特異性,體現(xiàn)了生物膜的信息交流功能。細(xì)胞凋亡是由基因所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程。細(xì)胞凋亡是在動物生長發(fā)育過程中某些固有基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。4.細(xì)胞自噬能快速提供燃料供應(yīng)能量,或者提供材料來更新細(xì)胞組分,因此在細(xì)胞面對饑餓時(shí),細(xì)胞自噬發(fā)揮著不可或缺的作用。在細(xì)胞自噬過程中溶酶體扮演著非常重要的角色。下列相關(guān)敘述正確的是(

)A.受損的線粒體功能逐漸退化,會直接影響葡萄糖的氧化分解