高中生物細胞的衰老和凋亡浙科版必修

關于高中生物細胞的衰老和凋亡浙科版必修第2頁,共34頁，星期六，2024年，5月第3頁,共34頁，星期六，2024年，5月細胞的衰老

1．細胞之所以有一定的壽命，是因為它們不可避免地要

。這是

的必然規(guī)律。2．在細胞衰老的過程中，發(fā)生許多種

的變化，如許多種酶的活性

、呼吸

等。細胞在形態(tài)和結構上發(fā)生許多變化，如線粒體的數量隨年齡增大而

，體積則隨年齡增大而

，細胞核體積不斷

，核膜不斷

等。細胞生命活動減少增大向內折疊衰老生理和生化變慢增大降低第4頁,共34頁，星期六，2024年，5月1．細胞衰老的主要特征細胞的衰老是不可避免的，這是細胞生命活動的規(guī)律。細胞衰老是細胞的生理和生化發(fā)生了復雜的變化，最終反映在細胞的形態(tài)、結構和功能上發(fā)生的變化。細胞衰老的主要特征是：(1)衰老的細胞內水分減少，結果使細胞萎縮，體積變小，細胞的新陳代謝速度減慢。第5頁,共34頁，星期六，2024年，5月(2)衰老的細胞內，有些酶的活性降低。例如，當人的頭發(fā)基部的黑色素細胞衰老時，細胞中的酪氨酸酶的活性降低，就會導致頭發(fā)變白。(3)衰老細胞內線粒體數量減少，呼吸速率減慢，細胞核體積變大，染色質固縮、染色加深，核膜向內折疊。(4)細胞膜通透性改變，使物質運輸能力降低。(5)細胞內的色素會隨著細胞的衰老而逐漸積累。由于細胞內脂褐素占有的面積增大，阻礙了細胞內物質的交流和信息的傳遞，影響到細胞正常生理功能的進行，最后導致細胞的衰老或死亡。

第6頁,共34頁，星期六，2024年，5月2．細胞的壽命與細胞分化程度的關系同一個體內不同組織的細胞的分化程度不同，細胞的壽命也不同。有的細胞不完全分化，如表皮生發(fā)層的細胞、骨髓造血干細胞等，可以不斷分裂，這樣的細胞壽命較長。有的細胞高度分化，如皮膚細胞、消化道內壁細胞、血細胞等，這樣的細胞在生物體內不再繼續(xù)分裂，壽命相對較短。第7頁,共34頁，星期六，2024年，5月3．個體衰老與細胞衰老的關系(1)對于單細胞生物體來說，細胞的衰老或死亡就是個體的衰老或死亡。(2)對多細胞生物來說，細胞的衰老和死亡與個體的衰老和死亡并不是一回事。(3)多細胞生物體內的細胞總是在不斷更新，總有一部分細胞處于衰老或走向死亡的狀態(tài)。(4)從總體上看，個體衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程。第8頁,共34頁，星期六，2024年，5月【鞏固1】

人的衰老的紅細胞具有下列哪些特征(

)。①水分減少，細胞萎縮②新陳代謝的速率減慢③某些酶的活性降低④呼吸速率上升⑤色素積累增多⑥細胞的呼吸速度減慢⑦細胞核體積增大⑧細胞膜的通透性功能改變A．①②③④⑤⑦⑧ B．①②③⑤⑥⑦⑧C．①②③⑤⑥⑧ D．①②③④⑤⑧第9頁,共34頁，星期六，2024年，5月解析本題考查細胞的衰老特征，解答本題時首先要明確細胞衰老的共有特征和人的成熟的紅細胞結構特點。衰老的細胞共具有以下五項特征：(1)細胞內水分減少，細胞萎縮，體積變小，新陳代謝的速率減慢。(2)有些酶的活性降低。(3)細胞內的色素會隨著細胞衰老而逐漸積累。(4)呼吸速率減慢，細胞核體積增大。(5)細胞膜通透性改變。根據上述特征判斷：①②③⑤⑥⑦⑧都符合衰老細胞的特征，但由于人的成熟的紅細胞沒有細胞核，因此還應除去⑦。答案C第10頁,共34頁，星期六，2024年，5月細胞凋亡或稱

，是細胞發(fā)育過程中的必然步驟，是由

引發(fā)的，是不可避免的，它不同于

導致的死亡。所有動植物的正常發(fā)育中都有一些細胞要發(fā)生

。[思維激活]

細胞的衰老與凋亡都對生物有害嗎？提示

細胞的衰老和凋亡是正常的生命現象，一般有利于生命活動的正常進行。細胞凋亡

編程性細胞死亡某種基因病變或傷害凋亡第11頁,共34頁，星期六，2024年，5月1．細胞凋亡的概念細胞凋亡：由基因所決定的細胞自動結束生命的過程。因為細胞凋亡受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調控，所以又稱為編程性細胞死亡。2．細胞凋亡與細胞壞死的區(qū)別細胞凋亡與壞死是兩種截然不同的細胞學現象。細胞凋亡是一種主動的由基因決定的細胞自我破壞的過程，而壞死則是極端的物理、化學因素或嚴重的病理性刺激引起的細胞損傷和死亡。第12頁,共34頁，星期六，2024年，5月細胞壞死是細胞受到強烈傷害時立即出現的早期反應，包括細胞膜直接被破壞，大量水進入細胞；線粒體外膜腫脹而密度增加；核染色質呈絮狀；蛋白質合成減慢。如及時去除傷害因素，以上早期反應尚可逆轉。若傷害因素持續(xù)存在，則發(fā)生不可逆的變化。如細胞骨架破壞，溶酶體解體，pH下降，最終細胞膜和細胞器破裂，DNA降解，細胞內容物流出，引起周圍組織炎癥反應。第13頁,共34頁，星期六，2024年，5月3．細胞凋亡的原因受到嚴格的遺傳機制決定的程序性調控。4．細胞凋亡的實例(1)人在胚胎時期，要經歷有尾的階段，后來尾部細胞自動死亡，尾才消失。(2)蝌蚪尾和鰓的消失，也是通過細胞自動死亡實現的。(3)胎兒手的發(fā)育過程中，手指間的細胞自動死亡。第14頁,共34頁，星期六，2024年，5月提醒①編程性細胞死亡與細胞病理性死亡有根本的區(qū)別。病理性死亡是在種種不利因素影響下，由于細胞正常代謝活動受損或中斷引起的細胞損傷和死亡。②編程性細胞死亡是一種細胞的生理控制機制，它也可以受許多因素(包括外部因素和內部因素)的誘導，如X射線、γ射線。同時它也可以通過一些因素的作用而受到抑制，如白細胞介素-2。第15頁,共34頁，星期六，2024年，5月【鞏固2】

與編程性細胞死亡不同的細胞死亡方式是病理性死亡，下列方式是病理性死亡的是(

)。A．人類胚胎發(fā)育過程中尾的消失B．吸煙造成肺部細胞死亡C．人類成熟淋巴細胞死亡D．小雞胚胎發(fā)育過程中趾間蹼狀物脫落第16頁,共34頁，星期六，2024年，5月解析編程性細胞死亡是細胞發(fā)育過程中的必然步驟，是由某種基因引發(fā)的，是不可避免的，與病變或傷害導致的死亡是不同的。A、C、D項中的細胞死亡是正常的，是細胞發(fā)育過程中的必然步驟。而B項中肺部細胞的死亡則是由于吸煙而造成的傷害，是可避免的，不是由基因引發(fā)的。答案B第17頁,共34頁，星期六，2024年，5月細胞衰老與凋亡

第18頁,共34頁，星期六，2024年，5月思維導圖：深度剖析人體各種組織細胞的壽命有長有短，紅細胞的壽命只有120d左右，而坐骨神經組織里的細胞伴隨人的一生。人的早期胚胎有尾，尾部細胞隨著發(fā)育逐漸凋亡(編程性細胞死亡)。細胞癌變是遺傳物質改變的結果。皮膚上的老年斑是細胞衰老的產物。答案B第19頁,共34頁，星期六，2024年，5月歸納拓展細胞衰老的特征歸納(1)一少：線粒體數目變少。(2)二大：細胞核變大，核膜內折，染色質收縮；線粒體變大。(3)一多：色素積累增多(4)三低：酶的活性低，代謝速率慢；增殖能力低；細胞膜通透性改變，物質運輸功能低。細胞衰老是細胞生命活動必然規(guī)律，不同細胞壽命不同，衰老發(fā)生的時期也不同。第20頁,共34頁，星期六，2024年，5月技法必備探究細胞衰老原因的方法：采用年輕細胞和衰老細胞單獨培養(yǎng)、混合培養(yǎng)和交叉核移植培養(yǎng)的方法進行比較對照，然后得出結論?！骄考毎ダ显虻姆椒ā?1頁,共34頁，星期六，2024年，5月能力展示巴氏小體存在于雌性哺乳動物細胞中，是指在分裂間期細胞核中呈凝縮狀態(tài)不活動的X染色體(雄性個體的細胞分裂間期無巴氏小體)，可作為雌雄細胞的標記。某科學家所做實驗的方法和結果如下表所示。(年輕女性體細胞用A表示，年老男性體細胞用B表示)第22頁,共34頁，星期六，2024年，5月實驗方法細胞增殖情況備注實驗一單獨培養(yǎng)A增殖次數多實驗中所需要的條件相同，并且都能滿足細胞增殖的需要單獨培養(yǎng)B增殖次數少混合培養(yǎng)A與BA細胞增殖次數多B細胞增殖次數少實驗二將去核的A與完整的B融合后的細胞培養(yǎng)細胞增殖次數少將去核的B與完整的A融合后的細胞培養(yǎng)細胞增殖旺盛第23頁,共34頁，星期六，2024年，5月請據以上材料回答下列問題。(1)本實驗的目的是探究細胞________________________。(2)實驗一的目的是__________________________。實驗中選用年輕女性與年老男性的細胞做實驗原因是_____________________________________________________________________________________。(3)實驗二的目的是_____________________________。本實驗能否達到預期目的？____________________________。因為_______________________________________。(4)本實驗能否說明細胞可無限增殖？_____________________。為什么？_______________________________________。第24頁,共34頁，星期六，2024年，5月解析本實驗是在用不同方法處理后，觀察細胞增殖的次數，可見其目的是探究細胞衰老的原因，或者反過來說探究細胞增殖的原因。選擇年輕女性的體細胞，不僅因為其含有可用于標記供體細胞的巴氏小體，而且其增殖能力很強。選擇老年男性的體細胞，不僅因為其細胞里不含有巴氏小體(這樣，它就不能被標記并且能與年輕女性細胞區(qū)別開來)，而且其本身的增殖能力較弱。因此實驗1中的三種處理方法作對照，其目的是比較年輕細胞與年老細胞增殖的情況。第(3)問具有一定的開放性。實驗2的目的是探究控制細胞衰老的物質究竟在哪里，但能否達到預期目的，根據自己的分析可以有不同的答案，只要理由合理即可。第25頁,共34頁，星期六，2024年，5月答案(1)衰老的原因(或增殖的原因)(2)比較年輕細胞與年老細胞增殖的情況便于標記和區(qū)別不同年齡、性別的細胞(3)探究控制細胞衰老的物質究竟在哪里不能達到目的并不知道衰老的物質在哪里，實驗中用到細胞核時也同時用了同一個體細胞的細胞質(或者：能達到目的。因為有年輕個體細胞核存在時就能增加分裂次數)(4)不能因為年老細胞的增殖次數少(本題其他合理答案也可)第26頁,共34頁，星期六，2024年，5月細胞來源胎兒中年人老年人增殖代數50202～4下列對此材料的分析，不正確的是(

)。A．肺成纖維細胞以有絲分裂方式增殖B．衰老程度大的細胞分裂能力弱C．高等動物體細胞的分化程度不同，分裂能力也不一樣D．胎兒時期肺成纖維細胞的細胞周期遠大于成年人的第27頁,共34頁，星期六，2024年，5月解析肺成纖維細胞是體細胞，以有絲分裂方式增殖，老年人比胎兒細胞的增殖代數少，中年人居中，說明衰老程度大的細胞分裂能力弱，分化程度不同，分裂能力也不一樣，D選項推測不出。答案D第28頁,共34頁，星期六，2024年，5月2．在人類中有時會出現一些返祖特征，如有尾巴、毛孩、多乳房等。出現這些現象的細胞受阻的過程是(

)。A．細胞分裂B．細胞分化C．細胞衰老D．細胞凋亡解析人類胚胎發(fā)育過程中均會出現鰓裂、尾等結構，但會適時通過編程性細胞死亡(細胞凋亡)而消失，若因某些原因導致細胞凋亡過程受阻，則可能引發(fā)“返祖”現象。答案D第29頁,共34頁，星期六，2024年，5月3．大多數老年人頭發(fā)變白的直接原因是頭發(fā)基部細胞內(多選)(

)。A．物質轉運加速B．新陳代謝變緩C．呼吸速率加快D．與黑色素合成相關的酶活性降低解析大多數老年人頭發(fā)變白的直接原因是細胞衰老，頭發(fā)基部細胞內新陳代謝變緩，與黑色素合成相關的酶的活性降低，這些是細胞衰老的特征，而A、C選項是正常生長細胞的特征。答案