2024-2025學年新教材高中生物第6章細胞的生命歷程第3節(jié)細胞的衰老和死亡學案新人教版必修12

PAGE9-第3節(jié)細胞的蒼老和死亡課標要求核心素養(yǎng)1.描述細胞蒼老的特征。2.說明細胞死亡的緣由和意義。3.闡明細胞蒼老和死亡是自然的生理過程。1.生命觀念——駕馭細胞蒼老的特征，并分析其緣由；闡明細胞凋亡的意義。2.科學思維——辨析細胞凋亡與細胞壞死。3.社會責任——關注社會議題，辨別迷信和偽科學，主動向他人宣揚健康生活和關愛生命等相關學問。學問導圖細胞的蒼老和死亡eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(細胞蒼老\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(細胞蒼老的特征,細胞蒼老的緣由\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(自由基學說,端粒學說)),細胞蒼老與個體蒼老的關系)),細胞死亡\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(細胞凋亡,細胞壞死))))新知預習·雙基夯實一、細胞蒼老的特征：1．代謝的變更：2．細胞核的變更：二、細胞蒼老的緣由目前大家普遍接受的兩種有關細胞蒼老的緣由的理論：__自由基學說__和__端粒學說__。三、個體蒼老與細胞蒼老的關系1．對于單細胞生物體來說，細胞的蒼老或死亡就是__個體蒼老或死亡__。2．對于多細胞生物來說，細胞的蒼老和死亡與個體的蒼老和死亡__并不是一回事__，從總體上看，個體蒼老的過程也是組成個體的細胞__普遍蒼老__的過程。四、細胞凋亡和細胞壞死1．細胞凋亡：概念定義由__基因__確定的細胞自動結束生命的過程機制由__遺傳機制__確定的__程序性__調(diào)控類型①細胞正常的__自然更新__②清除__被病原體感染__的細胞③正常發(fā)育過程中的程序性死亡意義①保證多細胞生物體完成__正常發(fā)育__②維持__內(nèi)部環(huán)境__的穩(wěn)定③抵擋__外界各種因素__的干擾2.細胞壞死：是在種種__不利因素__(如缺氧、高溫、高壓等)影響下，由細胞正常代謝活動受損或中斷引起的細胞__損傷__和__死亡__。┃┃活學巧練__■(1)細胞的蒼老或死亡就是個體的蒼老或死亡。(×)(2)細胞蒼老表現(xiàn)為酶活性降低，細胞核體積減小。(×)(3)細胞普遍蒼老會導致個體蒼老。(√)(4)細胞壞死和細胞凋亡對生物體都是不利的。(×)(5)細胞凋亡是各種不利因素引起的細胞死亡。(×)(6)在蛙的發(fā)育過程中，細胞不斷分裂，但不發(fā)生凋亡。(×)(7)細胞的蒼老和壞死都是生物體異樣的生命活動。(×)(8)被病原體感染的細胞的清除屬于細胞壞死。(×)思索：1．老年人體內(nèi)有沒有幼嫩的細胞？年輕人體內(nèi)有沒有蒼老的細胞？提示：老年人體內(nèi)含有幼嫩的細胞，如造血干細胞一生都能增殖產(chǎn)生各種類型的血細胞；年輕人體內(nèi)有蒼老的細胞，如皮膚表皮細胞蒼老形成角質(zhì)層細胞。2．蒼老細胞的新陳代謝速率減慢，試分析其緣由。提示：蒼老細胞內(nèi)酶的活性降低，自由水含量降低，呼吸速率降低(使能量供應削減)，故細胞新陳代謝減慢。3．劇烈的細胞自噬也可能誘導細胞凋亡。請舉例說明在什么狀況下會發(fā)生細胞自噬。提示：(1)細胞養(yǎng)分缺乏時，通過自噬可以獲得維持生存必需的物質(zhì)和能量。(2)細胞受到損傷、微生物入侵或細胞蒼老時，通過自噬進行清除，可以維持細胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定。學霸記憶·素養(yǎng)積累重點呈現(xiàn)1．蒼老的細胞內(nèi)水分削減、酶活性降低、呼吸速率減慢、色素積累、膜通透性變更，物質(zhì)運輸功能下降。2．細胞凋亡是由基因確定的細胞自動結束生命的過程。課內(nèi)探究·名師點睛學問點細胞的蒼老1．細胞蒼老的概念細胞蒼老是細胞的生理狀態(tài)和化學反應發(fā)生困難變更的過程，最終表現(xiàn)為細胞的形態(tài)、結構和功能發(fā)生變更。2．細胞蒼老特征的概括總結一大(細胞核變大，染色質(zhì)收縮，染色加深)；一小(細胞體積變小)；一多(細胞內(nèi)色素漸漸積累、增多)；一少(細胞內(nèi)水分削減)；兩低(細胞膜運輸功能降低，有些酶的活性降低)；兩慢(呼吸速率減慢，代謝速率減慢)。3．細胞蒼老的緣由關于細胞蒼老的緣由，自由基學說和端粒學說是現(xiàn)代科學家普遍認可的兩種學說。(1)自由基學說蒼老是由細胞正常代謝過程中產(chǎn)生的自由基造成的。①自由基含義：人們通常把異樣活潑的帶電分子或基團稱為自由基。自由基含有未配對電子，表現(xiàn)出高度的反應活潑性。②自由基來源：在生命活動中，細胞不斷進行各種氧化反應，在這些反應中很簡單產(chǎn)生自由基；此外，輻射以及有害物質(zhì)入侵也會刺激細胞產(chǎn)生自由基。③自由基學說：自由基攻擊和破壞細胞內(nèi)各種執(zhí)行正常功能的生物分子、會損傷細胞膜、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，導致細胞蒼老。(2)端粒學說：染色體兩端的特殊序列的DNA－蛋白質(zhì)復合體(端粒)會隨細胞分裂次數(shù)的增加而被“截短”，進而損傷正?；虻腄NA序列，使細胞活動漸趨異樣。4．細胞蒼老與個體蒼老之間的關系(1)單細胞生物：細胞的蒼老或死亡就是個體的蒼老或死亡。(2)多細胞生物：細胞的蒼老和死亡與個體的蒼老和死亡并不是一回事。多細胞生物體內(nèi)的細胞總是在不斷更新著，總有一部分細胞處于蒼老或走向死亡的狀態(tài)。從總體上看，個體蒼老的過程也是組成個體的細胞普遍蒼老的過程。特殊提示：①幼年個體中每天都有細胞的蒼老、死亡，因此細胞的蒼老和死亡不等于個體的蒼老和死亡。②老年個體中每天也有新細胞的產(chǎn)生，因此個體的蒼老不等于全部細胞的蒼老。③細胞的蒼老由細胞自身的因素確定，但良好的外部環(huán)境和生活飲食習慣可以延緩細胞蒼老，進而延緩機體蒼老。┃┃典例剖析__■典例1下列關于細胞蒼老的說法，不正確的是(C)A．生物體內(nèi)絕大多數(shù)細胞都要經(jīng)過未分化、分化、蒼老和死亡這幾個階段B．細胞的蒼老和死亡是一種正常的生理現(xiàn)象C．神經(jīng)細胞不會蒼老、死亡D．細胞膜通透性變更，使物質(zhì)運輸功能降低解析：神經(jīng)細胞也會發(fā)生蒼老和死亡的現(xiàn)象。┃┃變式訓練__■1．下列有關蒼老細胞的特征的敘述，正確的是(D)A．蒼老細胞代謝速率減慢與其體積增大、物質(zhì)交換效率降低有關B．蒼老細胞中各種酶的活性都降低C．蒼老細胞中黑色素和脂褐素的含量都削減D．細胞蒼老與個體蒼老并不都是同步的解析：蒼老細胞由于水分削減使細胞體積變小、細胞新陳代謝的速率減慢，A錯誤；蒼老細胞中有些酶的活性降低，有些酶的活性不變，B錯誤；細胞內(nèi)的色素隨著細胞蒼老而漸漸積累，C錯誤；細胞蒼老不等于個體蒼老，如嬰兒體內(nèi)也有細胞蒼老，D正確。學問點細胞的死亡細胞死亡包括凋亡(apoptosis)和壞死(necrosis)等方式，其中凋亡是細胞死亡的一種主要方式。1．細胞凋亡(1)細胞凋亡的概念細胞凋亡是由基因所確定的細胞自動結束生命的過程。由于細胞凋亡受到嚴格的由遺傳機制確定的程序性調(diào)控，所以它是一種程序性死亡。特殊提示：不同的細胞，壽命不同，凋亡的速率也不同，如小腸上皮細胞的壽命只有1～2天，白細胞的壽命是5～7天，平滑肌細胞、神經(jīng)細胞、心肌細胞壽命很長。(2)細胞凋亡的實例①人在胚胎時期，要經(jīng)驗有尾的階段，后來尾部細胞自動死亡，尾才消逝。②蝌蚪尾的消逝，也是通過細胞自動死亡實現(xiàn)的。③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。學問拓展細胞凋亡的過程(1)凋亡的起先：細胞皺縮，細胞連接消逝，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膨脹，染色質(zhì)收縮并沿核膜分布。(2)凋亡小體的形成：核膜裂開，染色質(zhì)斷裂成大小不等的片段，與一些細胞器聚集后被一些內(nèi)陷的細胞膜包圍，形成凋亡小體。(3)細胞的解體：凋亡小體漸漸與細胞分別，脫落至細胞間質(zhì)，最終被四周的細胞吞噬并消化。(3)細胞凋亡的三種主要類型①由于細胞蒼老、局部的有害突變、DNA功能缺失等不利因素，細胞自行裂解死亡(如蒼老細胞、受到機械損傷無法修復的細胞)。②細胞的自然更新(如幼蛙尾部的消逝)。③被病原體感染的細胞的清除或外界信號(如藥物、射線)引起的凋亡。(4)細胞凋亡的作用①有利于清除多余的、無用的細胞；②有利于清除有害細胞；③有利于清除已完成正常使命的蒼老細胞；④有利于清除發(fā)育不正常的細胞；⑤維持器官、組織、細胞數(shù)目的相對穩(wěn)定。特殊提示：①細胞凋亡是機體正常的生命現(xiàn)象，對機體具有主動意義。②細胞凋亡不是僅發(fā)生在個體發(fā)育的胚胎時期，而是貫穿于整個生命過程的始終。2．細胞壞死(1)概念細胞壞死是指在種種不利因素影響下，如極端的物理、化學因素或嚴峻的病理性刺激的狀況下，由細胞正常代謝活動受損或中斷引起的細胞損傷和死亡。(2)過程正常細胞eq\o(→,\s\up7(進行))正常代謝活動eq\o(→,\s\up7(中斷))細胞損傷和死亡↑種種不利因素┃┃典例剖析__■典例2(2024·河南省洛陽市高一)下列有關人體細胞凋亡的敘述，錯誤的是(B)A．癌癥病人化療時，會導致大量白細胞死亡屬于細胞壞死B．細胞凋亡不會發(fā)生在胚胎發(fā)育過程中C．皮膚表面每天脫落死亡的大量細胞屬于細胞凋亡D．細胞凋亡和細胞分化都是受基因限制的，是基因選擇性表達的結果解析：癌癥病人化療過程中大量白細胞死亡是化學藥物引起的細胞死亡，屬于細胞壞死，A正確；細胞凋亡發(fā)生在整個生命歷程中，B錯誤；皮膚表面每天脫落死亡的大量細胞屬于細胞凋亡，C正確；細胞凋亡和細胞分化都是受基因限制的，是基因選擇性表達的結果，D正確。┃┃變式訓練__■2．關于細胞凋亡與細胞壞死，下列說法正確的是(D)A．細胞凋亡是細胞在特定條件下的被動死亡過程B．細胞死亡就是細胞壞死C．細胞壞死和細胞凋亡對生物體都是不利的D．細胞會隨著分裂次數(shù)的增多而蒼老解析：細胞死亡包括細胞主動死亡(細胞凋亡)、細胞被動死亡(細胞壞死)，A、B錯誤；細胞凋亡對生物體是有利的，C錯誤。指引迷津·撥云見日細胞分裂、分化、蒼老、壞死、凋亡的比較1．聯(lián)系2．區(qū)分項目影響因素特點遺傳物質(zhì)對機體的影響細胞分裂基因確定親子代遺傳性狀穩(wěn)定復制后均分有利細胞分化基因選擇性表達普遍性、長久性、不行逆性、遺傳物質(zhì)不變不變有利細胞蒼老受基因限制水分削減、酶活性降低、色素積累、膜通透性變更不變有利細胞壞死不受基因限制，由極端的物理、化學因素或嚴峻的病理性刺激等不利因素造成被動的、由細胞正常代謝活動受損或中斷引起的病理過程不變不利細胞凋亡基因確定主動的、細胞自動結束生命的過程不變有利學問貼士理解細胞蒼老和凋亡的兩個“≠”(1)細胞蒼老≠個體蒼老(多細胞生物體中)幼年個體中會有細胞蒼老、凋亡，老年個體中也會有新細胞產(chǎn)生。(2)細胞凋亡≠細胞壞死細胞凋亡是主動的，對機體的正常發(fā)育是有利的；細胞壞死是被動的，對機體是有害的。典例3(2024·河南省三門峽市高一)下列關于細胞蒼老、凋亡的敘述，正確的是(D)A．對全部的生物體來說，細胞蒼老和個體蒼老不是一回事B．細胞的壽命與細胞的分裂實力呈負相關，壽命越短分裂實力越強C．細胞凋亡是由基因限制的細胞死亡的現(xiàn)象，與環(huán)境因素無關D．細胞蒼老最終表現(xiàn)為細胞的形態(tài)、結構和功能發(fā)生變更解析：對于單細胞生物體來說，細胞的蒼老就是個體的蒼老，但對多細胞生物來講，細胞蒼老與個體蒼老并不是一回事，A項錯誤；不能分裂的細胞是由具有分裂實力的細胞分化而來的，所以一般細胞分裂實力越強，其壽命越長，如造血干細胞比血細胞壽命長，B項錯誤；細胞凋亡受基因的調(diào)控，但也與環(huán)境因素有關，C項錯誤；細胞蒼老最終表現(xiàn)為細胞的形態(tài)、結構和功能發(fā)生變更，D項正確。特殊提示：(1)細胞增殖、分化、蒼老和凋亡是細胞的正常生命活動，不能誤認為是細胞發(fā)育的4個階段。細胞凋亡與細胞增殖都是維持生物體內(nèi)細胞動態(tài)平衡的基本行為。(2)細胞凋亡與基因選擇性表達有關，但不屬于細胞分化過程。解疑答惑問題探討?P1231．提示：毛囊細胞的蒼老導致白發(fā)的產(chǎn)生。2．提示：老年人體內(nèi)也有幼嫩的細胞，年輕人的體內(nèi)也有蒼老的細胞。3．提示：個體蒼老與細胞蒼老并不是一回事。個體內(nèi)的細胞總是在不斷更新著，總有一部分細胞處于蒼老或走向死亡的狀態(tài)。但從總體上看，個體蒼老的過程也是組成個體的細胞普遍蒼老的過程。旁欄思索?P124提示：“老年斑”是由于細胞內(nèi)的色素隨著細胞蒼老而漸漸積累造成的。蒼老細胞中出現(xiàn)色素聚集，主要是脂褐素的積累。脂褐素是不飽和脂肪酸的氧化產(chǎn)物，是一種不溶性顆粒。不同的細胞在蒼老過程中脂褐素顆粒的大小也有肯定的差異。皮膚細胞的脂褐素顆粒大，就出現(xiàn)了“老年斑”。思索·探討?P1251．提示：從試驗1可知細胞的分裂次數(shù)是有限的，胎兒的細胞增殖的代數(shù)多，老年人的細胞增殖的代數(shù)少。2．提示：細胞核對細胞分裂的影響大。思維訓練?P1271．提示：細胞的壽命和分裂實力無關。壽命短的細胞不肯定能分裂，如白細胞。2．提示：有關系。3．提示：學生可作出各種推想，如皮膚表皮細胞的壽命比較短，沒有分裂實力。練習與應用?P127一、概念檢測1．(1)×(2)√(3)√(4)×2．C二、拓展應用提示：細胞凋亡的速率與它們的功能有關系。因為白細胞的功能是吞噬病菌等，所以白細胞凋亡的速率很快。細胞凋亡不僅保證了多細胞生物個體發(fā)育的正常進行，而且在維持生物體內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定，抵擋外界各種因素的干擾方面也都起著特別關鍵的作用。訓練鞏固·課堂達標1．下列有關蒼老細胞特征的敘述，不正確的是(A)A．蒼老的細胞新陳代謝速率加快B．蒼老的細胞內(nèi)多種酶的活性降低C．蒼老的細胞呼吸速率減慢D．細胞