人教版必修1第6章第3节细胞的衰老和死亡学案2

第3节细胞的衰老和死亡学习目标素养定位.描述细胞衰老的特征和原因。.描述细胞凋亡和细胞坏死的区别。.探讨细胞衰老和死亡与人体健康的关系，关注老年人的健康.运用结构和功能观,解释细胞衰老的特征、原因和细胞衰老与个体衰老的关系。（生命观念、科学思维）.运用结构与功能观、稳态与平衡观，阐明细胞凋亡的机理、意义以及与细胞坏死的区别。（科学思维）一、细胞的衰老.细胞衰老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。.细胞衰老的特征细胞膜卜通透性改变,使物质运输功能降低'水分:减少f细胞萎缩、体积变小酶:多种酉每活性晒一呼吸速率减慢,新湎耐陈代谢速率减慢（例:酪氨酸酶活性-一勺］降低一白发）色素:逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流［和传递体积:增大细胞核，核膜：内折、染色质：收缩,染色加深变化成许多凋亡小体影响受基因严格控制，也内、外因共极端的物理、化学因素或因素受外界环境影响同作用严重的病理性刺激对机体的影响对机体有利对机体有利对机体有害4.下列是关于细胞凋亡和细胞坏死的叙述，其中正确的是（A）A.二者都可引起细胞死亡现象B.二者对机体都有积极的生物学意义C.二者都是病理现象,对机体都有害D.二者都会伤及周围其他细胞解析:细胞凋亡和细胞坏死的最终结果都是细胞死亡。细胞凋亡是一个主动的由基因所决定的细胞程序性或自动结束生命的过程,对生物个体发育、机体稳定状态的维持都有重要作用，是有积极意义的;但细胞坏死是一种由极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激引起的细胞损伤和死亡。细胞坏死时,其内容物释放到细胞外,会对周围细胞造成伤害，从而引起炎症。5.细胞自噬是将细胞内受损、变性、衰老的蛋白质或细胞器运输到溶酶体内并降解的过程（如图），下列相关说法不正确的是（A）A.细胞自噬和细胞凋亡对于细胞具有相同意义B.细胞自噬过程可体现溶酶体的消化营养功能C.细胞自噬维持在一定水平,能确保细胞内的稳态D.细胞自噬可发生在细胞生长、分化、衰老、凋亡的全过程解析:细胞凋亡与细胞自噬是两个不同的概念，有不同的生命意义。细胞凋亡是由基因控制的程序性死亡,而细胞自噬是将细胞内受损、变性、衰老的蛋白质或细胞器运输到溶酶体内并降解的过程,产生的部分物质可以被细胞利用。［情境］春末夏初,成团的蛙卵漂浮在池塘的水面上,静静地沐浴着温暖的阳光。几天后，一只只活泼可爱的小蝌蚪挣脱了胶膜的束缚，自由自在地生活在水中。再经过一段时间,蝌蚪尾巴消失,形貌大改,成为能游善跳的青蛙（如图）。探究：（1）蝌蚪尾巴的消失与哪种细胞器有直接关系？为什么？提示:溶酶体。蝌蚪尾巴消失是细胞凋亡的结果,溶酶体直接参与细胞凋亡的过程。⑵若将蝌蚪尾部用浓盐酸处理,尾部会溃烂消失,这与蝌蚪尾巴自行消失有什么不同？提示：正常情况下蝌蚪尾巴的消失是细胞凋亡,而用浓盐酸处理后,尾部溃烂消失属于细胞坏死。课堂小结随堂检测1.科学家发现,当细胞衰老时,细胞中M蛋白的含量会下降。下列有关说法正确的是（A）A.增加M蛋白的含量可能会延缓细胞的衰老B.老年人体内都是衰老的细胞C.口服M蛋白可直接给机体补充M蛋白D.与M蛋白合成有关的细胞结构有核糖体、内质网和高尔基体解析:细胞衰老时,细胞中M蛋白的含量会下降,所以推测增加M蛋白的含量可能会延缓细胞的衰老;细胞衰老贯穿于整个生命历程,老年人体内不都是衰老的细胞;M蛋白是蛋白质，不能口服，口服易被消化道内的蛋白醐分解;M蛋白是胞内蛋白，胞内蛋白的合成一般不需要内质网、高尔基体的加工。2.对于多细胞生物而言，下列有关细胞生命历程的说法,正确的是(C)A.同一植株的根尖和叶肉细胞的差异的根本原因是遗传信息不同B.被病原体感染的细胞的清除属于细胞坏死C.一般来说,正常细胞的寿命与其分裂能力无关,而与其承担的功能有关D.动物细胞衰老后,细胞核体积减小，染色质松散解析：同一植株的根尖和叶肉细胞的遗传信息相同，差异的根本原因是基因的选择性表达;被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡;一般来说,正常细胞的寿命与其分裂能力无关,而与其承担的功能有关，如心肌细胞寿命很长，但不能分裂;动物细胞衰老后，其细胞核体积增大,染色质收缩。3.研究人员发现,一组非肽类Caspase抑制剂能够抑制细胞凋亡过程中信号的传递。下列叙述不正确的是（C）A.细胞凋亡过程中的信号传递与某种蛋白质有关B.细胞凋亡是由基因控制的细胞程序性死亡C.Caspase抑制剂在核糖体上合成D.细胞的衰老和凋亡失控都会导致某些疾病的发生解析:细胞凋亡过程中的信号传递需要细胞膜上的特异性受体识别信号分子,故与受体蛋白有关;细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,是一种细胞程序性死亡;核糖体是合成蛋白质的场所,Caspase抑制剂为非肽类,故不是在核糖体上合成的;细胞的衰老和凋亡是正常的生命活动,但细胞的衰老和凋亡失控都会导致某些疾病的发生。4.细胞衰老与凋亡是生物界的普遍规律。一部分衰老的细胞会被机体自身清除，但另一些衰老的细胞会随着时间的推移在体内积累，并分泌一些免疫刺激因子,导致低水平炎症发生，引起周围组织衰老或癌变。实验揭示，衰老细胞可能是组织器官进一步衰退的重要原因。科学家通过研究表明，清除衰老细胞可延缓小鼠的衰老进程,该成果有望开辟出一条对抗衰老的新途径。分析回答下列问题。⑴衰老细胞的特征主要有减少，细胞萎缩；多种的活性降低,新陈代谢速率减慢;细胞膜改变，使物质运输功能降低等。⑵人的神经系统在发育过程中，约有50%的细胞发生程序性死亡。你认为人的表皮细胞中具有控制细胞程序性死亡的基因吗？。为什么？。⑶在成熟的生物体内，衰老细胞以及某些被病原体感染的细胞的清除,都是通过完成的。解析：（1）细胞衰老的特征有①细胞内水分减少,细胞萎缩，体积变小；②多种酶的活性降低，呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢;③细胞膜通透性改变,物质运输功能降低;④细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深;⑤细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递。⑵同一人体内，表皮细胞与神经细胞含有的基因一样，因为它们是由同一个受精卵分裂、分化而来的，因此人的表皮细胞中具有控制细胞程序性死亡的基因。⑶成熟生物体通过细胞凋亡实现对衰老细胞以及被病原体感染的细胞的清除,维持生物体内部环境的稳定。答案：（1）细胞内水分酶通透性⑵有表皮细胞与神经细胞含有的基因一样，因为它们是由同一个受精卵分裂、分化而来的⑶细胞凋亡,细胞衰老的原因（1）自由基学说①自由基的概念:异常活泼的带电分子或基团。（细胞中各种氧化反应产生②自由基的来源（辐射及有害物质入侵刺激细胞I产生'攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子③结果（攻击DNA,可能引起基因突变攻击蛋白质，使蛋白质活性下降,导致细、胞衰老⑵端粒学说①端粒概念:每条染色体的两端都有的一段特殊序列的DNA一蛋白质复合体。②端粒的特点：每次细胞分裂后会缩短一截。③结果:在端粒DNA序列被“截”短后,端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤，使细胞活动渐趋异常。.细胞衰老与个体衰老的关系⑴单细胞生物:细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。⑵多细胞生物①体内的细胞总是在不断更断着,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侬衰老的过程。二、细胞的死亡L细胞凋亡⑴含义：由基因所决定的细胞口动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以它是一种程序性死亡。⑵类型①个体发育中细胞的程序性死亡。②成熟个体中细胞的自然更新。③某些被病原体感染的细胞的清除。⑶意义细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。.细胞坏死⑴诱因：极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激等不利因素。⑵特点：细胞正常代谢活动受损或中断。(3)影响：引起细胞损伤和死亡。,细胞自噬⑴概念:在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用。⑵对象：受损或功能退化的细胞结构等。⑶作用条件:①在营养缺乏条件下，获得维持生存所需的物质和能量;②在细胞受到损伤或衰老时，清除受损或衰老的细胞器;③在微生物入侵时,清除感染的微生物和毒素。(4)有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。判断正误⑴细胞衰老时，细胞体积和细胞核体积均减小。（X）提示:细胞衰老时,细胞核体积增大。⑵衰老的生物体中，细胞都处于衰老状态。（X）提示：多细胞生物体衰老是组成个体的细胞普遍衰老的过程,但并不是所有细胞都处于衰老状态。⑶细胞凋亡和细胞坏死受环境的影响，不受机体控制。（X）提示:细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,受机体控制。（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。（V）⑸细胞凋亡使细胞自主有序地死亡，有利于生物体内部环境的稳定。（V）（6）细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中。（X）提示：细胞凋亡发生在整个生命历程中。⑺细胞自噬与溶醐体密切相关,通过细胞自噬可以清除受损或衰老的细胞器。（V）探究一细胞衰老的特征及细胞衰老与个体衰老的关系“少小离家老大回，乡音无改鬓毛衰。”与年轻人相比,老年人有许多衰老的特征，例如头发变白、出现“老年斑”、满脸皱纹、头发稀疏、浑身乏力、行动迟缓等。阅读教材P123及P124第1段，思考讨论下列问题。⑴老年人为什么会出现白发？提示:老年人毛囊中的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少。⑵老年人为什么会出现“老年斑”？提示:衰老皮肤细胞中色素积累。⑶老年人为什么会满脸皱纹？提示:衰老皮肤细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小。⑷一般老年人的正常体温比年轻人略低，肌肉的力量及耐力远不及年轻人，原因是什么？提示:衰老细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢。⑸细胞衰老等于个体衰老吗?老年人体内的细胞都是衰老细胞吗？提示:单细胞生物的细胞衰老等于个体衰老；多细胞生物中细胞衰老不等于个体衰老。老年人体内也在不断进行细胞更新，个体衰老是组成个体的细胞普遍衰老的结果。1.李白诗云：“君不见，高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪。”从细胞学的角度分析，以下有关衰老细胞的说法不准确的是（D）A.细胞内的色素逐渐积累，从而妨碍细胞内的物质交流B.细胞核体积增大,染色质收缩,染色加深C.细胞内的水分减少,细胞呼吸速率减慢D.衰老细胞的细胞膜通透性改变,物质运输功能增强解析:衰老细胞的细胞膜通透性改变,物质运输功能降低。探究二细胞衰老的原因.自由基学说认为衰老过程中的退行性变化是由细胞正常代谢过程中产生的自由基造成的。阅读教材P124“自由基学说”，回答下面的问题。⑴试举例说明自由基为什么能够促使细胞衰老。提示：自由基能够攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，导致细胞衰老。例如，攻击生物膜中的磷脂分子，产物同样是自由基，新产生的自由基又会去攻击别的分子，引发雪崩式的反应,从而造成生物膜损伤；自由基攻击DNA可能引起基因突变；自由基攻击蛋白质，使蛋白质活性下降,导致细胞衰老。⑵自由基是如何产生的?为减缓细胞衰老,应采取哪些措施？提示:在生命活动中,细胞不断进行各种氧化反应,这些反应中很容易产生自由基；另外，辐射以及有害物质入侵也会刺激细胞产生自由基。在生产生活中，我们要避免接触一些辐射和有害物质，养成良好的生活习惯。例如，不吸烟，不酗酒等。.端粒学说认为细胞在每次分裂过程中都会由于DNA聚合醐功能障碍而不能完全复制它们的染色体，因此最后DNA序列可能会丢失,造成细胞衰老死亡。阅读教材P124“端粒学说”，回答下面的问题。⑶正常细胞的衰老与分裂次数有什么关系？提示:细胞会随着分裂次数的增多而衰老。(4)端粒在原核细胞中是否存在？提示:不存在，因为端粒是位于染色体两端的DNA一蛋白质复合体。2.身体新陈代谢过程中产生的自由基是导致皮肤衰老的“元凶”。自由基会破坏胶原蛋白，使皮肤得不到足够的营养供应,从而造成皮肤组织活力下降、失去弹性、产生皱纹，出现皮肤老化、肤色暗沉等现象。某些抗氧化剂能清除代谢过程中产生的自由基,延缓细胞衰老。下列有关叙述正确的是（C）A.幼年个体不产生自由基,所以没有衰老细胞B.细胞衰老对机体的正常发育是不利的C.细胞衰老过程中酪氨酸酶活性降低可能与自由基有关D.老年斑的形成与酪氨酸酶催化黑色素合成有关解析:细胞进行各种氧化反应很容易产生自由基，故幼年和老年人体内均会产生自由基，所以幼年个体中也有衰老细胞;细胞衰老是机体正常的生命现象，对机体的正常发育是有利的；自由基会攻击蛋白质，故细胞衰老过程中酪氨酸酶活性降低可能与自由基有关;细胞衰老后,老年斑的形成是色素随皮肤细胞衰老而逐渐积累的结果。3,位于染色体两端的端粒结构被形象地比喻为控制细胞分裂次数的“时钟”，它会随着细胞分裂而变短。恶性肿瘤细胞具有一种高活性的端粒酶,它能维持癌细胞端粒的长度，使其无限制扩增。据此判断，下列说法错误的是（B）A.端粒的长度可决定细胞的寿命B.端粒酶和端粒的化学本质相同C.正常细胞分裂次数有限可能是因为缺少高活性的端粒酶D.细菌中无端粒结构解析:端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,随着DNA复制与细胞分裂的不断进行,端粒会逐渐缩短，故端粒的长度可决定细胞的寿命;端粒是每条染色体两端的一段特殊序列的DNA一蛋白质复合体,端粒酶属于酶，酶的化学木质是蛋白质或RNA,因此二者化学本质不同；正常细胞分裂次数有限可能是因为缺少端粒酶;细菌是原核生物没有染色体，因此无端粒结构。探究三细胞死亡与细胞自噬.在胎儿手的发育过程中，五个手指最初是连在一起的，像一把铲子，后来随着指间的细胞自动死亡,才发育为成形的手指。在神经系统的发育过程中，约有50%的原始神经细胞存活并与靶细胞建立连接,而没有建立连接的神经细胞则发生凋亡。⑴细胞凋亡在生物体的生长发育中有什么作用？提示:细胞凋亡对于生物体生长发育中组