【高中生物】2023-2024学年 人教版 必修一细胞的衰老和死亡同步教学课件

第3节细胞的衰老和死亡1.概述细胞衰老的特征,阐释细胞衰老的主要原因,形成结构与功能相适应的生命观念。2.通过学习细胞衰老与个体衰老的关系,辩证看待部分与整体之间的关系。3.运用比较和分析的科学方法辨析细胞凋亡与细胞坏死,明确细胞凋亡对生物体的意义,培养科学思维。4.联系日常生活实际,了解细胞衰老和死亡的主要特征并掌握其原因及其防治措施,关注生命健康,培养社会责任意识。目标素养知识概览一、细胞衰老1.细胞衰老的过程细胞衰老的过程是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。2.衰老细胞的特征(1)衰老细胞代谢的变化:(2)衰老细胞细胞核的变化:3.细胞衰老的原因(1)自由基学说:(2)端粒学说:4.细胞衰老与个体衰老的关系(1)单细胞生物:细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。(2)多细胞生物:①体内的细胞总是在不断更新着,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普遍衰老的过程。5.细胞衰老的意义细胞衰老是人体内发生的正常生命现象,正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。微判断1基于对细胞衰老的认识,判断下列表述是否正确。1.衰老细胞内染色质收缩影响DNA分子的复制。()2.细胞衰老过程中,酶活性降低,细胞核体积变小。()3.同一种体细胞的端粒长度与其有丝分裂能力呈正相关。()4.自由基只有攻击蛋白质时才会导致细胞衰老。()5.衰老的生物体中,细胞都处于衰老状态。()6.多细胞生物幼嫩的个体中也含衰老细胞。()√×√××√微训练11.细胞衰老的原因中,被大家普遍接受的是(

)①生物生命活动中产生了大量自由基②细胞中的营养物质无法正常供应③细胞中产生的代谢废物大量积累④染色体上的端粒不断被“截”短A.①③

B.②④

C.①④

D.③④答案:C解析:关于细胞衰老的原因,目前被大家普遍接受的观点是自由基学说和端粒学说。2.大多数老年人头发变白的直接原因是头发基部细胞内(

)A.物质转运加速B.新陈代谢加快C.呼吸速率加快D.与黑色素合成相关的酶活性降低答案:D解析:与黑色素合成相关的酶活性降低,黑色素合成减少,致使老年人头发变白。二、细胞的死亡1.细胞凋亡(细胞死亡的一种主要方式)(1)概念:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,是由遗传机制决定的程序性调控,所以它是一种程序性死亡。(2)类型:①生长发育过程中某些细胞的死亡。②细胞的自然更新。③某些被病原体感染的细胞的清除。(3)意义:①完成正常发育。②维持内部环境的稳定。③抵御外界各种因素的干扰。2.细胞坏死在种种不利因素影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。微判断2基于对细胞死亡的认识,判断下列表述是否正确。1.在细胞凋亡过程中,细胞内酶的活性均降低。()2.细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动。()3.细胞坏死对生物体是不利的。()4.衰老的细胞被溶酶体清除属于细胞坏死。()5.细胞死亡是细胞凋亡的同义词。()××√××微训练21.下列不属于细胞凋亡实例的是(

)A.蝌蚪长到一定程度后尾巴消失了B.人皮肤表皮细胞的脱落C.清除被病原体感染的细胞D.脑细胞因缺血而死亡答案:D解析:脑细胞因缺血而死亡,是由外因引起的一种非生理性的不正常死亡。2.在蝌蚪发育成青蛙的过程中,对尾部消失起主要作用的细胞器是(

)A.溶酶体 B.中心体C.线粒体 D.高尔基体答案:A解析:与细胞凋亡关系最为密切的细胞器是溶酶体。三、细胞自噬1.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。2.对象受损或功能退化的细胞结构等。3.类型(1)在营养缺乏时,获得维持生存所需的物质和能量。(2)在细胞受到损伤或细胞衰老时,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.意义人类许多疾病的发生,可能与细胞自噬发生障碍有关,因此,细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。一

细胞的衰老问题探究古人有诗云:“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。请思考回答下列问题。(1)请从细胞衰老的角度分析,老年人出现白发、老年斑的原因是什么?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。衰老的细胞细胞膜通透性改变,色素积累,出现老年斑。(2)与年轻人相比,老年人一般体温略低,反应变慢,肌肉的收缩力降低,原因是什么?提示: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。(3)细胞是生物体结构和功能的基本单位,细胞的衰老就代表个体的衰老吗?提示:对于多细胞生物而言,细胞的衰老不等于机体的衰老,如幼年个体中每天都有细胞衰老;机体的衰老也不等于细胞的衰老,如老年个体中每天也有新的细胞产生。但个体衰老时,组成该个体的细胞往往表现为普遍衰老现象。(4)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。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。归纳总结1.多细胞生物个体衰老与细胞衰老的对应关系个体衰老表现对应的细胞衰老原因皮肤干燥、发皱细胞内水分减少,体积减小头发变白细胞内相关酶的活性降低老年斑

细胞内色素的积累无力细胞内呼吸速率减慢吸收能力下降细胞膜通透性改变由上表可以看出,多细胞生物个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。2.分子或结构的变化及对功能的影响(1)自由水减少→代谢速率减慢。(2)酶的结构改变→酶的活性降低→细胞的代谢速率减慢。(3)色素逐渐积累→阻碍细胞内物质的交流和传递。(4)细胞膜通透性变化→物质运输功能降低。(5)染色质收缩→影响DNA分子的复制、转录。3.细胞衰老的原因(1)自由基学说:(2)端粒学说:典例剖析【例1】

细胞衰老是人体内发生的正常生命现象,有利于机体更好地实现自我更新。下图是细胞衰老的自由基学说示意图。下列有关叙述错误的是(

)A.①②过程的作用效果会引起细胞内生物膜面积减小B.③过程会使酪氨酸酶活性升高C.④过程可能引起遗传物质发生改变D.⑤可以是辐射、有害物质的入侵和细胞内的氧化反应等答案:B解析:①②过程自由基攻击磷脂分子,破坏细胞内的生物膜结构,由于产物同样是自由基,会导致自由基数量增加,进而引起生物膜面积急剧减小,A项正确。③过程自由基进攻细胞合成的蛋白质,可使酪氨酸酶的活性降低,细胞新陈代谢的速率减小,B项错误。④过程自由基进攻DNA,可能引起DNA结构发生改变,C项正确。辐射、有害物质的入侵和细胞内的氧化反应会使细胞产生自由基,D项正确。学以致用1.下列关于个体衰老和细胞衰老的叙述,正确的是(

)A.个体衰老和细胞衰老是一致的B.细胞衰老表示生物体各种功能的衰退,是一种不正常的现象C.老年人骨折后很难愈合,这与老年人成骨细胞的衰老有一定的关系D.在正常情况下,细胞不会因为分裂次数增多而加速衰老答案:C解析:个体衰老和细胞衰老对于单细胞生物而言是一致的,对于多细胞生物来说,个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。细胞衰老和个体衰老都是正常现象。成骨细胞位于骨膜内,它对骨的生长和再生(如骨折后的愈合)有重要作用,老年人骨膜内的成骨细胞逐渐衰老,因而骨折后难以愈合。依据端粒学说,细胞会因为分裂次数增多逐渐丧失正常的功能而加速衰老。二

细胞的死亡问题探究下图是青蛙的变态发育示意图。在发育过程中,蝌蚪的尾巴会逐渐消失。请分析回答下列问题。(1)蝌蚪尾巴的消失属于哪种生命现象?与哪种细胞器的关系最密切?提示:细胞凋亡。与溶酶体的关系最密切。(2)一只蝌蚪被捕食者攻击时尾部受到损伤,而后溃烂消失。这与(1)所述现象相同吗?这是什么原因导致的?提示:不相同。这属于细胞坏死,是由外部不利因素导致的细胞非正常死亡。(3)蝌蚪尾部细胞在发育过程中逐渐死亡消失,这一死亡机制是由什么来调控的?提示:细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,受到严格的由遗传机制决定的程序性调控。(4)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织、器官以及个体形态的建立具有重要的意义。归纳总结1.细胞凋亡机制的图解与分析(1)图中过程①说明细胞凋亡有特异性,体现了生物膜的信息传递功能。(2)图中过程②说明,从分子水平上看,凋亡是相关基因的选择性表达,有新蛋白质合成;从细胞水平上看,凋亡过程中,以小泡形式形成由膜包被的凋亡小体,体现了膜的流动性。(3)图中过程③表示吞噬细胞吞噬凋亡小体而发生细胞内消化,此过程需要溶酶体参与。2.细胞凋亡与细胞坏死的比较

方法归纳

“两看”法判断细胞凋亡和细胞坏死

典例剖析【例2】

下列关于细胞凋亡的叙述,错误的是(

)A.胚胎细胞中存在与细胞凋亡有关的基因B.被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡C.细胞凋亡的过程中有新蛋白质的合成D.细胞坏死是有害基因选择性表达造成的答案:D解析:细胞坏死是指在种种不利因素影响下,如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,属于不正常的细胞死亡,而不是基因选择性表达造成的。学以致用2.下列有关细胞凋亡与细胞坏死的说法,错误的是(

)A.细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程B.细胞坏死是细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡C.凋亡细胞中可以发现与细胞凋亡有关的酶D.细胞凋亡过程失控可以延长生物体的寿命答案:D解析: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,细胞凋亡失控不利于延长生物体的寿命。1.下列关于细胞衰老特征的叙述,错误的是(

)A.细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低B.细胞核体积增大,染色质收缩C.细胞内多种酶的活性降低D.人的衰老细胞萎缩,体积变大答案:D解析:衰老的细胞因水分减少而萎缩,体积变小。2.下列有关人体内细胞的生命历程的叙述,错误的是(

)A.每天都会有大量表皮细胞凋亡脱落B.同种细胞增殖、分化后遗传信息将发生改变C.衰老的细胞体积变小,但其细胞核会增大D.死亡的细胞,其细胞膜的选择透过性将丧失

答案:B解析:同种细胞增殖、分化后遗传信息不会发生改变。3.下图为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。据图分析下列叙述,错误的是(

)A.①过程表明细胞凋亡是特异性的,体现了生物膜的信息交流功能B.细胞凋亡受基因控制C.②过程中凋亡细胞被吞噬,表明细胞凋亡是被动死亡过程D.凋亡相关基因是机体固有的,在动物生长发育过程中发挥重要作用C解析:①过程是凋亡诱导因子与膜受体发生特异性结合,表明细胞凋亡具有特异性,体现了生物膜的信息交流功能。细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。细胞凋亡是在动物生长发育过程中某些固有基因选择性表达的结果。4.细胞自噬能快速提供燃料供应能量,或者提供材料来更新细胞组分,因此在细胞面对饥饿时,细胞自噬发挥着不可或缺的作用。在细胞自噬过程中溶酶体扮演着非常重要的角色。下列相关叙述正确的是(

)A.受损的线粒体功能逐渐退化,会直接影响葡萄糖的氧化分解