《细胞的衰老和死亡》素养导学

第3节细胞的衰老和死亡一、细胞衰老1.细胞衰老特征:2.细胞衰老的原因:(1)自由基学说:自由基攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。①自由基攻击磷脂分子,产生自由基,这些新产生的自由基又去攻击别的分子,引发雪崩式的反应,对_______损伤比较大。生物膜②攻击DNA,可能引起_________。③攻击蛋白质,使蛋白质_________。基因突变活性下降(2)端粒学说。①端粒:染色体_____特殊序列的____________________。②特点:端粒DNA序列在_____________后会缩短一截。③结果:在端粒DNA序列被“截”短后,端粒内侧的___________________就会受到损伤,结果使细胞活动渐趋异常。DNA——蛋白质复合体每次细胞分裂正常基因的DNA序列两端3.细胞衰老和个体衰老的关系:(1)单细胞生物:个体衰老、死亡与细胞衰老、死亡是_____的。(2)多细胞生物:①体内的细胞总是在不断_____,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。一致更新②从总体上看,个体衰老的过程也是_______________普遍衰老的过程。③细胞会随着分裂次数的增多而_____。④细胞核与细胞质相比,_____对细胞分裂影响更大。组成个体的细胞衰老前者【激疑】从细胞水平解释老年人心脏为什么没有年轻人的心脏收缩有力?老年人骨折后为什么比年轻人恢复慢?提示:老年人的细胞普遍衰老,衰老细胞的细胞膜通透性改变,物质运输功能降低,细胞呼吸速率减慢;老年人骨折后由于成骨细胞衰老,细胞代谢减慢,影响细胞的生长。

二、细胞的死亡1.细胞凋亡(细胞死亡的主要方式):(1)概念:由_____所决定的细胞自动结束生命的过程,是由_________决定的程序性调控,所以它是一种____________。基因遗传机制程序性死亡(2)类型:①_________过程中某些细胞的死亡。②细胞的_________。③_____________的细胞的清除。生长发育自然更新被病原体感染(3)意义:①完成正常的_________。②维持_________的稳定。③抵御_____________的干扰。生长发育内部环境外界各种因素2.细胞坏死:种种不利因素影响下,由细胞______________受损或中断引起的细胞损伤和死亡。代谢活动正常知识点一细胞的衰老一、细胞衰老的特征分析1.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的酶活性降低个体衰老表现对应的细胞衰老原因老年斑细胞内色素(脂褐素)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功能改变由上表看出,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。2.分子组成的变化及对结构和功能的影响:(1)自由水减少,代谢速率减慢→细胞体积变小;(2)酶的活性降低→细胞内的呼吸等代谢速率降低;(3)色素积累→形成老年斑,并阻碍细胞内物质交流。3.细胞结构的变化及对功能的影响:(1)细胞膜的成分变化→通透性变化,降低物质的运输能力。(2)细胞核变大→为了维持对细胞的控制。通过以上分析可说明分子、结构、功能的关系。从细胞水平上看,衰老的细胞行使正常功能的能力降低;从分子水平上看,有利的功能分子含量降低,而色素或有害分子出现并增加。【思考·讨论】李白有诗云:“君不见,高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪”。头发由“青”变“白”的主要原因是什么?(生命观念)提示:头发基部的黑色素细胞衰老,细胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少。

【素养案例】(2016·海南高考)下列关于人体细胞的叙述,错误的是(

)A.人的正常体细胞的分裂次数是有限的B.自由基攻击蛋白质可以引起细胞衰老C.细胞中衰老的线粒体可被溶酶体分解清除D.衰老细胞代谢速率加快是细胞内水分减少引起的【解题导引】解答本题首先应明确以下两点:(1)细胞衰老的“自由基学说”。(2)蛋白质活性降低引起细胞生命活动减弱是引起细胞衰老的原因之一。

【解析】选D。本题主要考查细胞衰老的特点。A项,人的正常体细胞的分裂次数是有限的,细胞会随着分裂次数的增加而逐渐衰老,故正确。B项,自由基产生后,攻击蛋白质,可以使蛋白质活性下降,引起细胞衰老,故正确。C项,溶酶体中含有酸性水解酶,可以分解清除衰老的细胞器,故正确。D项,细胞内水分减少、细胞新陈代谢速率减慢是细胞衰老的特征,故错误。【方法规律】细胞衰老特征口诀记忆一大:核大质缩染色深;一小:水少变小代谢慢;一多:胞内色素积累多;两低:物质运输酶性低。【素养·探究】——母题追问(1)科学思维——演绎与推理根据自由基学说,自由基攻击磷脂分子,引发雪崩式的反应,对膜损伤比较大,据此可判断人体细胞中哪些细胞器不会受自由基的影响?提示:核糖体和中心体。(2)生命观念——结构与功能观衰老细胞内水分减少会导致代谢速率减慢,其主要原因是什么?提示:细胞内的自由水是良好的溶剂,可运输生化反应的反应物和生成物,若自由水减少,物质运输速率减慢,进而使代谢速率减慢。【素养·迁移】人体的红细胞具有运输O2的功能,但衰老的红细胞会发生一系列变化,以下属于这一变化的是(

)①水分减少,细胞萎缩②新陈代谢的速率减慢③呼吸速率加快 ④细胞的呼吸速率减慢⑤细胞核体积增大 ⑥细胞膜的通透性改变A.①②③④ B.①②④⑤⑥C.①②④⑥ D.①②③⑥【解析】选C。细胞衰老后,水分减少,细胞萎缩,①正确;细胞衰老后,细胞新陈代谢的速率减慢,②正确;细胞衰老后,细胞呼吸速率减慢,③错误,④正确;人体内衰老的红细胞无细胞核,⑤错误;细胞衰老后,细胞膜的通透性改变,物质运输能力降低,⑥正确。【补偿训练】下列关于细胞衰老的叙述,正确的是(

)A.老年个体中的细胞都处于衰老状态B.细胞膜通透性改变,物质运输功能增强C.细胞内多种酶活性降低,呼吸速率减慢D.细胞核体积增大,代谢速率加快【解析】选C。老年个体中的细胞部分处于衰老状态,A错误;细胞膜通透性改变,物质运输功能下降,B错误;细胞内多种酶活性降低,呼吸速率减慢,C正确;细胞核体积增大,代谢速率减慢,D错误。知识点二细胞的凋亡细胞凋亡和细胞坏死的比较:项目细胞凋亡细胞坏死原因正常的生理变化病理性变化或剧烈损伤调节过程受基因控制被动进行范围多为单个细胞大片组织或成群细胞项目细胞凋亡细胞坏死炎症反应被吞噬细胞吞噬,不引起炎症引起周围炎症反应对机体的影响对机体有利对机体有害【思考·讨论】细胞凋亡会造成细胞数目的减少,这对生物体的生命活动是不利的,你认为这句话正确吗?试分析原因。(科学思维)提示:这句话的表述是不对的。在胚胎发育阶段通过细胞凋亡清除多余的和已完成使命的细胞,保证了胚胎的正常发育;在成年阶段通过细胞凋亡清除衰老和病变的细胞,保证了机体的健康。【素养案例】“凋亡”是依据“花瓣或树叶脱落、凋零”的意义而命名的,下列说法正确的是(

)A.细胞凋亡属于自然的生理过程B.细胞凋亡与基因表达无关C.皮肤上的“老年斑”是细胞凋亡的产物D.核辐射导致白细胞死亡属于细胞凋亡【解题导引】解答本题需明确以下两点:(1)细胞衰老与细胞凋亡的关系。(2)细胞凋亡与细胞坏死的关系。【解析】选A。细胞凋亡是基因控制的生理性死亡,是一种自然的生理过程,A正确,B错误;皮肤上的“老年斑”是细胞衰老色素积累的产物,C错误;核辐射导致白细胞死亡属于细胞坏死,D错误。【素养·迁移】下列关于细胞凋亡的叙述,不正确的是(

)A.蝌蚪在变态期,尾部细胞将发生凋亡,从而使其能转变成正常的成体蛙B.细胞的凋亡有助于消除体内衰老的细胞C.细胞凋亡是由致病因子引发的急性损伤,引起细胞破裂,导致炎症反应D.细胞凋亡是由遗传物质控制的细胞正常死亡,机体无炎症反应【解析】选C。蝌蚪尾的消失是通过尾部细胞凋亡实现的,是青蛙正常发育的一个阶段,A正确;细胞凋亡是指由基因控制的细胞自动结束生命的过程,在生物体的正常新陈代谢过程中,细胞的凋亡有助于消除体内衰老的细胞,又不引发炎症反应,B、D正确;致病因子引发的急性损伤,引起细胞破裂,导致炎症反应属于细胞坏死,C错误。【补偿训练】下列关于细胞凋亡的叙述中,不正确的是(

)A.发生在生物个体的生长发育过