6.3+细胞的衰老和死亡教学设计-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1-1

教学评一体化课时备课模板课题细胞的衰老和死亡课时1所在教材与单元统编版（2019）必修1-第六单元-第3课课型新授学习目标生命观念：通过学习细胞衰老和死亡，认识到细胞的生命历程有诞生、生长、成熟、繁殖、衰老和死亡等阶段，理解细胞衰亡是自然的生理过程，是细胞生命活动的必然归宿，形成对生命历程完整的认知，体会生命的有限性和规律性。科学思维：分析细胞衰老的特征、原因以及细胞凋亡和坏死的区别，运用归纳与概括，总结细胞衰亡的规律，通过批判性思维探讨延缓细胞衰老的措施是否可行，培养理性思考和分析问题的能力。科学探究：参与细胞衰老和凋亡相关实验，如探究影响细胞衰老的因素，尝试设计实验方案，控制变量，观察记录现象，分析数据得出结论，提升实验设计与操作、数据处理等科学探究技能。社会责任：了解细胞衰老和死亡与个体衰老、人类健康的关系，关注老龄化社会相关健康问题，向公众宣传健康生活方式对延缓细胞衰老的意义，增强关爱生命、关注健康的社会责任感。重难点重点：细胞衰老的特征和原因；细胞凋亡的概念、意义及与细胞坏死的区别。难点：理解细胞凋亡的分子机制；区分细胞凋亡和坏死在不同情境下的表现及意义。教学环节学习活动新课教学教师：同学们好，今天我们将一起探讨一个与每个人息息相关的话题——细胞的衰老和死亡。大家知道吗？我们每个人都会经历从出生到衰老再到死亡的过程，而这个过程在细胞层面上也在不断地发生着。那么，让我们从细胞的衰老开始今天的学习之旅吧。一、细胞的衰老（一）细胞衰老的概念教师：首先，我们来了解一下什么是细胞的衰老。请大家翻开课本，找到关于细胞衰老的定义。学生：（阅读课本）“细胞的衰老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。”教师：很好，这就是细胞衰老的定义。简单来说，就是细胞在生命活动中，其生理状态、化学反应以及形态、结构和功能都会发生一系列的变化。（二）细胞衰老的特征教师：接下来，我们详细探讨一下细胞衰老的特征。请大家看大屏幕，这是一组关于细胞衰老特征的示意图，大家可以通过观察这些图片，尝试归纳出细胞衰老的特征。学生：（观察图片，小组讨论）教师：好，现在请各组代表来分享一下你们的观察结果。学生A：我们发现，衰老的细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小。教师：很好，这是细胞衰老的一个显著特征。由于细胞内水分的减少，细胞会失去原有的饱满形态，变得萎缩和干瘪。学生B：我们还发现，衰老细胞的细胞膜通透性发生了改变，物质运输功能降低了。教师：没错，细胞膜通透性的改变会影响细胞内外物质的交换，导致细胞物质运输功能的下降。学生C：衰老细胞内色素逐渐积累，妨碍了细胞内物质的交流和传递。教师：是的，细胞内色素的积累会导致细胞内部环境的恶化，影响细胞正常的生理功能。学生D：细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深。教师：细胞核的这些变化也是细胞衰老的重要特征。细胞核体积的增大和核膜的内折会导致染色质的收缩和染色加深，从而影响细胞核的正常功能。学生E：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。教师：非常棒！酶活性的降低会导致细胞代谢速率的减慢，这是细胞衰老的另一个重要标志。教师：为了方便大家记忆，我们可以将这些特征总结为口诀：“一大一小一多两低”。其中，“一大”指的是细胞核体积增大，“一小”指的是细胞体积变小，“一多”指的是细胞内色素积累增多，“两低”则指的是细胞内酶的活性降低和物质运输功能降低。（三）细胞衰老的原因教师：了解了细胞衰老的特征后，我们再来探讨一下细胞衰老的原因。关于细胞衰老的原因有很多假说，目前为大家普遍接受的主要有自由基学说和端粒学说。1.自由基学说教师：首先，我们来看看自由基学说。请大家看大屏幕，这是一张关于自由基的示意图。教师：自由基是一种异常活泼的带电分子或基团，它们含有未配对的电子，因此表现出高度的反应活泼性。自由基会攻击细胞内的各种执行正常功能的生物分子，如磷脂分子、DNA和蛋白质等，导致细胞结构和功能的损伤。教师：那么，自由基是如何产生的呢？自由基的产生主要来源于细胞内的氧化反应，以及辐射和有害物质的入侵刺激细胞产生。教师：自由基对细胞的破坏是非常严重的。它们会攻击磷脂分子，产生更多自由基，引发雪崩式的反应，损伤生物膜；攻击DNA，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。2.端粒学说教师：接下来，我们再来看看端粒学说。端粒是每条染色体的两端含有的一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体。每次细胞分裂时，端粒DNA会缩短一截，当端粒缩短到一定程度时，就会对细胞活动产生负面影响，导致细胞衰老。教师：端粒的缩短是不可逆的，因此细胞分裂的次数是有限的。当细胞分裂次数达到极限时，细胞就会进入衰老状态。（四）细胞衰老与个体衰老的关系教师：了解了细胞衰老的特征和原因后，我们再来探讨一下细胞衰老与个体衰老的关系。对于单细胞生物来说，细胞的衰老或死亡就等于个体的衰老或死亡。但是，对于多细胞生物来说，情况就复杂多了。教师：请大家看大屏幕，这是一张关于细胞衰老与个体衰老关系的示意图。教师：从这张示意图中我们可以看出，对于多细胞生物来说，细胞的衰老或死亡并不等于个体的衰老或死亡。个体是由大量的细胞组成的，这些细胞在不断地更新和替换。因此，即使有一部分细胞衰老了，个体仍然可以保持正常的生理功能。教师：但是，当机体内大量的细胞都走向衰老时，个体的生理功能就会受到影响，出现衰老的迹象。因此，我们可以说，个体的衰老过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。二、细胞的死亡（一）细胞死亡的类型教师：接下来，我们再来探讨一下细胞的死亡。细胞的死亡分为凋亡和坏死两种类型。1.细胞凋亡教师：首先，我们来看看细胞凋亡。细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，它是细胞内遗传机制程序性调控的结果。因此，细胞凋亡也被称为细胞程序性死亡。教师：请大家看大屏幕，这是一张关于细胞凋亡的示意图。教师：从这张示意图中我们可以看出，细胞凋亡是一个有序的过程。它涉及到细胞内部一系列复杂的生化反应和形态变化。最终，细胞会形成凋亡小体，并被吞噬细胞吞噬清除。教师：细胞凋亡在生物体的发育和稳态维持中起着非常重要的作用。它可以确保生物体完成正常发育，清除多余的细胞；维持内部环境的稳定，清除受损、突变、衰老的细胞；以及抵御外界因素的干扰，清除被病原体感染的细胞。2.细胞坏死教师：接下来，我们再来看看细胞坏死。细胞坏死是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等，细胞正常代谢活动受损或中断而引起的细胞损伤和死亡。教师：请大家看大屏幕，这是一张关于细胞坏死的示意图。教师：从这张示意图中我们可以看出，细胞坏死是一个无序的过程。它会导致细胞膜通透性增高，细胞肿胀，细胞器变形或肿大，最终细胞破裂释放出细胞内容物，并引发炎症。（二）细胞凋亡与细胞坏死的区别教师：了解了细胞凋亡和细胞坏死后，我们再来探讨一下它们的区别。请大家看大屏幕，这是一张关于细胞凋亡与细胞坏死区别的表格。教师：从这张表格中我们可以看出，细胞凋亡和细胞坏死在发生原因、发生范围、细胞膜变化、细胞器变化、体积变化、调节过程以及对机体的影响等方面都存在明显的区别。教师：细胞凋亡是一种正常的生理性变化，它不会对机体产生有害影响，反而有利于机体的稳态维持和正常发育。而细胞坏死则是一种病理性的变化，它会对机体产生有害影响，引发炎症反应等。（三）细胞自噬教师：最后，我们再来了解一下细胞自噬。细胞自噬是指细胞在缺乏营养、受到损伤或衰老时，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的过程。教师：细胞自噬在维持细胞稳态和适应环境变化中起着非常重要的作用。它可以帮助细胞清除受损或功能退化的细胞结构，从而保持细胞的正常生理功能。同时，细胞自噬还与许多疾病的发生和发展密切相关。三、课堂互动（一）提问环节教师：好了，以上就是我们今天学习的全部内容。现在，我想请大家回答几个问题，来检验一下大家的学习成果。教师：第一个问题，什么是细胞的衰老？学生：（回答）“细胞的衰老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。”教师：很好，回答得非常准确。教师：第二个问题，细胞衰老的特征有哪些？学生：（回答）“细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小；细胞膜通透性改变，物质运输功能降低；细胞内色素逐渐积累；细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深；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。”教师：回答得非常全面，大家掌握得很好。教师：第三个问题，细胞衰老的原因主要有哪些假说？学生：（回答）“自由基学说和端粒学说。”教师：没错，回答得很准确。教师：第四个问题，细胞凋亡和细胞坏死有什么区别？学生：（回答）“细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，它是细胞内遗传机制程序性调控的结果；而细胞坏死则是在种种不利因素影响下，细胞正常代谢活动受损或中断而引起的细胞损伤和死亡。它们在发生原因、发生范围、细胞膜变化、细胞器变化、体积变化、调节过程以及对机体的影响等方面都存在明显的区别。”教师：回答得非常详细，看来大家对这个知识点掌握得很牢固。（二）讨论环节教师：接下来，我们来进行一个讨论环节。请大家以小组为单位，围绕以下问题进行讨论：你认为细胞衰老和个体衰老之间有什么联系？细胞凋亡在生物体的发育和稳态维持中起着哪些重要作用？你能举出一些与细胞自噬相关的疾病吗？（学生小组讨论，教师巡视指导）教师：好，时间差不多了，现在请各组代表来分享一下你们的讨论结果。学生A（代表第一组）：我们认为细胞衰老和个体衰老之间有着密切的联系。虽然个体的衰老并不完全等同于细胞的衰老，但是细胞作为个体的基本组成单位，其衰老状态必然会影响到个体的生理功能。当大量细胞衰老时，个体的生理功能就会逐渐下降，从而表现出衰老的迹象。教师：很好，第一组的同学们对细胞衰老和个体衰老之间的联系有了深入的理解。学生B（代表第二组）：我们认为细胞凋亡在生物体的发育和稳态维持中起着非常重要的作用。首先，细胞凋亡可以确保生物体完成正常发育，通过清除多余的细胞来塑造生物体的形态和结构。其次，细胞凋亡可以维持生物体内部环境的稳定，通过清除受损、突变、衰老的细胞来保持细胞的正常生理功能。最后，细胞凋亡还可以抵御外界因素的干扰，通过清除被病原体感染的细胞来保护生物体免受疾病的侵害。教师：第二组的同学们对细胞凋亡的作用有了全面的认识，回答得非常精彩。学生C（代表第三组）：我们知道一些与细胞自噬相关的疾病。比如神经退行性疾病，如阿尔茨海默病和帕金森病等，这些疾病的发生与细胞内异常蛋白质的积累有关，而细胞自噬可以帮助清除这些异常蛋白质。此外，一些感染性疾病和肿瘤也与细胞自噬有关。在感染性疾病中，细胞自噬可以帮助清除被病原体感染的细胞；而在肿瘤中，细胞自噬则可能与肿瘤的侵袭和转移有关。教师：第三组的同学们对与细胞自噬相关的疾病有了一定的了解，回答得也很不错。但是需要注意的是，虽然细胞自噬与这些疾病有关，但是具体的作用机制还需要进一步的研究和探索。四、课堂总结教师：好了，今天的课程就到这里了。通