1、第第 2 课时课时 细胞的衰老和凋亡细胞的衰老和凋亡 学习目标 1.阐述细胞衰老的特征。2.说出细胞凋亡的概念和实质。3.区分细胞凋亡与细 胞坏死。 一一、细胞衰老细胞衰老 1.概念：细胞衰老是一系列复杂的生理生化反应过程，发生的变化最终反映在细胞的形态结 构和生理功能上。 2.主要特征 比较项目 结构或物质 特 征 形态结构 方面 细胞膜 通透性改变 物质的运输功能降低 线粒体 线粒体变大且数目减少 细胞核 核体积增大，核膜皱折，染色质固缩，染色加深 细胞内的 物质方面 水 水分减少(特别是自由水减少) 细胞体积缩小 代 谢速率减慢 酶 酶活性降低 呼吸速率减慢，增殖能力减退 色素 细胞质的
2、色素沉积 妨碍细胞内的物质交流与传递， 影响细胞的功能 3.原因：细胞衰老是由细胞自身的因素决定的。 特别提醒 细胞衰老会发生许多种生理和生化的变化， 然后在形态和结构上发生许多变化； 细胞的衰老和个体的衰老不是同步的，但个体衰老也是细胞普遍衰老的过程。 1.新生婴儿体内是否有衰老细胞，老年人体内是否有新产生的细胞？一般情况下，老年人的 心脏不如年轻人的心脏收缩有力，试从细胞水平上分析其主要原因是什么？ 答案 新生婴儿和老年人体内均有新生细胞和衰老细胞， 只是所占比例不同。 新生婴儿体内 衰老细胞较少，新生细胞较多，老年人则相反。衰老细胞代谢速率减慢。老年人心肌细胞中 酶活性降低，细胞呼吸速率
3、减慢，功能较年轻人弱。 2.分析老年人为什么大多头发花白，满脸老年斑？ 答案 衰老细胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，故头发变白；衰老细胞的细胞膜通 透性改变，色素积累，出现老年斑。 1.下列关于细胞衰老的说法，错误的是( ) A.人一生中，体细胞分裂 5060 次，因而各种细胞的寿命一样 B.机体内细胞的寿命与分裂能力之间没有明确的对应关系 C.生物体内随时有大量细胞衰老死亡，同时又有大量新增殖的细胞代替它们 D.细胞的衰老是细胞遗传程序所决定的正常生命现象 答案 A 解析 同一个个体内不同组织的细胞分化程度不同， 细胞的寿命也不同； 有的细胞可以不断 分裂，这样的细胞寿命较长；有的细胞
4、高度分化，如神经细胞、心肌细胞等，这样的细胞在 生物体内不再继续分裂，寿命也很长。细胞衰老是正常的生命现象。 2.(2018 聊城高一检测)下列关于衰老的相关叙述，错误的是( ) A.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 B.细胞代谢产生的自由基，会攻击蛋白质分子，致使细胞衰老 C.衰老细胞的水分减少，多种酶的活性降低，色素积累 D.衰老细胞的体积减小，从而使细胞的相对表面积增大，物质运输效率增大 答案 D 解析 多细胞生物个体衰老是组成个体的细胞普遍衰老的过程，A 正确；自由基学说认为， 辐射会刺激细胞产生自由基攻击蛋白质，使细胞衰老，B 正确；细胞衰老的特征是细胞内水
5、 分减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞内多种酶的活性降低，细胞新陈代谢速率减慢， 细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累，C 正确；衰老的细胞，其细胞膜通透性改变，物 质运输功能降低，D 错误。 二二、细胞凋亡与细胞坏死细胞凋亡与细胞坏死 1.细胞凋亡 (1)概念：是一个主动地由基因决定的自行结束细胞生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的 遗传机制决定的程序性调控，因此也被称为细胞程序性死亡。 (2)细胞凋亡的过程大致可以分为三个阶段 凋亡的起始细胞皱缩，染色质浓缩并沿核膜分布，但细胞膜依然完整。 凋亡小体的形成核膜破裂， 染色质断裂成大小不等的片段， 与一些细胞器聚集后被内 陷的细胞膜包围，形成
6、凋亡小体。 细胞的解体凋亡小体逐渐与细胞分离， 脱落至细胞间质， 最终被邻近的细胞或专门的 巨噬细胞吞噬并消化。 (3)意义：细胞凋亡对生物正常的个体发育、生命活动稳定状态的维持以及抵御外界各种因 素的干扰等方面，具有重要作用。 2.细胞坏死 (1)机理：是指细胞受到极端的物理、化学因素作用或受到严重的病理性刺激，正常的代谢 活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。 (2)细胞坏死的过程 坏死的开始染色质不规则地浓缩；线粒体、细胞核、内质网肿胀。 细胞解体细胞膜破坏，胞浆外溢。 结果引起炎症。 蝌蚪在发育过程中，长出的尾巴又逐渐消失(如下图)，请分析： 1.蝌蚪尾巴的消失属于哪种生命现象？与哪种细
7、胞器的关系最密切？ 答案 这是细胞凋亡的结果，与溶酶体密切相关。 2.将蝌蚪尾部用浓盐酸处理后，尾部溃烂消失，这与上述现象相同吗？如果不同，请列表比 较二者的区别。 答案 这是细胞坏死，与细胞凋亡不同。比较见下表： 比较项目 细胞凋亡 细胞坏死 与基因关系 受基因控制 不受基因控制 影响因素 受遗传机制决定的程序性调控 电、热、冷、机械等剧烈因素 与机体关系 机体控制的主动性死亡， 对机体 有利 不受机体控制的被动性死亡， 对机体有害 3.下列现象中属于细胞程序性死亡的是( ) A.噬菌体裂解细菌的过程 B.因创伤引起的细胞坏死 C.造血干细胞产生红细胞的过程 D.蝌蚪发育成青蛙过程中尾部细胞
8、的死亡 答案 D 解析 细胞程序性死亡又叫细胞凋亡， 本题中只有蝌蚪发育成青蛙过程中尾部细胞的死亡是 由基因控制的细胞程序性死亡。而 A、B 项均为细胞坏死，属于不正常死亡；C 项为细胞的 增殖、分化过程。 4.(2019 徐州高一检测)美国的研究人员鉴别出一组非肽类 Caspase 抑制剂及其分子作用机制， 并证实它们能够抑制细胞凋亡过程中信号的传递。下列相关叙述不正确的是( ) A.细胞凋亡过程中的信号传递与细胞膜表面的某种蛋白质有关 B.细胞凋亡是由基因控制的细胞编程性死亡 C.Caspase 抑制剂在核糖体上合成 D.细胞的增殖和凋亡失控都会导致许多疾病的发生 答案 C 解析 细胞间的
9、信号传递与细胞膜表面的糖蛋白有关， A 正确； 细胞凋亡是由基因控制的细 胞编程性死亡，是机体正常的生理反应，B 正确；题干已强调 Caspase 是非肽类抑制剂，因 此 Caspase 抑制剂不可能在核糖体上合成，C 错误；细胞的增殖失控会导致疾病，如癌症， 细胞凋亡失控也会导致许多疾病的发生，D 正确。 深化拓展 细胞凋亡 (1)正常的细胞凋亡可以保证人体的正常发育和身体各个器官功能的正常发挥。 (2)不正常的细胞凋亡会导致许多疾病的发生，如肿瘤的发生等与细胞凋亡不足有关，而再 生障碍性贫血等与细胞凋亡过盛有关。 1.下列叙述，正确的打“”，错误的打“”。 (1)衰老的生物体中，细胞都处于
10、衰老状态( ) (2)细胞死亡是细胞凋亡的同义词( ) (3)细胞衰老和凋亡是生物体异常的生命活动( ) (4)细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡( ) (5)细胞凋亡过程中会形成凋亡小体，凋亡小体将被巨噬细胞吞噬( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) 2.细胞衰老是一种正常的生命现象，人的细胞在衰老过程中不会出现的变化是( ) A.细胞内有些酶活性降低 B.细胞内色素减少 C.细胞内水分减少 D.细胞内呼吸速率减慢 答案 B 解析 衰老的细胞内水分减少；多种酶的活性降低，代谢速率减慢；色素沉积增多。 3.下列有关细胞凋亡的叙述中，正确的是( ) A.细胞凋亡是环境因素的突然变
11、化所导致的细胞死亡 B.细胞死亡也可以称为细胞凋亡 C.细胞凋亡是细胞自动结束生命的过程，由严格的遗传机制决定 D.细胞凋亡一定会对机体造成伤害 答案 C 解析 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程， 受到由严格的遗传机制决定的程 序性调控。 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重要的作用。 4.细胞凋亡与细胞坏死的过程如图所示。下列有关叙述不正确的是( ) A.细胞凋亡是由基因控制的， 对生物正常的个体发育和生命活动稳定状态的维持具有重要作 用 B.细胞坏死会引起细胞膜破坏，细胞内容物外溢 C.巨噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体有
12、关 D.在成人体内，被病原体感染的细胞的清除是通过细胞坏死实现的 答案 D 解析 细胞凋亡受基因控制， 对生物正常的个体发育和生命活动稳定状态的维持具有重要作 用；在细胞坏死时，细胞膜破坏，细胞释放其中的内容物；巨噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体 中含有的水解酶有关；在成人体内，被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡完成的。 5.科学家从正常生活状态下的不同年龄阶段的三个小白鼠的体内分离出相同部位、相同大小 的骨骼肌三块，分别为 A、B、C，然后测定这三块骨骼肌释放二氧化碳的量，其比例为 1.31.21。据此分析： (1)年龄最大的是_， 其二氧化碳释放量不同， 可能是细胞内_(细胞 器)的功能减弱所致。 (2)三块骨骼肌细胞内，酶活性最强的是_。物质交换能力最差的是_。 (3)三块骨骼肌内，代谢废物沉积最多的是_。 答案 (1)C 线粒体 (2)A C (3)C 解析 衰老的细胞内呼吸速率减慢， 释放的二氧化碳量减少， 由此可以判断年龄最大的为 C， 由于细胞内进行有氧呼吸释放二氧化碳的场所是线粒体， 因此， 细胞内线粒体的功能有可能 下降。衰老细胞内酶的活性降低，细胞内色素的积累增多，阻碍了细胞内物质的交流和信息 的传递，使细胞内积累的废物增多。