内容正文:
学科网(北京)股份有限公司
专题07 细胞的分化、衰老、凋亡及癌变
一、细胞分化
(一)概念:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
(二)时间:发生在整个生命进程,胚胎时期达到最大限度。
(三)特点:持久性、普遍性和不可逆性。
(四)意义
1.细胞分化是生物个体发育的基础。
2.细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。
(五)实质:一个个体的各种细胞具有完全相同的遗传信息,但是,在个体发育中,不同细胞的遗传信息的执行情况不同。
二、细胞全能性
(一)概念:已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。
(二)实验表明:高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。人们还不能将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体,但是已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。
三、细胞衰老
(一)衰老细胞的特征
1.细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小,细胞新陈代谢的速率减慢。
2.细胞内多种酶的活性降低。
3.细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累。
4.细胞内的呼吸速率减慢,细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深。
5.细胞膜通透性改变,物质运输功能降低。
(二)细胞衰老的机理
1.自由基学说
2.端粒学说
四、细胞凋亡
(一)概念:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
(二)特征:细胞膜内陷,形成凋亡小体
(三)实质:由遗传机制决定的程序性死亡
(四)意义: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。
五、细胞癌变
(一)癌细胞的特点:无限增殖,细胞膜表面糖蛋白减少,易于转移和分散
(二)细胞癌变的原因:原癌基因和抑癌基因突变
(三)致癌因子:物理、化学、生物
1.细胞自噬是指细胞通过降解自身结构或物质使细胞存活的自我保护机制。细胞面临代谢压力时,可通过降解自身大分子物质或细胞器为生存提供能量。图1、图2表示酵母细胞自噬的信号调控过程,其中AKT和mTor是抑制酵母细胞凋亡和自噬的两种关键蛋白激酶。下列分析错误的是( )
A.溶酶体与细胞自噬有关
B.细胞凋亡受基因控制,细胞自噬不受基因控制
C.当营养物质充足时,胰岛素可激活AKT抑制细胞凋亡
D.酵母细胞启动自噬过程的意义是为细胞生命活动提供ATP
【答案】B
【分析】
1、细胞自噬是指细胞通过降解自身结构或物质使细胞存活的自我保护机制。
2、细胞面临代谢压力时,可通过降解自身大分子物质或细胞器为生存提供能量。
3、图1、图2表示酵母细胞自噬的信号调控过程,其中AKT和mTo,是抑制酵母细胞凋亡和自噬的两种关键蛋白激酶。
【详解】
A、溶酶体的主要功能是分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌,所以溶酶体与细胞自噬有关,A正确;
B、细胞凋亡和细胞自噬都受基因控制,贯穿细胞正常的生长发育过程,在生物体的生命活动中发挥积极作用,B错误;
C、据图甲,当营养物质充足时,胰岛素可激活AKT抑制细胞凋亡,C正确;
D、据图乙,营养物质缺乏时,酵母细胞启动自噬过程,其意义是为细胞生命活动提供ATP,D正确。
故选B。
【点睛】
本题以“酵母细胞自噬的信号调控过程”示意图为情境,考查学生能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关生物学问题的能力。
2.2015年诺贝尔化学奖颁给了研究DNA修复细胞机制的三位科学家。P53蛋白对细胞分裂起监视作用。P53蛋白可判断DNA损伤的程度,如果损伤较小,该蛋白就促使细胞自我修复(过程如下图所示);若损伤较大,该蛋白则诱导细胞凋亡。下列有关叙述错误的是( )
A.抑制P53蛋白基因的表达,细胞将不能分裂
B.P53蛋白可使DNA受损的细胞分裂间期延长
C.P53蛋白可导致细胞内的基因选择性表达
D.细胞凋亡的诱导因子有多种
【答案】A
【分析】
分析图 图中DNA发生损伤后,P53蛋白会和该DNA结合;此时细胞停止分裂,P53蛋白激活DNA修复酶;修复后的细胞再进行正常的细胞分裂。
【详解】
A、P53基因编码的蛋白质可阻止细胞的不正常增殖,故P53基因是一种抑癌基因,因此抑制P53蛋白基因的表达,细胞将会出现不正常的增殖,A错误;
B、DNA复制过程如出现受损,则P53蛋白修复过程需要相应的时间,使间期延长,B正确;
C、P53基因可诱导细胞凋亡,细胞凋亡是受基因控制的,因此与细胞内基因的选择性表达有关,C正确;
D、根据题意可知,若DNA损伤较大,该蛋白则诱导细胞衰老和凋亡,此外诱导细胞凋亡的因子还有多种,如效应T细胞激活靶细胞使其凋亡,D正确。
故选A。
3.自由基学说是一种细胞衰老假说。下图是自由基学说示意图,有关叙述正确的是
A.②