第四章 细胞的生命历程 第三节 细胞凋亡是编程性死亡-【精彩三年】2022-2023学年新教材高中生物必修1教师用书word（浙科版）

第三节　细胞凋亡是编程性死亡 课程解读 知能目标 核心素养 1.说出细胞衰老的特点，分析细胞衰老的原因 2．举例说明细胞衰老与死亡的含义 3．说出细胞凋亡的表现和与细胞坏死的区别 4．概述细胞衰老和凋亡是正常的生命过程，并探究其在生物学上的应用 在一定的生命观念下通过比较等科学思维分析衰老细胞的特征，认同细胞衰老是细胞正常的生命历程；分析细胞凋亡的含义，认同细胞凋亡是细胞正常的生命历程 知识点一　衰老细胞的结构和代谢产生异常 小思考：衰老细胞中是不是所有酶的活性都下降？ 【答案】不是。衰老细胞中大部分酶的活性下降，但衰老细胞会合成一些特异性的蛋白，催化这些蛋白质合成的酶的活性反而会升高。 知识点二　衰老细胞的死亡受基因的调控 小思考：细胞凋亡有何意义？ 【答案】(1)有利于清除多余细胞。机体在发育至某阶段时，特定区域的细胞(群)就会发生自然凋亡，清除这些“多余”的细胞，有利于器官的发育。例如，在人的肢体发育中，早期的手和足形似桨板，只有当某些多余的细胞凋亡后，才能形成正常的指和趾。(2)有利于清除无用细胞。如蝌蚪变成青蛙时，尾部的细胞凋亡、退化。(3)有利于清除发育不正常的细胞。(4)有利于清除有害细胞。如某些被病毒感染的细胞和一些肿瘤细胞可以通过细胞凋亡的方式被消除，作为自身的一种保护机制。(5)有利于清除已完成正常使命的衰老细胞。人的红细胞分化成熟后是无核有功能的细胞，可存活约120 d，然后自然死亡。(6)维持器官、组织中细胞数目的相对平衡。细胞凋亡是细胞增殖的相反过程，两者既对立又统一，相互协调。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)生物体内的细胞不断地衰老和死亡，同时又有增殖产生的新细胞来代替它们。(　√　) (2)细胞衰老可能与衰老相关的基因活化有关。(　√　) (3)衰老细胞中线粒体的数量增多，体积减小。(　×　) (4)细胞凋亡严格受到基因的控制。(　√　) (5)细胞凋亡过程中机体会出现炎症反应。(　×　) 2．案例分析：研究表明，阻断癌细胞增殖周期可引起细胞凋亡。科研人员为研究蜂毒对人胃癌细胞的影响及作用机制，进行了以下实验。请完善实验并回答问题。 (1)方法步骤： ①取4只相同的培养瓶，编号，分别加入等量的完全培养液并接种等量离体胃癌细胞。 ②1号培养瓶为空白对照，向2～4号培养瓶中分别加入__等量的2__μg/mL、4__μg/mL、8__μg/mL蜂毒溶液。 ③培养48小时后，检测并统计__胃癌细胞的凋亡率__，结果如图1所示。 ④重复①②步骤，检测凋亡基因(Bax、Bel­2)的表达率，结果如图2所示。 (2)分析讨论： ①图1表明__一定浓度的蜂毒素能诱导胃癌细胞凋亡，并随浓度增大诱导效应增强__。 ②图1、图2表明：从基因水平上看，蜂毒素诱导胃癌细胞凋亡与__Bax基因表达增强和Bel­2基因表达减弱(或Bax基因和Bel­2基因表达)__有关。当Bel­2蛋白/Bax蛋白的值出现__降低__趋势时，将会诱导胃癌细胞凋亡。 【解析】由题图可知，2～4号培养瓶中加入蜂毒素溶液的浓度应为2 μg/mL、4 μg/mL、8 μg/mL，因变量是胃癌细胞凋亡率。图1表明一定浓度的蜂毒素能诱导胃癌细胞凋亡，并随浓度增大诱导效应增强。两图共同说明随蜂毒素浓度的增大，Bax基因表达增强和Bel­2基因表达减弱，当Bel­2蛋白/Bax蛋白的值出现下降趋势时，将会诱导胃癌细胞凋亡。 1．衰老细胞的特点及细胞衰老的机制 表现 特点 总体 细胞各种结构及其功能总体上呈衰退变化 细胞 结构 细胞膜 膜脂氧化导致流动性下降 细胞质 ①色素积累、空泡形成；②线粒体减少，体积增大 细胞核 体积增大，染色加深，核膜内陷，染色质凝聚、碎裂、溶解 生物大 分子 核酸 DNA功能受抑制，RNA含量降低 蛋白质 蛋白质合成下降，酶活性降低 生理功能 呼吸变慢 细胞 衰老 机制 综述 各种细胞成分在受到内、外环境的损伤作用后，因缺乏完善的修复，使遗传物质的“差错”积累所致 内、外 因素 遗传 物质 ①某些DNA长度受损 ②与衰老相关的基因活化 代谢 物质 ①代谢产物积累 ②自由基造成大分子损伤 机体功能 自我修复能力下降 2．有关细胞衰老的易错点 (1)个体衰老与细胞衰老并不总是同步的，在幼年个体中有衰老的细胞，老年个体中有新产生的细胞，但细胞普遍衰老会导致个体的衰老。 (2)一般而言，细胞衰老过程中，细胞核的体积增大，但是一些特殊细胞，如哺乳动物红细胞衰老过程中不会出现上述现象，因为其不具有细胞核。 (3)细胞衰老过程中，多种酶的活性降低，但不是所有酶的活性降低。 3．细胞衰老与个体衰老之间的关系 (1)对于单细胞生物来说，