内容正文:
知识点(一) 细胞衰老
[教材知识梳理]
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.特征
(1)细胞萎缩,细胞内的水分减少,体积变小。
(2)细胞核体积增大,核膜皱折,染色质固缩。
(3)细胞质膜通透性改变,物质运输功能降低。
(4)细胞内多种酶的活性降低,代谢速率减慢,色素逐渐积累。
(5)细胞内物质交换和信息传递受阻。
3.细胞衰老机制的学说
端粒学说
①端粒是真核生物染色体末端的DNA重复序列,能维持染色体的稳定性。
②端粒酶是细胞中一种延长端粒的酶,可以延缓细胞的衰老。
③内容:每次细胞分裂后,端粒DNA序列就会缩短一截,随着细胞分裂次数的增多,端粒不断缩短,当端粒长度缩短到一定程度时,细胞就无法继续分裂,从而导致细胞衰老与死亡
自由基学说
①细胞内活泼的带电分子或基团在氧化反应中会产生大量的自由基。
②自由基常带有未配对的电子,表现出高度的反应活跃性,会攻击和破坏细胞内各种具有正常功能的生物分子。当自由基破坏生物膜成分中的磷脂分子时,又会产生许多新的自由基,这些自由基将会参与攻击其他生物分子,如DNA或蛋白质分子,最终导致细胞衰老
[核心要点点拨]
运用结构与功能观分析细胞衰老的特征
通过以上图示更能说明组成→结构→功能的关系。衰老细胞的结构改变使行使正常功能的能力降低。从分子水平上看,有用的功能分子含量降低,而色素或有害分子出现并增加。
[经典案例探究]
[典例] (2023·江苏天一中学月考)下列关于衰老的叙述,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.端粒DNA序列变短后,细胞活动渐趋异常
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
[解析] 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,A正确;自由基学说认为,细胞进行的各种氧化反应会产生自由基,自由基会攻击蛋白质分子,使细胞衰老,B正确;随着细胞分裂次数增加,端粒DNA序列会变短,使细胞活动渐趋异常,C正确;衰老的细胞,其细胞质膜通透性改变,物质运输功能降低,D错误。
[答案] D
[层级训练评价]
(一)澄清概念
1.判断下列叙述的正误
(1)细胞衰老时,所有酶的活性都降低(×)
(2)同一种体细胞端粒长度与其有丝分裂能力呈正相关(√)
(3)端粒酶活性较高的细胞,染色体的稳定性往往较强(√)
(4)自由基只有攻击蛋白质才会导致细胞衰老(×)
(二)落实知能
2.下列叙述不属于衰老细胞的特征的是( )
A.多种酶的活性降低 B.细胞质膜的通透性改变
C.细胞内的水分减少 D.细胞核的体积变小
解析:选D 细胞衰老后体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,D符合题意。
3.下列关于衰老细胞特征的叙述,正确的是( )
A.自由水含量减少
B.大多数酶的活性增强
C.端粒的DNA序列逐渐加长
D.遗传物质发生变异
解析:选A 衰老的细胞自由水含量减少,细胞体积变小,A正确;衰老细胞中大多数酶的活性下降,B错误;端粒学说认为衰老细胞的端粒DNA序列逐渐缩短,C错误;衰老的细胞遗传物质并没有发生变异,D错误。
4.端粒酶由RNA和蛋白质组成,该酶能结合到端粒上,以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。下列叙述正确的是( )
A.大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒
B.正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长
C.端粒酶的基本单位是氨基酸
D.正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNA
解析:选D 端粒是真核生物染色体末端的一种特殊结构,大肠杆菌没有染色体,没有端粒,A错误;正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变短,B错误;端粒酶由RNA和蛋白质组成,基本单位是氨基酸和核糖核苷酸,C错误;端粒是真核生物染色体末端的一种特殊结构,正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNA,D正确。
5.结合教材第127页“知识链接”——基因时钟学说,探讨以下问题:
(1)成人早衰症的家族性疾病的根本病因与什么有关?
提示:与基因有关。
(2)基因时钟学说对衰老机制的研究有什么启发和实践意义?
提示:基因时钟学说可以让人从基因的水平研究生物的衰老机制,更接近生命的本质。如果能够揭示出相关基因发挥的作用,人们就可以研发抗衰老产品等,在疾病治疗和提高人们生存质量上都会有很大的帮助。
知识点(二) 细胞死亡
[教材知识梳理]
1.细胞程序性死亡
在正常情况下,细胞死亡往往受细胞内遗传机制决定的“死亡程序”控制,是一个主动而非被动的生理过程。
2.细胞死亡方式
主要包括由细胞自噬导致的自噬性细胞死亡、细胞坏死和细胞凋亡。
(1)细胞自噬
概念
是细胞通