6.3细胞的衰老和死亡课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

第6章 细胞的生命历程 第3节 细胞的衰老和死亡 1 学 习 目 标 1. 理解细胞衰老在形态、结构和功能上的特征和原因，关注老龄化社会，关爱老 年人。 2. 理解细胞衰老的机制,并能运用科学事实与证据进行评价。 3. 比较细胞凋亡和坏死的区别,关注科技前沿，理解细胞凋亡是基因控制下的自 然生理过程,构建生命观念。 2 基础落实·必备知识全过关 3 知识点一 细胞衰老 1. 细胞衰老的特征 （1）细胞膜——通透性改变，物质运输功能______。 （2）&1& 降低 4 （3） 体积______ 核膜______ 染色质收缩、染色加深 增大 内折 细胞核 5 2.细胞衰老的原因 （1）自由基学说：自由基是异常活泼的__________或基团，自由基表现出高度的 反应活泼性。自由基产生后，即攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。 ①自由基攻击磷脂分子，产生自由基，这些新产生的自由基又会去攻击别的分子， 引发雪崩式的反应，对________损伤比较大。 ②攻击 ，可能引起__________。 ③攻击蛋白质，使蛋白质__________。 带电分子 生物膜 基因突变 活性下降 6 （2）端粒学说 ①端粒：染色体______特殊序列的____________________。 ②特点：端粒 序列在______________后会缩短一截。 ③结果：在端粒 序列被“截”短后，端粒内侧____________________就会受到 损伤，结果使细胞活动渐趋异常。 两端 <m></m> 蛋白质复合体 每次细胞分裂 正常基因的 <m></m> 序列 7 3. 细胞衰老和个体衰老的关系 （1）单细胞生物：个体衰老、死亡与细胞衰老、死亡是______的。 （2）多细胞生物：①体内的细胞总是在不断______着，总有一部分细胞处于衰老 或走向死亡的状态。 ②从总体上看，个体衰老的过程也是________________普遍衰老的过程。 ③细胞会随着分裂次数的增多而______。 ④细胞核与细胞质相比，______对细胞分裂影响更大。 一致 更新 组成个体的细胞 衰老 前者 8 知识点二 细胞的死亡 1.细胞死亡包括______和______等方式。 2. 细胞凋亡 （1）概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。 （2） 个体发育中细胞的____________ 成熟个体中细胞的__________ 病原体感染细胞的______ 凋亡 坏死 程序性死亡 自然更被 清除 类型 9 3. 细胞坏死是指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 刺激的情况下,由细胞________________________引起的细胞损伤和死亡。 4. 细胞自噬 （1）概念：细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下，细胞会将 受损或功能退化的细胞结构等，通过________降解后再利用。 （2）作用：①处于营养缺乏条件下的细胞，可以获得维持生存所需的__________ ___;②在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除_______ _____的细胞器，以及感染的______________；③有些激烈的细胞自噬，可能诱导 ___________。 （3）意义：维持细胞__________的稳定。 正常代谢活动受损或中断 溶酶体 物质和能量 受损或衰老 微生物和毒素 细胞凋亡 内部环境 10 旁栏边角 想一想 （1） ［教材P124旁栏思考］为什么老年人的皮肤上会出现“老年斑”？ 提示： 皮肤细胞中的色素积累。 （2） ［教材P124端粒的显微照片］端粒的化学本质是什么？ 提示： 端粒是 蛋白质复合体。 11 （3） ［教材P127拓展应用］同样是血细胞，白细胞与红细胞的功能不同，凋亡的速率也不一样,白细胞凋亡的速率比红细胞快得多。细胞凋亡的速率与它们的功能有关系吗?请结合这一实例说明细胞凋亡的生物学意义。 提示： 细胞凋亡的速率与它们的功能有关系。因为白细胞的主要功能是吞噬病菌等，所以白细胞凋亡的速率很快。细胞凋亡不仅保证了多细胞生物个体发育的正常进行，而且在维持生物体内部环境的稳定、抵御外界各种因素的干扰等方面也都起着非常关键的作用。 12 结论语句 辨一辨 （1） 衰老细胞内染色质收缩影响 复制。( ) √ （2） 细胞衰老时，所有酶的活性都降低。( ) × （3） 衰老细胞的细胞核体积减小，细胞体积增大，染色质收缩，染色加深。( ) × （4） 同一种体细胞端粒长度与其有丝分裂能力呈正相关。( ) √ （5） 自由基只有攻击蛋白质才会导致细胞衰老。( ) × （6） 细胞凋亡受基因控制，细胞衰老不受基因控制。( ) × （7） 被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除。( ) √ （8） 细胞死亡都是主动进行的，对生物体是有利的。( ) × 13 重难探究·能力素养全提升 14 主题一 细胞衰老 情境探究 “少小离家老大回，乡音无改鬓毛衰。”20世纪90年代以来,关于细胞衰老机制的研究取得了重大进展。科学家提出了许多假说,目前为大家普遍接受的是自由基学说和端粒学说。结合教材知识，讨论并回答下列问题。 （1） 在衰老的细胞内，由酶活性降低引起的细胞衰老的特征有哪些？ 提示： 新陈代谢速率减慢，呼吸速率减慢等。 （2） 胚胎发育过程中是否有细胞的衰老？老年人的体内是否只有细胞的衰老而没有新细胞的产生？ 提示： 有。老年人的体内也有新细胞的产生。 15 （3） 自由基是异常活泼的带电分子或基团。请举例说明自由基的危害。 提示：自由基攻击磷脂分子，对生物膜损伤比较大；攻击 ，可能引起基因突变； 攻击蛋白质，使蛋白质活性下降。 （4） 端粒 序列在每次细胞分裂后会缩短一截。请提出一种假说，解释癌细胞无 限增殖的原因。 提示：癌细胞中可能存在某种成分，可使染色体上的端粒修复延长。 16 方法突破 细胞衰老的特征 17 视角应用 视角1 细胞衰老的特征 1. 衰老细胞在生理功能上发生明显变化。下列有关衰老细胞的特征的叙述，不正确的 是( ) C A.有些酶的活性降低，呼吸速率减慢 B.细胞内的色素逐渐积累 C.新陈代谢速率加快 D.细胞膜通透性改变，物质运输功能降低 [解析] 衰老细胞的呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢，C项错误。 18 视角2 细胞衰老的学说 2. [2023江苏南通期末]异常活泼的带电分子或基团称为自由基。如图是自由基学说示 意图，下列有关叙述错误的是( ) A A.②①过程引起的作用效果有利于延缓细胞衰老 B.若③过程使黑色素细胞的酪氨酸酶活性降低，不会引起白化病 C.若③过程使细胞膜上葡萄糖的载体受损，葡萄糖将无法进出细胞 D.④过程可能导致生物的性状发生改变 19 [解析] 图中自由基可以攻击磷脂分子产生更多的自由基，并对生物膜造成损伤，即②①过程引起的作用效果容易导致细胞衰老，A项错误；若③过程使黑色素细胞的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，会引起头发变白，但不属于白化病，B项正确；若③过程使细胞膜上葡萄糖的载体受损，葡萄糖将无法进出细胞，C项正确；④过程可导致基因突变，可能引起生物体性状的改变，D项正确。 20 3. 关于细胞衰老的机制，科学家们提出了许多学说，其中的端粒学说目前为大家普遍 接受。端粒是染色体末端的一种特殊序列 ，每次分裂后会缩短一截，最终使细胞 走向衰老。端粒酶能以自身的 为模板合成端粒序列加到染色体 末端而修复缩 短部分。下列说法不合理的是( ) B A.端粒是真核细胞特有的结构，原核细胞中没有 B.端粒酶不能延缓细胞的衰老 C.癌细胞中端粒酶的活性可能高于正常细胞 D.同一个体的不同细胞中端粒的长度可能不相同 21 [解析] 端粒存在于染色体的末端，而染色体是真核生物特有的结构，原核生物没有，A项合理；端粒酶能以自身的 为模板合成端粒序列即 加到染色体 末端而修复缩短部分，故端粒酶可以延缓细胞衰老，B项不合理；癌细胞可以无限增殖，可能是因为端粒酶活性较高，可以修复因分裂而缩短的部分，C项合理；同一个体不同细胞分裂的次数不同，端粒的长度可能不同，D项合理。 22 主题二 细胞的死亡 情境探究 下图为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。 （1） 结合图解说明,为什么细胞凋亡是一种程序性死亡? 提示： 凋亡信号激活凋亡相关基因,相关基因表达后执行凋亡过程,说明细胞凋亡是由基因决定的,受到严格的由遗传机制决定的程序性调控。 （2） ②过程中凋亡细胞被吞噬细胞清除,此过程需要哪种细胞器发挥作用？ 提示： 溶酶体。 23 （3） 幼年个体中是否存在细胞的衰老和凋亡？ 提示： 存在。 （4） 有同学认为，我们只要养成健康的生活方式，就可以避免细胞衰老和凋亡，你是否认同他的观点？ 提示：不认同。细胞衰老和凋亡对机体的正常发育是有利的。 24 方法突破 细胞凋亡和细胞坏死的区别 项目 细胞凋亡 细胞坏死 起因 正常生理性变化 病理性变化或剧烈损伤 调节过程 受基因调控（主动性死亡） 不受基因控制 （被动进行） 影响因素 由遗传机制决定的程序性死亡 受多种不利因素的影响 对机体 的影响 对机体有利 对机体有害 25 视角应用 视角1 细胞死亡的类型及意义 1. 细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述，正确的是 ( ) B A.胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡 B.小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象 C.清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象 D.细胞凋亡是由基因决定的细胞死亡过程，属于细胞坏死 26 [解析] 胎儿手的发育过程中发生细胞凋亡，才会形成成形手指，A项错误；小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡，B项正确；清除被病原体感染的细胞的过程属于细胞凋亡，C项错误；细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，不同于细胞坏死，细胞坏死是在种种不利因素影响下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡，D项错误。 27 视角2 细胞衰老、凋亡与坏死的区别 2. 人胚胎发育过程中会产生过量的神经细胞，需要调整神经细胞的数量，使之与受神 经细胞支配的细胞数量相适应，以保证神经系统对生命活动的精确调节。下列关于此 过程的叙述，错误的是( ) A A.衰老神经细胞内细胞核的体积变小 B.神经细胞与肌细胞内的蛋白质不完全相同 C.机体通过细胞凋亡等来调节神经细胞的数量 D.细胞凋亡在胚胎时期就存在，有利于生物个体的生长发育 28 [解析] 细胞在衰老过程中，细胞核的体积变大，A项错误；神经细胞和肌细胞的功能不完全相同，则细胞内的蛋白质不完全相同，B项正确；细胞凋亡能够使细胞数量减少，神经系统可以通过细胞凋亡等来调整神经细胞的数量，C项正确；胚胎时期就存在的细胞凋亡是受基因控制的细胞程序性死亡，是一种正常的生命活动，有利于个体的生长发育，D项正确。 29 3. [2023江苏徐州高三期末]中风，也称脑卒中，起因一般是由脑部血液循环障碍导致 局部神经结构损伤、功能缺失，一般发病快，病死率高。近期，科研人员运用神经干 细胞进行脑内移植治疗缺血性中风取得了一定的进展，中风患者局部神经结构损伤、 功能缺失得到了一定程度的修复和重建。下列叙述错误的是( ) C A.神经干细胞与神经细胞形态、结构、功能不同的根本原因是基因的选择性表达 B.神经干细胞在参与损伤部位修复过程中发生了细胞分裂、分化等过程 C.运用神经干细胞进行脑内移植治疗体现了细胞的全能性 D.脑部血液循环障碍导致局部神经细胞死亡属于细胞坏死 30 [解析] 神经细胞是由神经干细胞分化产生的细胞，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异，造成这种差异的根本原因是基因的选择性表达，A项正确；神经干细胞在参与损伤部位修复过程中发生了细胞分裂、分化等过程，B项正确；细胞全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性，因此运用神经干细胞进行脑内移植治疗不能体现细胞的全能性，C项错误；细胞坏死是由外界环境因素引起的，脑部血液循环障碍导致的神经细胞死亡属于细胞坏死，D项正确。 31 【题后归纳】 “三看法”判断细胞凋亡与细胞坏死 （1）从“方式”看 （2）从“机制”看 （3）从“结果”看 32 视角3 细胞自噬 4. 溶酶体参与了细胞的吞噬作用和自噬作用，作用途径如图所示。下列说法正确的是 ( ) D A.具有吞噬作用的细胞才具有自噬作用 B.清除衰老、损伤的细胞和细胞器是通过自噬作用完成的 C.溶酶体膜破裂释放出的各种水解酶在细胞质基质中活性不变 D.营养物质缺乏时，细胞可通过加强自噬作用降解非必需物质以维持基本生存 33 [解析] 自噬作用可以发生在多种细胞中，吞噬作用只能发生在具有吞噬作用的细胞中，A项错误；清除衰老、损伤的细胞是通过吞噬作用完成的，B项错误；细胞质基质中的 与溶酶体中的不同，酶的活性需要适宜的 ，溶酶体中的酶到了细胞质基质中活性会下降，C项错误；降解非必需物质并重新回收利用，可以维持细胞在营养缺乏状态下的生命活动，D项正确。 34 网络构建 经典图示 细胞衰老特征示意图 35 $$