第6章 第3节 细胞的衰老和死亡(Word教参)-【精讲精练】2024-2025学年高中生物必修1（人教版2019 多选版）

第3节　细胞的衰老和死亡 学习目标 1.理解细胞衰老的特征，并辨析个体衰老和细胞衰老的关系。(生命观念、科学思维) 2．理解细胞死亡的概念和意义。(科学思维、生命观念) 一、细胞的衰老 1．细胞衰老的特征 2．细胞衰老的原因 (1)自由基学说 ①自由基本质：异常活泼的带电分子或基团。 ②自由基来源 ③ (2)端粒学说 ①端粒本质：DNA—蛋白质复合体。 ②端粒位置：染色体的两端。 ③作用机理：端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤。 3．细胞衰老与个体衰老的关系 4．意义：细胞衰老是人体内发生的正常生命现象，正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。 二、细胞死亡 1．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)类型 2．细胞坏死：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，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。 3．细胞自噬 (1)概念：在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用。 (2)意义 ①处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量。 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，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。 ③有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。 生长和衰老，出生和死亡，都是生物界的正常现象，作为基本生命系统的细胞也是如此。结合所学知识判断： (1)衰老细胞的所有酶活性都降低。(×) (2)当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，产物同样是自由基。(√) (3)细胞凋亡是细胞自主有序死亡，对生物体是有利的。(√) 探究点一　细胞的衰老 人到了一定的年龄就会出现白头发，并且随着年龄的增长，白头发往往会越来越多，甚至不仅头发花白，而且满脸老年斑。分析探究以下问题： (1)老年人为什么大多头发花白，满脸老年斑？ 提示：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；衰老细胞膜通透性改变，色素积累，出现老年斑。 (2)衰老的细胞内水分减少，减少的这部分水在细胞中以什么形式存在？ 提示：自由水。 (3)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？ 提示：老年人体内衰老细胞多，衰老细胞呼吸速率减慢， 新陈代谢速率减慢。 1．(2023·唐山期末)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(　　) 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　衰老的细胞呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢，C错误。 答案　C 2．(不定项)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，下列有关叙述正确的是(　　) 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 解析　图中自由基可以攻击磷脂分子产生更多的自由基，并对细胞膜造成损伤，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正确。 答案　BCD 探究点二　细胞的死亡 如图是青蛙的变态发育示意图。蝌蚪在发育过程中，长出的尾巴逐渐消失，请分析回答下列问题： (1)蝌蚪尾巴的消失属于哪种生命现象？与哪种细胞器的关系最密切？ 提示：细胞凋亡。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，这与上述现象的机理相同吗？ 提示：这是细胞坏死，与上述细胞凋亡不同。 (3)上述两种现象都受遗传物质控制吗？ 提示：不是。细胞凋亡受遗传物质控制，细胞坏死不受遗传物质控制。 (4)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？请结合这一事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方面也都起着非常关键的作用。 1．“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 2．细胞衰老、细胞凋亡和细胞坏死的区别 项目 细胞衰老 细胞凋亡 细胞坏死 实质 内因和外因共同作用的结果 受到由遗传机制决定的程序性调控 受电、热、冷、机械等不利因素影响，与基因无关 形态变化 细胞萎缩，细胞膜皱缩 多为单个细胞，形成凋亡小体，细胞膜内陷 外形呈不规则变化，细胞膜破裂 意义 ①生物体的绝大多数细胞都经历未分化—分化—衰老—死亡的过程； ②细胞衰老是时刻都在发生的 ①清除多余、无用的细胞； ②清除完成正常使命的衰老细胞； ③清除体内的有害细胞； ④维持器官和组织中细胞数目的相对稳定 对周围细胞造成伤害，引发炎症 对机体的 影响 对机体有利 对机体有利 对机体有害 3．下列有关细胞凋亡与细胞坏死的说法，错误的是(　　) A．细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程 B．细胞坏死是细胞正常代谢受损或中断引起的损伤和死亡 C．凋亡细胞中可以发现与细胞凋亡有关的酶 D．细胞凋亡过程失控可以延长生物体的寿命 解析　细胞凋亡过程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，细胞凋亡失控不利于延长生物体的寿命。 答案　D 4．染色体两端都有一段特殊序列的DNA－蛋白质复合体，称为端粒。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，当短到一定程度时，端粒内侧正常基因的DNA序列会受到损伤，使细胞开始衰老。下列叙述不正确的是(　　) A．细菌中端粒缩短，细胞将会激活衰老机制 B．端粒缩短影响了染色体结构的完整性 C．无限增殖的癌细胞中端粒一般不缩短 D．细胞衰老除与端粒有关外，还可能与自由基有关 解析　细菌是原核生物，细胞内没有染色体，所以没有端粒，A错误；端粒是染色体的一部分，其缩短影响了染色体结构的完整性，B正确；癌细胞能够无限增殖，其端粒一般不缩短，C正确；关于细胞衰老的机制，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，D正确。 答案　A [课堂小结] [课堂巩固] 1．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．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　从总体上看，多细胞生物个体衰老的过程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，自由基攻击蛋白质分子，使细胞衰老，B正确；随着分裂次数增加，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，其细胞膜通透性改变，物质运输功能降低，D错误。 答案　D 2．(2023·景德镇期末)人体内衰老的成熟红细胞具有下列哪些特征(　　) A．核膜内折，染色质收缩 B．某些酶的活性降低，细胞呼吸速率减慢 C．细胞核体积增大，细胞膜的通透性改变 D．色素积累增多，呼吸速率加快 解析　人体成熟的红细胞没有细胞核，没有核膜和染色质，A、C不符合题意；衰老细胞内色素逐渐积累，某些酶的活性降低，细胞呼吸速率减慢，B符合题意，D不符合题意。 答案　B 3．下列与细胞凋亡和坏死有关的叙述，错误的是(　　) A．干细胞中存在与细胞凋亡有关的基因 B．被病原体感染的细胞的清除都属于细胞坏死 C．细胞凋亡与坏死过程中代谢活动都发生变化 D．细胞凋亡与坏死对个体发育的影响不同 解析　干细胞中存在与细胞凋亡有关的基因，A正确；部分被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡，B错误；细胞凋亡与坏死过程中代谢活动都发生变化，C正确；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，对个体发育是有利的；而细胞坏死是由外界不利因素引起的细胞非正常性死亡，对个体发育是不利的，D正确。 答案　B 4．端粒是位于核DNA两端的由多个重复的DNA序列组成的DNA片段，DNA每复制一次，端粒就缩短一点，一旦端粒消耗殆尽，就会立即激活凋亡机制，使细胞走向凋亡。端粒酶可以使缩短的端粒复原。下列相关叙述正确的是(　　) A．断裂的端粒被彻底水解后形成磷酸、核糖和四种含氮的碱基 B．哺乳动物成熟的红细胞寿命短的原因是其DNA上端粒消耗完了 C．端粒的长度决定了细胞能分裂的次数，受精卵端粒通常最长 D．衰老的细胞端粒会随细胞分裂加速减少，并最终启动凋亡程序 解析　端粒是DNA片段，断裂的端粒被彻底水解后形成磷酸、脱氧核糖和四种含氮的碱基，A错误；哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，没有DNA，B错误；据题干可知，端粒的长度与细胞能分裂的次数相关，受精卵端粒通常最长，能分裂的次数最多，C正确；衰老的细胞不分裂，D错误。 答案　C 5．细胞自噬是真核生物进化中保留的对细胞内物质进行周转的重要过程，它与细胞凋亡、细胞衰老一样，是十分重要的生物学现象，参与生物的生长、发育等多种过程。下图为细胞通过自噬作用清除衰老线粒体的过程，下列相关叙述错误的是(　　) A．自噬前体来源于内质网，吞噬衰老线粒体的过程体现了膜的流动性 B．自噬体具双层膜结构，其形成与高尔基体密切相关 C．自噬体的形成需借助于膜的流动性，这一过程需要消耗能量 D．细胞凋亡和细胞衰老的过程中，细胞的自噬作用可能增强 解析　由图可知，自噬前体来源于内质网，具有双层膜结构，吞噬衰老线粒体的过程体现了膜的流动性，A正确，B错误；自噬体的形成需借助于膜的流动性，这一过程需要消耗能量，C 正确；细胞凋亡和细胞衰老的过程中，细胞的自噬作用可能增强，D正确。 答案　B 学科网（北京）股份有限公司 $$