6.3 细胞的衰老和死亡（精讲导学案）-【帮课堂】2024-2025学年高一生物同步学与练（2019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.描述细胞衰老的特征和原因。（重点） 2.描述细胞凋亡和细胞坏死的区别。（重点） 3.探讨细胞衰老和死亡与人体健康的关系，关注老年人的健康。 · 基础感知 1．细胞衰老的特征 ①细胞膜：通透性改变，使物质运输功能 ；细胞核：体积 ，核膜内折，染色质 、染色 ；细胞质：水分 ，细胞萎缩，体积 。 ②细胞内多种酶的活性 ，呼吸速率 ，新陈代谢速率 。 ③细胞内的色素逐渐 ，妨碍细胞内物质的交流和传递。 2．细胞衰老的原因 ①自由基学说：自由基的本质是异常活泼的 ；自由基来源： 中产生辐射或有害物质入侵；作用机理：攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，攻击 ，损伤生物膜；攻击 ，引起基因突变；攻击 ，使蛋白质活性下降。 ②端粒学说 端粒： 复合体；端粒位置： 两端；作用机理：端粒DNA序列被截短后，端粒内侧的 就会受到损伤。 3．细胞衰老与个体衰老的关系 单细胞生物：细胞的衰老或死亡就是 的衰老或死亡；多细胞生物：细胞的衰老和个体的衰老是 的；个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程；细胞会随着分裂次数的增多而 ，衰老细胞的细胞核中遗传物质会 ，一些酶的活性 ，从而影响细胞的生活。细胞衰老是 生命现象，正常的细胞衰老有利于机体更好地实现 。 4．细胞凋亡 （1）概念：由基因所决定的细胞 结束生命的过程，叫细胞凋亡。 由于细胞凋亡受到严格的由 决定的程序性调控，所以也常常叫做细胞编程性死亡。 （2）细胞凋亡的原因：是细胞内遗传信息程序性调控的结果。 （3）意义：细胞凋亡对于多细胞生物体完成 ，维持生物体 ，以及 都起着非常关键的作用。 （4）细胞坏死指的是在种种不利因素的影响下，由于细胞正常生理活动受损或中断引起的细胞 。 5．细胞坏死：是在种种 影响下，细胞 或中断引起的 。不受基因控制，被动发生，对机体有害。 6．细胞自噬 (1)营养匮乏时进行自救：处于 条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的 。 (2)维持细胞内部环境的稳定：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 ，以及感染的 ，从而维持 的稳定。 · 思考提升 1．衰老个体中是否所有细胞都衰老？衰老细胞中是否所有酶活性都降低？ 2．衰老细胞中染色质收缩有何影响？色素逐渐积累与哪种细胞器功能降低直接相关？ 3．结合现实生活，怎样的生活方式能够延缓衰老？ · 预习检测 1．判断关于细胞衰老的叙述 (1)衰老细胞内染色质收缩会影响DNA复制和转录(　 　) (2)衰老细胞的细胞核体积增大，端粒DNA序列逐渐向外延长(　 　) (3)凋亡细胞内酶活性都降低，所有代谢活动减慢(　 　) (4)衰老细胞的体积减小，从而使细胞的相对表面积增大，物质运输效率增强(　 　) (5)每条染色体的两端都有DNA－蛋白质复合体形成的端粒(　 　) 2．判断关于细胞死亡的叙述 (1)细胞凋亡受严格的遗传机制决定而与环境因素无关(　 　) (2)个体发育过程中细胞的分裂、分化、衰老和凋亡对于生物体都是有积极意义的(　 　) (3)凋亡细胞被吞噬消化有利于维持人体的内环境稳态(　 　) (4)凋亡细胞内有活跃的基因表达，主动引导该细胞走向坏死(　 　) (5)人体整个生命历程中都会发生细胞凋亡(　 　) (6)被病原体感染后细胞的死亡属于细胞坏死(　 　) 探究一 分析细胞衰老的特征 1.“少小离家老大回，乡音无改鬓毛衰。”与年轻人相比，老年人有许多衰老的特征。例如，头发变白、出现“老年斑”、满脸皱纹、头发稀疏、浑身乏力、行动迟缓等。 请结合细胞衰老的特征进行分析回答： 表现 原因 满脸皱纹 皮肤细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小 出现“老年斑” 皮肤细胞中色素积累 浑身乏力、行动迟缓 老年人细胞中与呼吸有关的酶活性降低，代谢缓慢 头发变白 由于毛囊中的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少 吸收能力下降 细胞膜通透性改变，物质运输功能降低 探究二 分析细胞凋亡 1．分析细胞凋亡的原因 资料：脊椎动物神经系统在胚胎发育过程中，会产生过量神经细胞，与神经细胞接触的靶细胞分泌出有限的存活因子。只有竞争得到足够的存活因子，神经细胞才存活。最终合适数量的神经细胞与靶细胞建立连接。 (1)请结合资料分析：为什么有的神经细胞会死亡？ (2)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。 2．分别阐述细胞坏死和细胞凋亡过程中的变化。 【核心归纳】“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 · 基础过关练 一、单选题 1．我国已进入老龄化社会，以下关于细胞衰老的说法，错误的是（　　） A．胎儿出生前就有些细胞已经衰老和死亡 B．老人骨折后愈合得慢，也与细胞衰老有关 C．老年人细胞的体积都会增大 D．衰老细胞的细胞膜通透性改变 2．2021年，我国65岁及以上的人口占总人口的13.5％。与年轻人相比，老年人会表现出皮肤皱纹增多，头发变白，老年斑增多等特征。下列说法正确的是（    ） A．细胞衰老过程中细胞体积增大，核膜内折，染色体固缩 B．衰老细胞内的水分减少，细胞新陈代谢的速度减慢 C．衰老的细胞酪氨酸酶活性降低，使黑色素增多形成老年斑 D．多细胞生物细胞的衰老与机体的衰老总是同步进行的 3．实验发现某细胞的水分减少、细胞核体积增大，多种酶活性下降，则该细胞最可能发生的是（　　） A．细胞衰老 B．细胞分化 C．细胞增殖 D．细胞癌变 4．活细胞同生物一样，会经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至死亡的生命历程。下列与细胞生命历程相关的叙述中正确的是（　　） A．人体神经细胞中的核仁会周期性的消失和重建 B．刚出生不久的婴儿体内不会发生细胞凋亡 C．衰老的细胞内仍有基因在表达 D．细胞坏死是细胞凋亡的同义词 5．铁死亡是一种依赖铁离子的脂质过氧化而导致的细胞调节性死亡，是细胞抗氧化系统崩溃的结果。GPX4是铁死亡的核心调控因子，能够依赖谷胱甘肽特异性催化细胞中脂质过氧化物还原为无毒的脂质醇，从而抑制铁死亡发生。下列说法正确的是（    ） A．铁死亡是由遗传机制决定的程序性调控，属于细胞凋亡 B．GPX4失活会导致细胞中脂质过氧化物积累而诱发铁死亡 C．GPX4能够为脂质过氧化物的还原提供反应所需的活化能 D．阻断脂质过氧化物还原在一定程度上可降低铁死亡的发生 6．生物会经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程，细胞也一样。下列与细胞生命历程有关的叙述，正确的是（　　） A．真核细胞增殖过程中一定会出现纺锤丝和染色体的变化 B．细胞分化会导致细胞内基因、mRNA和蛋白质都发生变化 C．成熟红细胞衰老后，控制凋亡的基因开始表达 D．被病原体感染的细胞，可能走向坏死，也可能走向凋亡 7．生物会经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至死亡的生命历程，活细胞也一样。下列关于细胞生命历程的叙述，错误的是（　　） A．细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础 B．人体的生长既要靠细胞体积的增大，还需要靠细胞数目的增加 C．衰老的人体中，所有细胞均处于衰老状态 D．在病理性刺激的情况下，由细胞正常代谢活动受损引起的细胞死亡属于细胞坏死 8．下图为人体细胞的分裂、分化、衰老和凋亡过程的示意图，图中①—⑥为各个时期的细胞，a—c 表示细胞所进行的生理过程。据图分析，下列叙述不正确的是（　　）    A．b 所表示的分裂将伴随着人的一生时刻在体内进行 B．①—⑥细胞的基因型都相同，蛋白质的种类也相同 C．由①→⑤、⑥，由于基因选择性表达，使细胞全能性降低 D．人体每天都有新细胞产生，同时也有细胞衰老和凋亡 9．一位科学家曾说过：“生命，是一个不停运转也是一个不断损耗的过程，从诞生的那一刻起，就逐渐长大成熟，这也就意味着他在走向另一个极端：衰老和死亡。”下面有关细胞生命历程的描述错误的是（    ） A．细胞分化体现了基因的选择性表达。 B．癌细胞之所以容易转移是因为其细胞膜表面糖蛋白数量减少。 C．细胞衰老、凋亡、坏死与癌变对机体都是不利的。 D．即使原癌基因与抑癌基因都发生了突变，细胞也有可能尚未癌变。 10．图为人体细胞的生命历程，有关叙述正确的是（    ） A．发生⑤过程的细胞，具备了无限增殖的特征 B．④过程水分减少会导致细胞核体积变小，代谢减慢 C．⑤过程细胞遗传物质发生改变，细胞形态功能不会改变 D．⑥过程是由基因决定，且有利于单细胞生物维持其内环境的稳定 二、非选择题 11．如图为人体细胞的分裂、分化、衰老和凋亡过程的示意图，图中①～⑥为各个时期的细胞，a～c表示细胞所进行的生理过程，回答下列问题:      (1)细胞②不能无限长大的原因是 。 (2)⑤与⑥的具有相同的 ，但形态结构不同的直接原因是 。 (3)衰老细胞中细胞核体积变 ，细胞内染色质 ；衰老细胞细胞内 积累会导致“老年斑”出现。 (4)吞噬细胞吞噬凋亡细胞的过程体现了细胞膜具有 的特点。请举出一例细胞凋亡的实例： 。 12．被新冠病毒感染的某患者体内部分细胞的生命历程如图，图中①~⑤为不同的细胞，a~d表示细胞所进行的生理过程。回答下列问题： (1)人体细胞处于有丝分裂末期时，细胞膜从中部向内凹陷，依赖于细胞膜的 。 (2)肺泡细胞④⑤的形态、结构和功能不同于原细胞，其根本原因是 。细胞分化使人体细胞趋向于专门化，有利于 。细胞凋亡是指 。 (3)研究发现，新型冠状病毒依靠其包膜上的S—蛋白识别肺泡细胞上的受体ACE2，这种识别过程 (填“体现”或“未体现”)出细胞之间的信息交流功能，原因是 。 · 能力提升练 一、单选题 1．蛋白质二硫键异构酶（PDI）参与蛋白质氧化折叠形成二硫键的过程。PDI缺失会导致内质网向细胞核释放的H2O2量显著减少，进而下调与细胞衰老相关的SERPINE1基因的表达量，延缓细胞衰老。下列说法正确的是（    ） A．蛋白质氧化折叠形成二硫键主要发生在核糖体中 B．衰老的细胞中PDI活性较高 C．PDI可以间接调控SERPINE1基因的表达，延缓细胞的衰老 D．细胞产生的H2O2可起到抗衰老作用 2．受精卵是人体发育起点，经过细胞的分裂、分化最终发育成一个完整人体，不断有效的更新，并伴随着细胞的衰老和凋亡。下列说法错误的是（　　 ） A．同一人体的上皮细胞、骨骼肌细胞等各种细胞形态、结构、功能都有差异是分化的结果 B．细胞的分化、衰老、凋亡都能体现基因的选择性表达，对生物体都是有利的 C．目前大家普遍接受的细胞衰老的机制有自由基学说和端粒学说 D．植物细胞几乎都有全能性，说明植物细胞分化程度都很低，都有较强的分裂分化能力 3．正常细胞分裂期时长约30min，当细胞存在异常导致时长超过30min后，某特殊的复合物（内含p53蛋白）开始积累，过多的复合物会引起细胞生长停滞或凋亡，研究者将该复合物命名为有丝分裂“秒表”。某异常细胞中“秒表”复合物含量变化如图.癌细胞分裂期通常更长，且伴有更多缺陷。下列叙述错误的是（    ） A．该细胞中“秒表”复合物水平在一定时间内随分裂期延长逐渐升高 B．部分染色体着丝粒与纺锤丝连接异常可导致细胞分裂期延长 C．p53基因突变可导致癌细胞中“秒表”机制被关闭从而避免凋亡 D．抑制“秒表”复合物的形成有利于生物体进行正常的生长发育 4．凋亡细胞表面具有磷脂酰丝氨酸（PS），巨噬细胞可分泌桥接蛋白（MPG-E8）。MPG-E8同时与PS和巨噬细胞表面的MPG-E8的受体结合，刺激巨噬细胞吞噬凋亡细胞。下列说法正确的是（　　） A．凋亡细胞表面产生PS的过程一定不受基因的控制 B．MPG-E8受体缺陷不影响巨噬细胞吞噬凋亡细胞 C．巨噬细胞可通过溶酶体酶消化凋亡细胞的多种结构 D．巨噬细胞吞噬凋亡细胞体现免疫系统的监视功能 5．高温诱导细胞产生的自由基会攻击生物膜中的磷脂分子或蛋白质分子，还会引起DNA损伤，导致DNA 共价键断裂和双链分离。而维持体内适当水平的抗氧化剂可减少自由基的数量。下列相关叙述错误的是（    ） A．自由基可通过作用于DNA中碱基对之间的氢键使两条链分离 B．衰老细胞膜的透过性发生改变与磷脂或蛋白质分子受攻击有关 C．自由基攻击磷脂分子可再产生自由基，进而产生负反馈攻击效应 D．抗氧化剂有助于捕获并中和自由基，从而减轻自由基对人体的损害 6．2023年6月，《科学》杂志上发表了首个果蝇细胞衰老图谱（AFCA），详细描述了果蝇中163种不同细胞类型的衰老过程。下列相关叙述正确的是（    ） A．衰老细胞内细胞核体积减小，核膜内折 B．衰老细胞细胞膜通透性改变，使物质运输功能增强 C．端粒学说认为端粒由RNA和蛋白质组成 D．自由基学说认为自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子 7．研究发现，中药提取物补骨脂异黄酮( corylin)通过抑制mTOR 基因的表达可减缓细胞衰老过程。实验表明，在饮食中添加 corylin可延长高脂饲料喂养的老年小鼠的寿命，与对照组相比，corylin喂养组小鼠在102周时的死亡率降低了20%，且随着年龄的增长具有更好的运动能力，血脂参数也降低了。下列叙述错误的是（    ） A．mTOR 基因的表达产物可延长小鼠的寿命 B．细胞衰老的过程中可能出现物质运输功能降低等现象 C．corylin 可能会改善衰老过程中与代谢有关的不良状况 D．corylin 可能会缓解高脂饮食引起的肥胖、高脂血症等 8．脂多糖（LPS）作为炎症诱导因素会诱发细胞衰老，而锌指蛋白（A20，一种内源性保护蛋白）能够调节细胞的衰老．siRNA干扰技术能降低A20基因的表达．科学家研究了锌指蛋白A20对LPS所致人退变髓核细胞衰老的影响，结果如图所示．下列叙述正确的是（    ） 注：1：对照组；2：LPS组；3：siRNA组；4：siRNA+LPS组 A．对比图一第2、3组结果，可知siRNA会抑制A20基因的表达 B．据图二结果推测，LPS诱导后细胞可能出现细胞核体积变大，线粒体体积变小等现象 C．LPS增多时，人退变髓核细胞会增加A20表达量从而延缓细胞的衰老 D．提高siRNA的表达量可治疗全身炎症反应综合征 9．线粒体在细胞凋亡中起着重要作用。凋亡蛋白BAX或BAK能引起线粒体外膜通透化（MOMP）的改变，造成线粒体功能损伤，诱导细胞凋亡。细胞凋亡还伴随着BAX/BAK依赖的mtDNA释放到细胞质中，该过程可导致衰老细胞分泌SASP，驱动衰老相关的组织功能障碍。下列相关叙述错误的是（　　） A．衰老细胞的形态会发生改变，细胞中多数酶活性降低 B．细胞凋亡时，细胞内容物流出并引发炎症反应 C．组成人体的细胞的衰老与凋亡不一定会引起人体的衰老与死亡 D．当BAX基因和BAK基因被敲除时，SASP的释放可能被抑制 10．秀丽线虫从受精卵到成虫，总共出现过1090个细胞，但最终成虫体内只有959个细胞，关于秀丽线虫的发育，下列叙述正确的是（    ） A．线虫发育过程中细胞数量减少，是细胞衰老死亡的结果 B．线虫体内的细胞在衰老的过程中所有酶的活性下降 C．线虫发育过程中有131个细胞被清除，未产生新的细胞 D．线虫发育过程中体内不同部位的细胞基因的执行情况可能不同 二、非选择题 11．图甲表示细胞周期示意图，图乙为猕猴体细胞细胞周期内染色体与核DNA的数目之比，图丙为该猕猴的正常体细胞在体内或体外可能发生的过程。回答下列有关问题：      (1)图甲中 段可以表示一个完整的细胞周期。动物细胞有丝分裂过程中，中心粒在 （填序号）时期倍增为两组。观察根尖分生区细胞的有丝分裂时，制片的流程为 。 (2)图乙中，处于CD段的细胞中染色单体数：染色体数：核DNA数= 。BC段体细胞内发生的主要变化是完成 ，同时细胞有适度的生长。DE段形成的原因是 。若该猕猴体细胞内染色体条数为46条，则E点染色体条数为 。 (3)关于细胞衰老的机制，科学家提出了许多假说，目前大家普遍接受的是 和自由基学说。 (4)图丙③过程中，各细胞具有相同的遗传信息，但不同组织、器官中细胞的形态、结构和生理功能却有显著差异，根本原因是 。通过④⑤⑥⑦过程可以说明，已分化的动物体细胞的 具有全能性。 12．光合作用被称为“地球上最重要的化学反应”。光反应过程中光合电子传递链主要由几大复合体组成，包括光系统Ⅱ（PSⅡ）、细胞色素复合体（Cb6/f）、光系统Ⅰ（PSⅠ）等。研究人员利用野生型拟南芥和C37缺失突变体拟南芥对光合电子传递进行了有关研究。 (1)拟南芥光合作用的光反应发生在叶绿体的 上，生成可供暗反应利用的物质有 。 (2)光反应中的电子传递包括线性电子传递和环式电子传递。Cb6/f复合体位于PSⅡ和PSI之间，同时参与线性电子传递和环式电子传递。图1为野生型拟南芥光反应中的电子传递过程，图2为C37缺失突变体拟南芥光反应中的电子传递过程。 ①在光照条件下，光系统Ⅱ（PSⅡ）吸收光能产生高势能电子，PSⅡ中部分叶绿素a失去电子转化为强氧化剂从 中夺取电子并释放O2。 ②野生型拟南芥能适应一定的强光胁迫，但C37缺失突变体不能。与图1相比，图2表明在强光胁迫下，C37缺失突变体的电子传递效率 （填“上升”、“下降”或“不变”），判断的理由是 。 (3)在强光胁迫下，C37蛋白与Cb6/f结合更加紧密，利于提高电子传递效率，避免产生大量活性氧（ROS），而ROS超过一定水平后会引发由 决定的细胞程序性死亡。 · 思维拓展练 知识拓展——通俗地说，细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物质。在一定条件下，细胞可通过溶酶体的作用，分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，其局部过程如下图所示。 1．比较细胞凋亡和细胞自噬的区别 (1)形态学上的区别：凋亡会使细胞膜内陷形成凋亡小体，最后细胞解体；自噬是形成双层膜的自噬泡，包裹细胞质内的物质，然后与溶酶体融合消化掉内容物。 (2)生理意义上的区别：凋亡一定(填“一定”或“不一定”)引起细胞死亡；自噬不一定(填“一定”或“不一定”)引起细胞死亡。 2．细胞凋亡与细胞自噬的联系：有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。 3．自噬体内的物质被水解后，其产物可以被细胞重新利用。由此推测，当细胞养分不足时，细胞自噬作用会增强(填“增强”“不变”或“减弱”)。 4．随着年龄增长，肌肉细胞的自噬作用减弱(填“增强”“不变”或“减弱”)，使肌肉细胞衰老、凋亡，肌肉功能下降。 思维训练 一、单选题 1．线粒体自噬是指细胞通过选择性地包裹和降解细胞内受损或功能障碍的线粒体，随后对其进行分解代谢的过程。科学家将大鼠细胞分别用常氧（甲）、适度低氧（乙）和严重低氧（丙）处理24h后，三类细胞受损线粒体的自噬情况如图1Ⅰ所示；三类细胞经3-甲基腺嘌呤（自噬抑制剂）处理相同时间后细胞内活性氧含量情况如图Ⅱ所示，下列叙述中，正确的有几项（　　） ①受损线粒体的自噬需要细胞中的溶酶体参与，激烈的自噬可能诱导细胞凋亡 ②由图可知细胞所处环境中氧气含量越低，细胞内线粒体自噬水平和活性氧含量越高 ③由图可推测适度低氧能促进受损线粒体自噬，也会使细胞的活性氧增加 ④细胞及时清除受损线粒体，有利于维持细胞内部环境相对稳定 A．一项 B．两项 C．三项 D．四项 2．细胞自噬是真核生物中细胞将自身胞浆蛋白或损伤的细胞器包裹形成囊泡（称自噬体），与溶酶体融合后被降解、回收再利用的代谢过程。在真核生物中，细胞自噬是一个高度保守的过程，而自噬是细胞的一种自我保护机制，维持了细胞内稳态。下列相关叙述正确的是（    ） A．细胞自噬后的产物均以代谢废物的形式排出细胞外 B．自噬体和溶酶体的融合不能说明生物膜在结构上具有一定的流动性 C．当细胞养分不足时，推测细胞的“自噬作用”会减弱 D．细胞自噬过于激烈时，可能诱导细胞凋亡 3．细胞内产生损伤线粒体时，会形成包裹损伤线粒体的自噬体M，并促使LC3-Ⅰ蛋白被修饰形成LC3-Ⅱ蛋白，随后自噬体M与溶酶体融合，完成损伤线粒体的降解。为研究在细胞自噬过程中LC3-Ⅰ蛋白和LC3-Ⅱ蛋白含量与损伤线粒体降解的关系，进行了实验，结果如下。相关叙述错误的是（    ） A．溶酶体除了能参与细胞自噬过程，还参与了LC3-Ⅰ蛋白的修饰 B．随运动强度增大，LC3-Ⅰ蛋白相对含量降低，可能是转化成了LC3-Ⅱ蛋白 C．LC3-Ⅱ蛋白发挥作用的原因可能是促进了自噬体M与溶酶体融合 D．损伤的线粒体被自噬降解后，其物质可以被细胞再利用 4．细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物质，其信号调控如下图所示，AKT和mTor均为有关的酶。下列叙述正确的是（    ）    A．AKT的失活会引发细胞凋亡，营养物质的缺乏会引发细胞自噬 B．细胞自噬需要借助溶酶体的降解，降解后的物质都被排出细胞外 C．胰岛素浓度正常时会促进葡萄糖的水解，抑制细胞自噬和细胞凋亡 D．细胞自噬会降解自身的结构和物质，不利于细胞的生存和稳定 5．细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制。细胞内的待降解成分被双层膜结构的自噬体包裹，在自噬体与溶酶体融合后进行降解并得以循环利用，其过程如下图所示。下列相关说法正确的是（　　） A．溶酶体合成的水解酶在细胞自噬中起主要作用 B．营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量 C．细胞受到损伤或微生物入侵时，不能完成细胞自噬 D．细胞自噬异常不会影响细胞正常的生命活动 6．自噬是一种真核细胞降解受损细胞器、错误折叠蛋白质和病原体的正常代谢机制。自噬过程中，线粒体等细胞器被一种双层膜的结构包裹，然后形成自噬体，自噬的简要过程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．溶酶体合成的水解酶可以分泌到细胞质基质中发挥作用 B．酵母菌、乳酸菌等单细胞生物的细胞自噬意味着个体的死亡 C．残余体排出细胞外不需要膜上载体蛋白的参与 D．细胞自噬在细胞清除自身结构和物质时，溶酶体水解后的产物均可被利用 7．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，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。根据图所示，请选出描述不正确的一项（    ）    A．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 B．通过细胞自噬，可以清除感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的恒定 C．有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡 D．细胞自噬是依赖溶酶体对细胞内受损、异常的蛋白质和衰老的细胞器进行降解的过程 8．泛素是一种存在于大部分真核细胞中的小分子蛋白，可以标记需要被分解的蛋白质和损伤的细胞器。下图是泛素参与细胞自噬的部分过程，其中A～C代表相关细胞结构。下列叙述正确的是（    ） A．核糖体、内质网和高尔基体等细胞器参与了泛素的合成与加工 B．初级溶酶体和吞噬泡融合的过程体现了细胞膜的功能特性 C．吞噬泡中的物质或结构可以被溶酶体中合成的多种水解酶降解 D．自噬受体与泛素的特异性识别可防止正常的蛋白质和细胞器被降解 9．细胞自噬是在一定条件下吃掉自身的结构和物质的过程，细胞内受损的蛋白质或衰老的细胞器通过该过程可被降解并回收利用，以应对细胞自身的需求，其局部过程如下图所示。下列叙述错误的是（    ） A．自噬体也具有生物膜，溶酶体还可以吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌 B．营养缺乏条件下，细胞通过减弱自噬作用获得维持生存所需的物质和能量 C．衰老的线粒体在自噬溶酶体中水解后的产物，部分可被细胞再利用 D．图中内质网和高尔基体通过囊泡发生联系，二者的结构和组成成分相似 10．最新研究表明线粒体有两种分裂方式：中区分裂和外围分裂（图1和图2），两种分裂方式都需要DRP1蛋白的参与。当线粒体受损时就会发生外围分裂，是发生线粒体自噬的前兆。下列叙述错误的是（　　） A．线粒体的两种分裂方式可存在于同一细胞中 B．可利用密度梯度离心法分离出线粒体，在高倍镜下观察其分裂情况 C．线粒体外围分裂可能由高Ca2+、高ROS导致DRP1蛋白在线粒体上的位置不同而发生 D．外围分裂的线粒体周围有溶酶体存在，参与线粒体自噬过程 二、非选择题 11．研究发现，结核分枝杆菌（TB）感染肺部的巨噬细胞后，会导致线粒体内产生大量的活性氧组分（ROS），然后通过激活BAX蛋白复合物（图1），从而使内质网内的钙离子通过钙离子通道（RyR）流入线粒体，进而诱导线粒体自噬，启动巨噬细胞裂解，释放出来的TB感染更多的宿主细胞，引起肺结核。图2为溶酶体对细胞内受损、异常的蛋白质和衰老的细胞器进行降解的过程，称为细胞自噬。请分析后回答下列问题。 (1)TB属于 （填“原核”或“真核”）生物，该生物在细胞结构方面区别于巨噬细胞的最主要特点是 。 (2)溶酶体中的多种水解酶从合成到进入溶酶体的途径是： →溶酶体（用文字和箭头表示）。 (3)图2中的自噬体是一种囊泡，囊泡的结构不固定，不能称之为细胞器，但对细胞的生命活动至关重要。动物细胞能产生囊泡的结构有很多，如内质网、 （答出两点）等。 (4)自噬体内的线粒体被水解后的产物去向是被细胞重新利用或排出细胞。由此推测，当细胞养分不足时，细胞自噬作用可能会 （填“增强”“减弱”或“不变”）。其原因是 。 (5)根据题中信息，如果要开发药物阻止肺结核病的进程，下列关于该药物靶向部位的表述，最不合理的是_____。 A．降低线粒体内的Ca2+浓度 B．抑制内质网上的RyR开放 C．提高线粒体内ROS的含量 D．提高溶酶体内水解酶活性，使BAX水解 12．细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制。细胞自噬可分为巨自噬、微自噬和分子伴侣自噬三种方式，具体过程如图1~3所示。 (1)自噬体内的物质被水解后、其产物的去向是 。由此推测当细胞养分不足时，细胞“自噬作用”会 （填“增强”或“减弱”）。 (2)结合图1分析、隔离膜包含的主要物质是 ，巨自噬过程中的底物通常是细胞中损坏的蛋白质或 。除此之外，溶酶体在细胞中的作用还有 。 (3)图2微自噬过程体现了生物膜具有 的结构特点。溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不会被这些水解酶分解?尝试提出一种假说： 。 (4)图3中分子伴侣-底物复合物形成后，将与溶酶体膜上的 结合，该物质能特异性识别复合物外，还能保证底物分子顺利进入溶酶体。 (5)有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。在多细胞生物体内，细胞凋亡的主要作用是 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第6章 细胞的生命历程 第3节 细胞的衰老和死亡 1.描述细胞衰老的特征和原因。（重点） 2.描述细胞凋亡和细胞坏死的区别。（重点） 3.探讨细胞衰老和死亡与人体健康的关系，关注老年人的健康。 · 基础感知 1．细胞衰老的特征 ①细胞膜：通透性改变，使物质运输功能 ；细胞核：体积 ，核膜内折，染色质 、染色 ；细胞质：水分 ，细胞萎缩，体积 。 ②细胞内多种酶的活性 ，呼吸速率 ，新陈代谢速率 。 ③细胞内的色素逐渐 ，妨碍细胞内物质的交流和传递。 【答案】 降低 增大 收缩 加深 减少 变小 降低 减慢 减慢 沉积 2．细胞衰老的原因 ①自由基学说：自由基的本质是异常活泼的 ；自由基来源： 中产生辐射或有害物质入侵；作用机理：攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，攻击 ，损伤生物膜；攻击 ，引起基因突变；攻击 ，使蛋白质活性下降。 ②端粒学说 端粒： 复合体；端粒位置： 两端；作用机理：端粒DNA序列被截短后，端粒内侧的 就会受到损伤。 【答案】 带电分子或基团 氧化反应 磷脂分子 DNA 蛋白质 DNA—蛋白质 染色体 正常DNA序列 3．细胞衰老与个体衰老的关系 单细胞生物：细胞的衰老或死亡就是 的衰老或死亡；多细胞生物：细胞的衰老和个体的衰老是 的；个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程；细胞会随着分裂次数的增多而 ，衰老细胞的细胞核中遗传物质会 ，一些酶的活性 ，从而影响细胞的生活。细胞衰老是 生命现象，正常的细胞衰老有利于机体更好地实现 。 【答案】 个体 不同步 衰老 收缩 下降 正常 自我更新 4．细胞凋亡 （1）概念：由基因所决定的细胞 结束生命的过程，叫细胞凋亡。 由于细胞凋亡受到严格的由 决定的程序性调控，所以也常常叫做细胞编程性死亡。 （2）细胞凋亡的原因：是细胞内遗传信息程序性调控的结果。 （3）意义：细胞凋亡对于多细胞生物体完成 ，维持生物体 ，以及 都起着非常关键的作用。 （4）细胞坏死指的是在种种不利因素的影响下，由于细胞正常生理活动受损或中断引起的细胞 。 【答案】 自动 遗传机制 正常发育 内部环境的稳定 抵御外界各种因素的干扰 损伤和死亡 【详解】由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，叫细胞凋亡。细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，常被称为细胞编程性死亡。在成熟的生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的。细胞凋亡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。细胞凋亡是一种正常的自然现象，而细胞坏死指的是在种种不利因素的影响下，由于细胞正常生理活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。 5．细胞坏死：是在种种 影响下，细胞 或中断引起的 。不受基因控制，被动发生，对机体有害。 【答案】 不利因素 正常代谢活动受损 细胞损伤和死亡 6．细胞自噬 (1)营养匮乏时进行自救：处于 条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的 。 (2)维持细胞内部环境的稳定：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 ，以及感染的 ，从而维持 的稳定。 【答案】(1) 营养缺乏 物质和能量 (2) 细胞器 微生物和毒素 细胞内部环境 【分析】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，这就是细胞自噬。研究表明，人类许多疾病的发生，可能与细胞自噬发生障碍有关，因此， 细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。 【详解】（1）在营养匮乏时，细胞可通过细胞自噬进行自救：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）细胞可通过细胞自噬维持细胞内部环境的稳定：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。 · 思考提升 1．衰老个体中是否所有细胞都衰老？衰老细胞中是否所有酶活性都降低？ 提示：衰老个体中并非所有细胞都衰老，并且衰老细胞中并非所有酶活性都降低。多细胞生物个体衰老时，其细胞普遍衰老，但衰老个体中也会有“新生细胞”(如造血干细胞)生成，细胞衰老时，其多数酶活性降低，然而与衰老相关基因表达的酶的活性升高。 2．衰老细胞中染色质收缩有何影响？色素逐渐积累与哪种细胞器功能降低直接相关？ 提示：染色质收缩影响DNA解旋，进而影响基因的表达；色素逐渐积累与溶酶体功能降低直接相关。 3．结合现实生活，怎样的生活方式能够延缓衰老？ 提示：延缓衰老的方法有很多，比如：高营养饮食、多运动、多用脑、不吸烟和保持心情愉悦等。 · 预习检测 1．判断关于细胞衰老的叙述 (1)衰老细胞内染色质收缩会影响DNA复制和转录(　√　) (2)衰老细胞的细胞核体积增大，端粒DNA序列逐渐向外延长(　×　) (3)凋亡细胞内酶活性都降低，所有代谢活动减慢(　×　) (4)衰老细胞的体积减小，从而使细胞的相对表面积增大，物质运输效率增强(　×　) (5)每条染色体的两端都有DNA－蛋白质复合体形成的端粒(　√　) 2．判断关于细胞死亡的叙述 (1)细胞凋亡受严格的遗传机制决定而与环境因素无关(　×　) (2)个体发育过程中细胞的分裂、分化、衰老和凋亡对于生物体都是有积极意义的(　√　) (3)凋亡细胞被吞噬消化有利于维持人体的内环境稳态(　√　) (4)凋亡细胞内有活跃的基因表达，主动引导该细胞走向坏死(　×　) (5)人体整个生命历程中都会发生细胞凋亡(　√　) (6)被病原体感染后细胞的死亡属于细胞坏死(　√　) 探究一 分析细胞衰老的特征 1.“少小离家老大回，乡音无改鬓毛衰。”与年轻人相比，老年人有许多衰老的特征。例如，头发变白、出现“老年斑”、满脸皱纹、头发稀疏、浑身乏力、行动迟缓等。 请结合细胞衰老的特征进行分析回答： 表现 原因 满脸皱纹 皮肤细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小 出现“老年斑” 皮肤细胞中色素积累 浑身乏力、行动迟缓 老年人细胞中与呼吸有关的酶活性降低，代谢缓慢 头发变白 由于毛囊中的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少 吸收能力下降 细胞膜通透性改变，物质运输功能降低 探究二 分析细胞凋亡 1．分析细胞凋亡的原因 资料：脊椎动物神经系统在胚胎发育过程中，会产生过量神经细胞，与神经细胞接触的靶细胞分泌出有限的存活因子。只有竞争得到足够的存活因子，神经细胞才存活。最终合适数量的神经细胞与靶细胞建立连接。 (1)请结合资料分析：为什么有的神经细胞会死亡？ 提示：脊椎动物神经系统在胚胎发育过程中会产生过量的神经细胞，一些神经细胞如果获得的存活因子不足，就会走向死亡，也就是说，细胞的凋亡其实是在细胞内部的信号分子精确调控下发生的。 (2)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。 2．分别阐述细胞坏死和细胞凋亡过程中的变化。 提示：(1)细胞坏死：①细胞肿胀；②出现细胞器变性、肿大等现象；③最终细胞破裂，释放出细胞内容物，还会引发炎症。 (2)细胞凋亡：①细胞会出现染色质收缩，染色体聚集分块的现象；②细胞核断裂，细胞开始形成一个个的凋亡小体；③凋亡小体最终会被吞噬细胞吞噬清除。 【核心归纳】“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 · 基础过关练 一、单选题 1．我国已进入老龄化社会，以下关于细胞衰老的说法，错误的是（　　） A．胎儿出生前就有些细胞已经衰老和死亡 B．老人骨折后愈合得慢，也与细胞衰老有关 C．老年人细胞的体积都会增大 D．衰老细胞的细胞膜通透性改变 【答案】C 【分析】衰老细胞的特征：(1)细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；(2)细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；(4)有些酶的活性降低；(5)呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。 【详解】A、细胞的衰老和死亡贯穿个体的整个生命历程，胎儿出生前就有些细胞已经衰老和死亡，A正确； B、老年人骨折后愈合得慢，与成骨细胞衰老有关，B正确； C、老年人衰老的细胞萎缩，体积变小，细胞核体积增大，C错误； D、衰老细胞的细胞膜通透性改变，物质运输功能降低，D正确。 故选C。 2．2021年，我国65岁及以上的人口占总人口的13.5％。与年轻人相比，老年人会表现出皮肤皱纹增多，头发变白，老年斑增多等特征。下列说法正确的是（    ） A．细胞衰老过程中细胞体积增大，核膜内折，染色体固缩 B．衰老细胞内的水分减少，细胞新陈代谢的速度减慢 C．衰老的细胞酪氨酸酶活性降低，使黑色素增多形成老年斑 D．多细胞生物细胞的衰老与机体的衰老总是同步进行的 【答案】B 【分析】衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。 【详解】A、衰老细胞的细胞体积变小，细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深，A错误； B、衰老细胞内的水分减少，有些酶的活性降低，细胞新陈代谢的速度减慢，B正确； C、“老年斑”是皮肤色素沉积导致的，而衰老的细胞酪氨酸酶活性降低会导致头发变白，C错误； D、多细胞生物细胞的衰老与机体的衰老并不是同步进行的，D错误。 故选B。 3．实验发现某细胞的水分减少、细胞核体积增大，多种酶活性下降，则该细胞最可能发生的是（　　） A．细胞衰老 B．细胞分化 C．细胞增殖 D．细胞癌变 【答案】A 【分析】细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。 【详解】衰老细胞的特征：细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；有些酶的活性降低；呼吸速度减慢，新陈代谢减慢，因此该细胞最可能发生细胞衰老，A正确，BCD错误。 故选A。 4．活细胞同生物一样，会经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至死亡的生命历程。下列与细胞生命历程相关的叙述中正确的是（　　） A．人体神经细胞中的核仁会周期性的消失和重建 B．刚出生不久的婴儿体内不会发生细胞凋亡 C．衰老的细胞内仍有基因在表达 D．细胞坏死是细胞凋亡的同义词 【答案】C 【分析】1、细胞分化是指在个体发育中，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。细胞分化的结果：使细胞的种类增多，功能趋于专门化。2、衰老细胞的特征：细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；有些酶的活性降低；呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。 【详解】A 、人体神经细胞属于高度分化的细胞，不再进行细胞分裂，因此核仁不会周期性的消失和重建，A错误； B、刚出生不久的婴儿体内也会发生细胞凋亡，例如胚胎发育过程中尾的消失就有细胞凋亡的参与，B错误； C 、衰老的细胞内仍有基因在表达，以维持细胞的基本生命活动，C正确； D 、细胞坏死是在不利因素影响下的被动死亡，对生物体有害；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，对生物体有利，二者不是同义词，D错误。 故选C。 5．铁死亡是一种依赖铁离子的脂质过氧化而导致的细胞调节性死亡，是细胞抗氧化系统崩溃的结果。GPX4是铁死亡的核心调控因子，能够依赖谷胱甘肽特异性催化细胞中脂质过氧化物还原为无毒的脂质醇，从而抑制铁死亡发生。下列说法正确的是（    ） A．铁死亡是由遗传机制决定的程序性调控，属于细胞凋亡 B．GPX4失活会导致细胞中脂质过氧化物积累而诱发铁死亡 C．GPX4能够为脂质过氧化物的还原提供反应所需的活化能 D．阻断脂质过氧化物还原在一定程度上可降低铁死亡的发生 【答案】B 【分析】细胞凋亡是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以它是一种程序性死亡。 【详解】A、由题中信息“铁死亡是一种依赖铁离子的脂质过氧化而导致的细胞调节性死亡，是细胞抗氧化系统崩溃的结果”可知，细胞铁死亡受环境因素的影响，不属于细胞凋亡，A错误； B、题意显示，GPX4是铁死亡的核心调控因子，能够依赖谷胱甘肽特异性催化细胞中脂质过氧化物还原为无毒的脂质醇，从而抑制铁死亡发生，因此，GPX4失活会导致细胞中脂质过氧化物积累而诱发铁死亡，B正确； C、GPX4能够依赖谷胱甘肽特异性催化细胞中脂质过氧化物还原为无毒的脂质醇，能够降低脂质过氧化物的还原的活化能，C错误； D、阻断脂质过氧化物还原会导致脂质过氧化物积累，从而诱发铁死亡，D错误。 故选B。 6．生物会经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程，细胞也一样。下列与细胞生命历程有关的叙述，正确的是（　　） A．真核细胞增殖过程中一定会出现纺锤丝和染色体的变化 B．细胞分化会导致细胞内基因、mRNA和蛋白质都发生变化 C．成熟红细胞衰老后，控制凋亡的基因开始表达 D．被病原体感染的细胞，可能走向坏死，也可能走向凋亡 【答案】D 【分析】1、细胞分化是指在个体发育中，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。 2、衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。 3、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。 【详解】A、真核细胞增殖方式有有丝分裂、无丝分裂和减数分裂，其中无丝分裂不会出现纺锤丝和染色体的变化，A错误； B、细胞分化的实质是基因的选择性表达，不会导致细胞内基因的变化，B错误； C、人体成熟红细胞没有细胞核和细胞器，不含凋亡基因，C错误； D、被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡实现的；而因病原体侵染而死亡的细胞属于细胞坏死，D正确。 故选D。 7．生物会经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至死亡的生命历程，活细胞也一样。下列关于细胞生命历程的叙述，错误的是（　　） A．细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础 B．人体的生长既要靠细胞体积的增大，还需要靠细胞数目的增加 C．衰老的人体中，所有细胞均处于衰老状态 D．在病理性刺激的情况下，由细胞正常代谢活动受损引起的细胞死亡属于细胞坏死 【答案】C 【分析】细胞分化是细胞中基因选择性表达的结果，就一个个体而言，各种细胞具有完全相同的遗传信息，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率。 【详解】A、细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础，A正确； B、多细胞生物体的生长既要靠细胞生长增大细胞的体积，还要靠细胞分裂增加细胞数目，B正确； C、对于多细胞生物而言，细胞衰老不等于个体衰老，但个体衰老是组成个体的细胞普遍衰老的过程，衰老的人体中，并不是所有细胞都处于衰老状态，C错误； D、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，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤或死亡，D正确。 故选C。 8．下图为人体细胞的分裂、分化、衰老和凋亡过程的示意图，图中①—⑥为各个时期的细胞，a—c 表示细胞所进行的生理过程。据图分析，下列叙述不正确的是（　　）    A．b 所表示的分裂将伴随着人的一生时刻在体内进行 B．①—⑥细胞的基因型都相同，蛋白质的种类也相同 C．由①→⑤、⑥，由于基因选择性表达，使细胞全能性降低 D．人体每天都有新细胞产生，同时也有细胞衰老和凋亡 【答案】B 【分析】分析题图：a表示细胞生长；b表示细胞增殖，导致细胞的数目增多，但细胞种类不变；c表示细胞分化，导致细胞种类增多但细胞数目不变；衰老和凋亡都是正常的生命历程，对生物体都是有利的。 【详解】A、b过程可使细胞数目增多，表示细胞增殖，生物体内也不断地有细胞衰老、死亡，需要通过细胞增殖加以补充。因此，细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础，贯穿于整个生命历程，A正确； B、①-⑥细胞都是由同一个受精卵有丝分裂而来的，它们遗传物质都相同，但细胞⑤、⑥发生了细胞分化，即发生基因选择性表达，所以细胞中的蛋白质种类不完全相同，B错误； C、①→⑤、⑥，由于基因选择性表达，细胞分化程度增大，使细胞全能性降低，C正确； D、多细胞生物体内的细胞总是在不断更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向凋亡的状态，D正确。 故选B。 9．一位科学家曾说过：“生命，是一个不停运转也是一个不断损耗的过程，从诞生的那一刻起，就逐渐长大成熟，这也就意味着他在走向另一个极端：衰老和死亡。”下面有关细胞生命历程的描述错误的是（    ） A．细胞分化体现了基因的选择性表达。 B．癌细胞之所以容易转移是因为其细胞膜表面糖蛋白数量减少。 C．细胞衰老、凋亡、坏死与癌变对机体都是不利的。 D．即使原癌基因与抑癌基因都发生了突变，细胞也有可能尚未癌变。 【答案】C 【分析】细胞的生命历程包括分裂、分化、衰老和凋亡等过程，癌变是一种异常的状态，是由原癌基因和抑癌基因突变引发的累积效应。 【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达，A正确； B、癌细胞由于细胞表面糖蛋白减少，容易转移扩散，B正确； C、细胞正常的生命历程对机体是具有积极意义的，癌变对机体有害，C错误； D、癌症的发生是一种累积效应，通常不是一个原癌基因和一个抑癌基因的突变，D正确。 故选C。 10．图为人体细胞的生命历程，有关叙述正确的是（    ） A．发生⑤过程的细胞，具备了无限增殖的特征 B．④过程水分减少会导致细胞核体积变小，代谢减慢 C．⑤过程细胞遗传物质发生改变，细胞形态功能不会改变 D．⑥过程是由基因决定，且有利于单细胞生物维持其内环境的稳定 【答案】A 【分析】由图分析，细胞经①②有丝分裂后，进行③细胞分化，随后发生衰老癌变凋亡等各种生命历程。 【详解】A、发生⑤癌变的细胞，分化程度降低，分裂能力增强，具备了无限增殖的特征，A正确； B、衰老过程水分减少，细胞核体积变大，代谢减慢，B错误； C、癌变过程细胞遗传物质发生改变，如图细胞形态功能也会改变，C错误； D、凋亡是基因决定的程序性死亡，单细胞生物没有内环境，D错误； 故选A。 二、非选择题 11．如图为人体细胞的分裂、分化、衰老和凋亡过程的示意图，图中①～⑥为各个时期的细胞，a～c表示细胞所进行的生理过程，回答下列问题:      (1)细胞②不能无限长大的原因是 。 (2)⑤与⑥的具有相同的 ，但形态结构不同的直接原因是 。 (3)衰老细胞中细胞核体积变 ，细胞内染色质 ；衰老细胞细胞内 积累会导致“老年斑”出现。 (4)吞噬细胞吞噬凋亡细胞的过程体现了细胞膜具有 的特点。请举出一例细胞凋亡的实例： 。 【答案】(1)受细胞表面积与体积关系的限制； 受细胞核控制能力的限制 (2) 遗传信息 蛋白质的结构和功能不同 (3) 大 收缩 色素 (4) 一定的流动性 蝌蚪发育成青蛙过程中尾部细胞的死亡、人在胚胎时期指间细胞的死亡 【分析】1、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。 2、细胞衰老是指细胞在执行生命活动过程中，随着时间的推移，细胞增殖与分化能力和生理功能逐渐发生衰退的变化过程。主要特征包括：①细胞内水分减少，体积变小，新陈代谢速度减慢；②细胞内酶的活性降低；③细胞内的色素积累；④细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，线粒体数量减少，体积增大；⑤细胞膜通透性功能改变，使物质运输功能降低。 【详解】（1）细胞不能无限长大的原因有：一是受细胞表面积与体积关系的限制；二是受细胞核控制能力的限制。 （2）⑤与⑥是通过细胞分化形成，具有相同的遗传信息（遗传物质、基因）；由于在细胞分化过程中，基因的选择性表达（遗传信息的执行情况不同），导致⑤与⑥的蛋白质结构和功能不同，从而导致形态结构不同。 （3）衰老的细胞，细胞体积变小，细胞核体积增大；衰老细胞的细胞内色素（脂褐素）积累会导致“老年斑”出现。 （4）细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程, 吞噬细胞吞噬凋亡细胞的过程体现了细胞膜具有一定的流动性。蝌蚪发育成青蛙过程中尾部细胞的死亡、人在胚胎时期指间细胞的死亡等都属于细胞凋亡。 12．被新冠病毒感染的某患者体内部分细胞的生命历程如图，图中①~⑤为不同的细胞，a~d表示细胞所进行的生理过程。回答下列问题： (1)人体细胞处于有丝分裂末期时，细胞膜从中部向内凹陷，依赖于细胞膜的 。 (2)肺泡细胞④⑤的形态、结构和功能不同于原细胞，其根本原因是 。细胞分化使人体细胞趋向于专门化，有利于 。细胞凋亡是指 。 (3)研究发现，新型冠状病毒依靠其包膜上的S—蛋白识别肺泡细胞上的受体ACE2，这种识别过程 (填“体现”或“未体现”)出细胞之间的信息交流功能，原因是 。 【答案】(1)流动性 (2) 基因的选择性表达 提高人体各种生理功能的效率 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程 (3) 未体现 S-蛋白是病毒的包膜蛋白之一，病毒没有细胞结构 【分析】分析题图，图中，a表示细胞分裂过程，b表示细胞分化过程，c表示细胞坏死，d表示细胞凋亡。 【详解】（1）动物细胞有丝分裂末期，细胞膜利用生物膜具有一定流动性的特点，向内凹陷缢裂，形成两个子细胞。 （2）肺泡细胞④⑤的形态、结构和功能不同是细胞分化的结果，根本原因是基因的选择性表达，直接原因是细胞中蛋白质的种类（结构）不同，这种现象导致了人体中的细胞趋向于专门化，有利于提高人体各种生理功能的效率；细胞凋亡指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以它是一种程序性死亡。 （3）新型冠状病毒没有细胞结构，虽然依靠其包膜上的S-蛋白识别肺泡上皮细胞上的受体（ACE2）的关键蛋白，这种识别过程却没有体现出细胞之间的信息交流功能。 · 能力提升练 一、单选题 1．蛋白质二硫键异构酶（PDI）参与蛋白质氧化折叠形成二硫键的过程。PDI缺失会导致内质网向细胞核释放的H2O2量显著减少，进而下调与细胞衰老相关的SERPINE1基因的表达量，延缓细胞衰老。下列说法正确的是（    ） A．蛋白质氧化折叠形成二硫键主要发生在核糖体中 B．衰老的细胞中PDI活性较高 C．PDI可以间接调控SERPINE1基因的表达，延缓细胞的衰老 D．细胞产生的H2O2可起到抗衰老作用 【答案】B 【分析】蛋白质是生命的物质基础，是有机大分子，是构成细胞的基本有机物，是生命活动的主要承担者。没有蛋白质就没有生命。氨基酸是蛋白质的基本组成单位。 【详解】A、由题意可知，PDI是由核糖体合成，而蛋白质氧化折叠形成二硫键主要发生在内质网中，A错误； BC、结合题干，敲除PDI能够延缓干细胞的衰老，PDI缺失会导致内质网向细胞核释放的H2O2量显著减少，进而下调与细胞衰老相关的SERPINEI基因的表达量。故PDI可以通过增加H2O2含量来影响SERPINE1基因的表达，促进细胞的衰老，B正确、C错误； D、由题意可知，PDI缺失会导致内质网向细胞核释放的H2O2量显著减少，进而下调与细胞衰老相关的SERPINE1基因的表达量，延缓细胞衰老。说明细胞产生的H2O2不能可起到抗衰老作用，D错误。 故选B。 2．受精卵是人体发育起点，经过细胞的分裂、分化最终发育成一个完整人体，不断有效的更新，并伴随着细胞的衰老和凋亡。下列说法错误的是（　　 ） A．同一人体的上皮细胞、骨骼肌细胞等各种细胞形态、结构、功能都有差异是分化的结果 B．细胞的分化、衰老、凋亡都能体现基因的选择性表达，对生物体都是有利的 C．目前大家普遍接受的细胞衰老的机制有自由基学说和端粒学说 D．植物细胞几乎都有全能性，说明植物细胞分化程度都很低，都有较强的分裂分化能力 【答案】D 【分析】人体细胞往往经历增殖、分化、衰老、凋亡等生命历程。细胞增殖可以增加细胞的数目，细胞分化可增加细胞的种类。 【详解】A、细胞分化的结果是形成形态、结构、功能都有差异各种细胞，使同一个体中存在不同种类的细胞，A正确； B、细胞的分化、衰老、凋亡都受到基因控制，都能体现基因的选择性表达，对生物体发育是有利的，B正确； C、关于细胞衰老的机制，科学家提出了许多假说，目前大家普遍接受的细胞衰老的机制有自由基学说和端粒学说，C正确； D、植物细胞几乎都有全能性，但据此不能说明植物细胞分化程度都很低，例如根尖、茎尖等分生区分化程度较低，分裂分化能力较强，而叶肉细胞、表皮细胞等成熟组织细胞分化程度很高，甚至失去分裂分化能力，D错误。 故选D。 3．正常细胞分裂期时长约30min，当细胞存在异常导致时长超过30min后，某特殊的复合物（内含p53蛋白）开始积累，过多的复合物会引起细胞生长停滞或凋亡，研究者将该复合物命名为有丝分裂“秒表”。某异常细胞中“秒表”复合物含量变化如图.癌细胞分裂期通常更长，且伴有更多缺陷。下列叙述错误的是（    ） A．该细胞中“秒表”复合物水平在一定时间内随分裂期延长逐渐升高 B．部分染色体着丝粒与纺锤丝连接异常可导致细胞分裂期延长 C．p53基因突变可导致癌细胞中“秒表”机制被关闭从而避免凋亡 D．抑制“秒表”复合物的形成有利于生物体进行正常的生长发育 【答案】D 【分析】根据题意可知，分裂期时长延长，特殊的复合物 (内含 p53 蛋白)将积累，所以复合物水平随分裂期延长逐渐升高。 【详解】A、当细胞存在异常导致时长超过 30min 后，某复合物开始积累，分裂期延长时间越长，含量越高，A正确； B、据图分析可知，部分染色体着丝粒与纺锤丝连接异常可导致细胞分裂期延长，B正确； C、p53基因突变可导致癌细胞中“秒表”机制被关闭，细胞不能凋亡而无限增殖，C正确； D、抑制“秒表”复合物的形成的细胞不能正常凋亡，可增加生物体内异常细胞的数量，D错误。 故选D。 4．凋亡细胞表面具有磷脂酰丝氨酸（PS），巨噬细胞可分泌桥接蛋白（MPG-E8）。MPG-E8同时与PS和巨噬细胞表面的MPG-E8的受体结合，刺激巨噬细胞吞噬凋亡细胞。下列说法正确的是（　　） A．凋亡细胞表面产生PS的过程一定不受基因的控制 B．MPG-E8受体缺陷不影响巨噬细胞吞噬凋亡细胞 C．巨噬细胞可通过溶酶体酶消化凋亡细胞的多种结构 D．巨噬细胞吞噬凋亡细胞体现免疫系统的监视功能 【答案】C 【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也被称为编程性死亡。 【详解】A、细胞凋亡是一种由基因决定的细胞自主的有序的死亡方式，它涉及到一系列基因的激活、表达以及调控等过程。凋亡细胞表面产生磷脂酰丝氨酸（PS）作为凋亡的一个标志，也必然是受到基因控制的，A错误； B、根据题干信息，MPG-E8（桥接蛋白）能够同时与凋亡细胞表面的PS和巨噬细胞表面的MPG-E8受体结合，从而刺激巨噬细胞吞噬凋亡细胞。如果MPG-E8受体存在缺陷，那么MPG-E8就无法与巨噬细胞表面的受体结合，进而无法触发巨噬细胞的吞噬作用，B错误； C、巨噬细胞在吞噬凋亡细胞后，会将这些细胞包裹在溶酶体内。溶酶体内部含有多种水解酶，能够分解凋亡细胞的多种结构成分，从而完成细胞的消化过程，C正确； D、免疫系统的监视功能主要指的是免疫系统能够识别和清除体内异常细胞（如肿瘤细胞和病毒感染细胞）的功能。而巨噬细胞吞噬凋亡细胞是免疫系统清除体内已受损、衰老或死亡的细胞的一种正常生理过程，它并不体现免疫系统的监视功能，D错误。 故选C。 5．高温诱导细胞产生的自由基会攻击生物膜中的磷脂分子或蛋白质分子，还会引起DNA损伤，导致DNA 共价键断裂和双链分离。而维持体内适当水平的抗氧化剂可减少自由基的数量。下列相关叙述错误的是（    ） A．自由基可通过作用于DNA中碱基对之间的氢键使两条链分离 B．衰老细胞膜的透过性发生改变与磷脂或蛋白质分子受攻击有关 C．自由基攻击磷脂分子可再产生自由基，进而产生负反馈攻击效应 D．抗氧化剂有助于捕获并中和自由基，从而减轻自由基对人体的损害 【答案】C 【分析】自由基：异常活泼的带电分子或基团称为自由基，自由基产生后，攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。最为严重的是，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。这些新产生的自由基又会去攻击别的分子，由此引发雪崩式的反应，对生物膜损伤比较大。此外，自由基还会攻击DNA，可能引起基因突变。攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老。 【详解】A、自由基导致DNA 共价键断裂和双链分离，可作用于DNA中碱基对之间的氢键，A正确； B、细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成，自由基攻击磷脂、蛋白质等分子，可能会损害生物膜的正常结构与功能，因此衰老细胞膜的透过性发生改变与磷脂或蛋白质分子受攻击有关，B正确； C、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，进而产生负反馈攻击效应，这些新产生的自由基又会去攻击别的分子，由此引发雪崩式的反应，对生物膜损伤比较大，C错误； D、抗氧化剂是一类能够帮助捕获并中和自由基的物质，抗氧化剂通过中和这些有害的自由基，可以减少它们对人体的损害，D正确。 故选C。 6．2023年6月，《科学》杂志上发表了首个果蝇细胞衰老图谱（AFCA），详细描述了果蝇中163种不同细胞类型的衰老过程。下列相关叙述正确的是（    ） A．衰老细胞内细胞核体积减小，核膜内折 B．衰老细胞细胞膜通透性改变，使物质运输功能增强 C．端粒学说认为端粒由RNA和蛋白质组成 D．自由基学说认为自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子 【答案】D 【分析】细胞衰老：（1）细胞衰老是细胞生命活动中的一个阶段，表现为细胞维持自身稳定的能力和适应的能力降低。细胞衰老是生理活动和功能不可逆的衰退过程。（2）细胞衰老的特征：①细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。②细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小。③细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢。④细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递。⑤细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深。⑥遗传物质不会发生改变。 【详解】AB、细胞衰老的特征是：细胞内水分减少，细胞体积减小，细胞核体积增大，代谢速率减慢；细胞内多种酶的活性降低，新陈代谢速率减慢；细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累；细胞活性速率减慢，细胞膜通透性改变，物质运输功能降低，A、B错误； C、每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体，称为端粒，C错误； D、自由基学说认为在生命活动中，细胞不断进行各种氧化反应，在这些反应中很容易产生异常活泼的带电分子或基团，即自由基，自由基产生后，会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，D正确。 故选D。 7．研究发现，中药提取物补骨脂异黄酮( corylin)通过抑制mTOR 基因的表达可减缓细胞衰老过程。实验表明，在饮食中添加 corylin可延长高脂饲料喂养的老年小鼠的寿命，与对照组相比，corylin喂养组小鼠在102周时的死亡率降低了20%，且随着年龄的增长具有更好的运动能力，血脂参数也降低了。下列叙述错误的是（    ） A．mTOR 基因的表达产物可延长小鼠的寿命 B．细胞衰老的过程中可能出现物质运输功能降低等现象 C．corylin 可能会改善衰老过程中与代谢有关的不良状况 D．corylin 可能会缓解高脂饮食引起的肥胖、高脂血症等 【答案】A 【分析】衰老细胞的主要特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。 【详解】A、中药提取物补骨脂异黄酮( corylin)通过抑制mTOR 基因的表达可减缓细胞衰老过程，由此可知，mTOR 基因的表达产物可降低小鼠的寿命，A错误； B、细胞衰老的过程中，细胞膜通透性会改变使物质运输功能降低，B正确； C、与对照组小鼠相比，corylin喂养组小鼠随着年龄的增长具有更好的运动能力，小鼠的血脂参数也降低了，说明corylin喂养可能会改善衰老过程中与代谢有关的不良状况，有利于延缓生理性衰老的正常进程，C正确； D、与对照组小鼠相比，corylin喂养组小鼠随着年龄的增长具有更好的运动能力，小鼠的血脂参数也降低了，说明corylin喂养可用于缓解高脂饮食引起的肥胖、高脂血症等，D正确。 故选A。 8．脂多糖（LPS）作为炎症诱导因素会诱发细胞衰老，而锌指蛋白（A20，一种内源性保护蛋白）能够调节细胞的衰老．siRNA干扰技术能降低A20基因的表达．科学家研究了锌指蛋白A20对LPS所致人退变髓核细胞衰老的影响，结果如图所示．下列叙述正确的是（    ） 注：1：对照组；2：LPS组；3：siRNA组；4：siRNA+LPS组 A．对比图一第2、3组结果，可知siRNA会抑制A20基因的表达 B．据图二结果推测，LPS诱导后细胞可能出现细胞核体积变大，线粒体体积变小等现象 C．LPS增多时，人退变髓核细胞会增加A20表达量从而延缓细胞的衰老 D．提高siRNA的表达量可治疗全身炎症反应综合征 【答案】C 【分析】分析题意，本实验目的是研究锌指蛋白A20对LPS所致人退变髓核细胞衰老的影响，结合图示可知，实验的自变量是LPS及siRNA的有无，因变量是细胞衰老情况，据此分析作答。 【详解】A、分析图一，与对照组相比（而第2、3组相比），LPS组的A20基因的表达量增加，而siRNA组A20基因的表达量减少，可知siRNA会抑制A20基因的表达，A错误； B、衰老细胞具有细胞核体积变大等现象，分析图二，与对照组相比，2组LPS诱导后，衰老细胞所占比例增大，但并非LPS诱导导致细胞核体积变大，线粒体体积变小等现象，B错误； C、siRNA干扰技术能降低A20基因的表达，A20能够调节细胞的衰老，说明A20可以延缓细胞衰老，LPS增多时，LPS增多时，人退变髓核细胞会增加A20表达量从而延缓细胞的衰老，C正确； D、本实验是研究锌指蛋白A20对LPS所致人退变髓核细胞衰老的影响，据实验结果无法得出提高siRNA的表达量可治疗全身炎症反应综合征的结论，D错误。 故选C。 9．线粒体在细胞凋亡中起着重要作用。凋亡蛋白BAX或BAK能引起线粒体外膜通透化（MOMP）的改变，造成线粒体功能损伤，诱导细胞凋亡。细胞凋亡还伴随着BAX/BAK依赖的mtDNA释放到细胞质中，该过程可导致衰老细胞分泌SASP，驱动衰老相关的组织功能障碍。下列相关叙述错误的是（　　） A．衰老细胞的形态会发生改变，细胞中多数酶活性降低 B．细胞凋亡时，细胞内容物流出并引发炎症反应 C．组成人体的细胞的衰老与凋亡不一定会引起人体的衰老与死亡 D．当BAX基因和BAK基因被敲除时，SASP的释放可能被抑制 【答案】B 【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程．细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。 【详解】A、细胞衰老时，水分减少使得细胞皱缩导致细胞形态改变，细胞内多数酶活性降低使得代谢减慢，A正确； B、细胞凋亡是正常的程序性死亡，不会引发炎症反应，B错误； C、组成人体的细胞的衰老与凋亡不一定会引起人体的衰老与死亡，如婴幼儿体内存在细胞的衰老和凋亡但没有引起胎儿衰老和死亡，C正确； D、根据题意可知，凋亡蛋白BAX或BAK能引起线粒体外膜通透化（MOMP）的改变，诱导细胞凋亡，该过程可导致衰老细胞分泌SASP，所以当BAX基因和BAK基因被敲除时，SASP的释放可能被抑制，D正确。 故选B。 10．秀丽线虫从受精卵到成虫，总共出现过1090个细胞，但最终成虫体内只有959个细胞，关于秀丽线虫的发育，下列叙述正确的是（    ） A．线虫发育过程中细胞数量减少，是细胞衰老死亡的结果 B．线虫体内的细胞在衰老的过程中所有酶的活性下降 C．线虫发育过程中有131个细胞被清除，未产生新的细胞 D．线虫发育过程中体内不同部位的细胞基因的执行情况可能不同 【答案】D 【分析】1、细胞凋亡是由基因决定的，属于正常的生命现象，对生物体有利；细胞坏死是由外界环境因素引起的是不正常的细胞死亡，对生物体有害。 2、细胞衰老是正常环境条件下发生的功能减退，逐渐趋向死亡的现象。 【详解】A、线虫发育过程中细胞数量减少是细胞凋亡的结果，A错误； B、线虫体内的细胞在衰老的过程中大部分酶的活性下降，B错误； C、线虫发育过程中有131个细胞被清除，可能有新的细胞的产生，C错误； D、线虫发育过程中体内不同部位的细胞存在基因的选择性表达，基因的执行情况可能不同，D正确。 故选D。 二、非选择题 11．图甲表示细胞周期示意图，图乙为猕猴体细胞细胞周期内染色体与核DNA的数目之比，图丙为该猕猴的正常体细胞在体内或体外可能发生的过程。回答下列有关问题：      (1)图甲中 段可以表示一个完整的细胞周期。动物细胞有丝分裂过程中，中心粒在 （填序号）时期倍增为两组。观察根尖分生区细胞的有丝分裂时，制片的流程为 。 (2)图乙中，处于CD段的细胞中染色单体数：染色体数：核DNA数= 。BC段体细胞内发生的主要变化是完成 ，同时细胞有适度的生长。DE段形成的原因是 。若该猕猴体细胞内染色体条数为46条，则E点染色体条数为 。 (3)关于细胞衰老的机制，科学家提出了许多假说，目前大家普遍接受的是 和自由基学说。 (4)图丙③过程中，各细胞具有相同的遗传信息，但不同组织、器官中细胞的形态、结构和生理功能却有显著差异，根本原因是 。通过④⑤⑥⑦过程可以说明，已分化的动物体细胞的 具有全能性。 【答案】(1) bc b、d 解离→漂洗→染色→制片 (2) 2：1：2 DNA分子的复制（和有关蛋白质的合成） 着丝粒分裂，姐妹染色体单体分开 92 (3)端粒学说 (4) 基因的选择性表达 细胞核 【分析】图甲中b和c代表一个细胞周期；图乙中BC的形成是由于DNA分子的复制，DE的形成是由于细胞分裂。 【详解】（1）细胞周期是指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，故图甲中bc段可代表一个完整的细胞周期。动物细胞有丝分裂中，中心粒在间期也即是b和d时期倍增为两组。观察根尖分生物细胞的有丝分裂时，制片的流程是解离→漂洗→染色→制片。 （2）图乙中CD段的细胞处于DNA复制后着丝粒分裂前，染色单体数：染色体数：核DNA数=2：1：2。BC段（处于间期）细胞内主要完成DNA分子的复制（和有关蛋白质的合成）。DE段形成是由于着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动。若该猕猴体细胞内染色体条数为46条，着丝粒分裂后染色体数目加倍，则E点染色体为92条。 （3）端粒学说和自由基学说是目前大家普遍接受的关于衰老机制的假说。 （4）各细胞具有相同的遗传信息，但不同组织、器官中细胞的形态、结构和生理功能却有显著差异是细胞分化的结果，细胞分化根本原因（实质）是基因的选择性表达。④⑤⑥⑦过程是动物核移植的过程，最终发育成完整的个体，可以说明已分化的动物体细胞的细胞核依然具有全能性。 12．光合作用被称为“地球上最重要的化学反应”。光反应过程中光合电子传递链主要由几大复合体组成，包括光系统Ⅱ（PSⅡ）、细胞色素复合体（Cb6/f）、光系统Ⅰ（PSⅠ）等。研究人员利用野生型拟南芥和C37缺失突变体拟南芥对光合电子传递进行了有关研究。 (1)拟南芥光合作用的光反应发生在叶绿体的 上，生成可供暗反应利用的物质有 。 (2)光反应中的电子传递包括线性电子传递和环式电子传递。Cb6/f复合体位于PSⅡ和PSI之间，同时参与线性电子传递和环式电子传递。图1为野生型拟南芥光反应中的电子传递过程，图2为C37缺失突变体拟南芥光反应中的电子传递过程。 ①在光照条件下，光系统Ⅱ（PSⅡ）吸收光能产生高势能电子，PSⅡ中部分叶绿素a失去电子转化为强氧化剂从 中夺取电子并释放O2。 ②野生型拟南芥能适应一定的强光胁迫，但C37缺失突变体不能。与图1相比，图2表明在强光胁迫下，C37缺失突变体的电子传递效率 （填“上升”、“下降”或“不变”），判断的理由是 。 (3)在强光胁迫下，C37蛋白与Cb6/f结合更加紧密，利于提高电子传递效率，避免产生大量活性氧（ROS），而ROS超过一定水平后会引发由 决定的细胞程序性死亡。 【答案】(1) 类囊体薄膜 NADPH和ATP (2) 水 下降 由图可知，C37缺失突变体中电子积累在Cb6/f复合体之前，说明C37缺失导致电子从Cb6/f复合体到PSⅠ的电子传递受阻，导致电子传递效率显著下降 (3)基因 【分析】光合作用的光反应是一 个非常复杂的物质与能量转变过程，它需要类囊体上多种蛋白复合体和电子传递体的参与才能将光能转变成电能，进而转变电势能和化学能。PSI和PSII指光合色素与各种蛋白质结合形成的大型复合物，叶绿素a 与蛋白质结合构成PSI和PSII。 转化时处于特殊状态的叶绿素a在光的照射下可以得失电子，从而将光能转换成电能。叶绿素a被激发而失去电子(e-) ，最终传递给NADP+。 失去电子的叶绿素a变成一种强氧化剂，能够从水分子中夺取电子，使水分子氧化生成氧分子和氢离子(H+) ，叶绿素a由于获得电子而恢复稳态。 【详解】（1）光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，其产物为O2、NADPH和ATP，其中NADPH和ATP参与暗反应中C3的还原。 （2）①由图可知，光系统Ⅱ在强光下导致部分叶绿素a失去电子后，使水光解产生O2、H+以及电子，即PSII中部分叶绿素a失去电子转化为强氧化剂从水中夺取电子释放O2。 ②由图可知，C37缺失突变体中电子积累在Cb6/f复合体之前，说明C37缺失导致电子从Cb6/f复合体到PSⅠ的电子传递受阻，导致电子传递效率显著下降。 （3）当ROS超过一定水平后会引发由基因决定的细胞程序性死亡，即细胞凋亡。 · 思维拓展练 知识拓展——通俗地说，细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物质。在一定条件下，细胞可通过溶酶体的作用，分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，其局部过程如下图所示。 1．比较细胞凋亡和细胞自噬的区别 (1)形态学上的区别：凋亡会使细胞膜内陷形成凋亡小体，最后细胞解体；自噬是形成双层膜的自噬泡，包裹细胞质内的物质，然后与溶酶体融合消化掉内容物。 (2)生理意义上的区别：凋亡一定(填“一定”或“不一定”)引起细胞死亡；自噬不一定(填“一定”或“不一定”)引起细胞死亡。 2．细胞凋亡与细胞自噬的联系：有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。 3．自噬体内的物质被水解后，其产物可以被细胞重新利用。由此推测，当细胞养分不足时，细胞自噬作用会增强(填“增强”“不变”或“减弱”)。 4．随着年龄增长，肌肉细胞的自噬作用减弱(填“增强”“不变”或“减弱”)，使肌肉细胞衰老、凋亡，肌肉功能下降。 思维训练 一、单选题 1．线粒体自噬是指细胞通过选择性地包裹和降解细胞内受损或功能障碍的线粒体，随后对其进行分解代谢的过程。科学家将大鼠细胞分别用常氧（甲）、适度低氧（乙）和严重低氧（丙）处理24h后，三类细胞受损线粒体的自噬情况如图1Ⅰ所示；三类细胞经3-甲基腺嘌呤（自噬抑制剂）处理相同时间后细胞内活性氧含量情况如图Ⅱ所示，下列叙述中，正确的有几项（　　） ①受损线粒体的自噬需要细胞中的溶酶体参与，激烈的自噬可能诱导细胞凋亡 ②由图可知细胞所处环境中氧气含量越低，细胞内线粒体自噬水平和活性氧含量越高 ③由图可推测适度低氧能促进受损线粒体自噬，也会使细胞的活性氧增加 ④细胞及时清除受损线粒体，有利于维持细胞内部环境相对稳定 A．一项 B．两项 C．三项 D．四项 【答案】B 【分析】细胞自噬是指细胞利用溶酶体选择性清除自身受损、衰老的细胞器，或降解过剩的生物大分子，供细胞回收利用的正常生命过程。 【详解】①溶酶体中含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，受损线粒体的自噬需要细胞中的溶酶体参与，激烈的自噬可能诱导细胞凋亡，①正确； ②③分析题图可知，与甲组（常氧）和丙组（严重低氧）相比，乙组（适度低氧）细胞内线粒体自噬情况相对值最高，并且活性氧含量较低，可推测适度低氧能促进受损线粒体自噬，使细胞的活性氧较低，但并非氧气含量含量越低，线粒体自噬水平越高，②③错误； ④衰老、损伤的细胞器对于机体内环境不利，细胞及时清除受损线粒体，有利于维持细胞内部环境相对稳定，④正确。 故选B。 2．细胞自噬是真核生物中细胞将自身胞浆蛋白或损伤的细胞器包裹形成囊泡（称自噬体），与溶酶体融合后被降解、回收再利用的代谢过程。在真核生物中，细胞自噬是一个高度保守的过程，而自噬是细胞的一种自我保护机制，维持了细胞内稳态。下列相关叙述正确的是（    ） A．细胞自噬后的产物均以代谢废物的形式排出细胞外 B．自噬体和溶酶体的融合不能说明生物膜在结构上具有一定的流动性 C．当细胞养分不足时，推测细胞的“自噬作用”会减弱 D．细胞自噬过于激烈时，可能诱导细胞凋亡 【答案】D 【分析】溶酶体是细胞中的消化车间，内含有多种水解酶；膜上有许多糖，防止本身的膜被水解；能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。 【详解】A、细胞自噬后的产物有的以代谢废物的形式排出细胞外，有的可以重新利用，进而满足细胞自身对营养的需求，A错误； B、自噬体与溶酶体融合依赖于生物膜的流动性，该过程体现了生物膜在结构上具有一定的流动性，B错误； C、当细胞养分不足时，推测细胞的“自噬作用”会增强，因为通过细胞自噬可以满足细胞对养分的需求，C错误； D、细胞自噬过于激烈时，可能会导致细胞结构损伤，进而诱导细胞凋亡，D正确。 故选D。 3．细胞内产生损伤线粒体时，会形成包裹损伤线粒体的自噬体M，并促使LC3-Ⅰ蛋白被修饰形成LC3-Ⅱ蛋白，随后自噬体M与溶酶体融合，完成损伤线粒体的降解。为研究在细胞自噬过程中LC3-Ⅰ蛋白和LC3-Ⅱ蛋白含量与损伤线粒体降解的关系，进行了实验，结果如下。相关叙述错误的是（    ） A．溶酶体除了能参与细胞自噬过程，还参与了LC3-Ⅰ蛋白的修饰 B．随运动强度增大，LC3-Ⅰ蛋白相对含量降低，可能是转化成了LC3-Ⅱ蛋白 C．LC3-Ⅱ蛋白发挥作用的原因可能是促进了自噬体M与溶酶体融合 D．损伤的线粒体被自噬降解后，其物质可以被细胞再利用 【答案】A 【分析】通俗地说，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，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。 【详解】A、溶酶体内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，参与细胞自噬过程，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，但不能参与蛋白质的修饰，A错误； B、根据实验结果可知，在一定范围内，运动强度增大，LC3-Ⅰ蛋白相对含量降低，LC3-Ⅱ蛋白相对含量升高，可能是LC3-Ⅰ蛋白经过修饰转化成了LC3-Ⅱ蛋白，B正确； C、根据题干信息可知，细胞内产生损伤线粒体时，会形成包裹损伤线粒体的自噬体M，并促使LC3-Ⅰ蛋白被修饰形成LC3-Ⅱ蛋白，随后自噬体M与溶酶体融合，完成损伤线粒体的降解，以上信息推测，LC3-Ⅱ蛋白发挥作用的原因可能是促进了自噬体M与溶酶体融合，C正确； D、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，损伤的线粒体被自噬降解后，降解产物若可被细胞再利用，则留在细胞内被细胞再利用，若产物不能被细胞再利用，则通过胞吐的方式释放到细胞外，D正确。 故选A。 4．细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物质，其信号调控如下图所示，AKT和mTor均为有关的酶。下列叙述正确的是（    ）    A．AKT的失活会引发细胞凋亡，营养物质的缺乏会引发细胞自噬 B．细胞自噬需要借助溶酶体的降解，降解后的物质都被排出细胞外 C．胰岛素浓度正常时会促进葡萄糖的水解，抑制细胞自噬和细胞凋亡 D．细胞自噬会降解自身的结构和物质，不利于细胞的生存和稳定 【答案】A 【分析】分析图1：胰岛素通过与特异性受体结合，激活AKT来抑制凋亡。激活的该酶一方面可促进葡萄糖进入细胞，另一方面可以促进葡萄糖分解为中间产物。同时通过AKT激活mTor来抑制自噬的发生。分析图2：当细胞外葡萄糖不足或无胰岛素时，AKT和mTor失活，细胞通过启动细胞自噬过程为细胞提供ATP；同时通过解除AKT对凋亡的抑制使细胞凋亡。 【详解】A、由图可知，AKT能够抑制细胞凋亡，所以AKT的失活会引发细胞凋亡，由图可知，细胞外葡萄糖充足时，胰岛素可激活AKT，AKT能激活mTor进而抑制细胞自噬，故营养物质的缺乏会引发细胞自噬，A正确； B、细胞自噬需要借助溶酶体中的水解酶进行降解，降解后的废物被排出细胞外，有用部分可以重新利用，B错误； C、胰岛素浓度正常时会促进葡萄糖进入组织细胞氧化分解（不是水解），同时通过激活AKT和mTor抑制细胞自噬和细胞凋亡，C错误； D、细胞自噬会降解自身的结构和物质，一般受损或者衰老的细胞会发生细胞自噬，有利于细胞的生存和稳定，D错误。 故选A。 5．细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制。细胞内的待降解成分被双层膜结构的自噬体包裹，在自噬体与溶酶体融合后进行降解并得以循环利用，其过程如下图所示。下列相关说法正确的是（　　） A．溶酶体合成的水解酶在细胞自噬中起主要作用 B．营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量 C．细胞受到损伤或微生物入侵时，不能完成细胞自噬 D．细胞自噬异常不会影响细胞正常的生命活动 【答案】B 【分析】1、溶酶体：含有多种水解酶，可分解衰老、损伤的细胞器，能杀死侵入细胞的病毒或病菌，被溶酶体分解后的产物，如果是对细胞有用的物质，细胞可以再利用，而废物则被排出体外。 2、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；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。有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。 【详解】A、溶酶体中的水解酶本质是蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体，A错误； B、处于营养缺乏条件下的细胞，细胞自噬增强，以获得维持生存所需的物质和能量，B正确； C、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，C错误； D、细胞自噬异常，衰老和损伤的细胞器、错误折叠的蛋白质等无法清除，会导致细胞生命活动紊乱，D错误。 故选B。 6．自噬是一种真核细胞降解受损细胞器、错误折叠蛋白质和病原体的正常代谢机制。自噬过程中，线粒体等细胞器被一种双层膜的结构包裹，然后形成自噬体，自噬的简要过程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．溶酶体合成的水解酶可以分泌到细胞质基质中发挥作用 B．酵母菌、乳酸菌等单细胞生物的细胞自噬意味着个体的死亡 C．残余体排出细胞外不需要膜上载体蛋白的参与 D．细胞自噬在细胞清除自身结构和物质时，溶酶体水解后的产物均可被利用 【答案】C 【分析】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，这就是细胞自噬。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。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。研究表明，人类许多疾病的发生，可能与细胞自噬发生障碍有关，因此， 细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。 【详解】A、水解酶本质为蛋白质，在核糖体上合成，而非由溶酶体合成，A错误； B、乳酸菌为原核生物，不能发生细胞自噬；酵母菌能发生细胞自噬，但细胞自噬不一定会引发细胞凋亡，即不一定会引发单细胞生物个体死亡，B错误； C、残余体排出细胞外的方式为胞吐，依赖细胞膜的流动性，不需要膜上载体蛋白的参与，C正确； D、细胞自噬在细胞清除自身结构和物质时，溶酶体水解后的产物对细胞有用的可被利用，对细胞无用的排出细胞外，D错误。 故选C。 7．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，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。根据图所示，请选出描述不正确的一项（    ）    A．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 B．通过细胞自噬，可以清除感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的恒定 C．有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡 D．细胞自噬是依赖溶酶体对细胞内受损、异常的蛋白质和衰老的细胞器进行降解的过程 【答案】B 【分析】细胞自噬是真核生物中进化保守的对细胞内物质进行周转的重要过程。该过程中一些损坏的蛋白或细胞器被双层膜结构的自噬小泡包裹后，送入溶酶体(动物）或液泡（酵母和植物）中进行降解并得以循环利用。简单的来说就是细胞将细胞内损坏、衰老、死亡的细胞器分解掉的过程。生物学意义：细胞自噬与细胞凋亡、细胞衰老一样，是十分重要的生物学现象，参与生物的发育、生长等多种过程。 【详解】A、细胞自噬的意义之一：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要的物质和能量，A正确； B、通过细胞自噬，可以清除感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的相对稳定，B错误； C、有些激烈的细胞自噬可诱导细胞凋亡。研究表明，人类许多疾病的发生可能与细胞自噬发生障碍有关，C正确； D、通俗的说，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溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬，D正确； 故选B。 8．泛素是一种存在于大部分真核细胞中的小分子蛋白，可以标记需要被分解的蛋白质和损伤的细胞器。下图是泛素参与细胞自噬的部分过程，其中A～C代表相关细胞结构。下列叙述正确的是（    ） A．核糖体、内质网和高尔基体等细胞器参与了泛素的合成与加工 B．初级溶酶体和吞噬泡融合的过程体现了细胞膜的功能特性 C．吞噬泡中的物质或结构可以被溶酶体中合成的多种水解酶降解 D．自噬受体与泛素的特异性识别可防止正常的蛋白质和细胞器被降解 【答案】D 【分析】分析题图：图示为泛素引导下的降解过程，该过程中错误折叠的蛋白质和损伤的线粒体会被泛素标记，与自噬受体结合，被包裹进吞噬泡，吞噬泡再与溶酶体融合，进而被溶酶体的水解酶水解。 【详解】A、由题意可知，泛素是一种存在于大部分真核细胞中的小分子蛋白，不需要内质网和高尔基体等细胞器加工，A错误； B、初级溶酶体和吞噬泡融合的过程体现了生物膜的流动性，体现了生物膜的结构特点，B错误； C、溶酶体中的多种水解酶不是溶酶体合成的，C错误； D、自噬受体与被泛素标记的蛋白质将被特异性地识别并迅速降解，可防止正常的蛋白质和细胞器被降解，D正确。 故选D。 9．细胞自噬是在一定条件下吃掉自身的结构和物质的过程，细胞内受损的蛋白质或衰老的细胞器通过该过程可被降解并回收利用，以应对细胞自身的需求，其局部过程如下图所示。下列叙述错误的是（    ） A．自噬体也具有生物膜，溶酶体还可以吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌 B．营养缺乏条件下，细胞通过减弱自噬作用获得维持生存所需的物质和能量 C．衰老的线粒体在自噬溶酶体中水解后的产物，部分可被细胞再利用 D．图中内质网和高尔基体通过囊泡发生联系，二者的结构和组成成分相似 【答案】B 【分析】细胞自噬通俗地说， 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，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。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；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。有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。 【详解】A、据图可知，自噬体也具有生物膜，溶酶体内有水解酶可以吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌，A正确； B、营养缺乏条件下，细胞通过增强自噬作用获得维持生存所需的物质和能量，B错误； C、由图可知，衰老的线粒体在自噬溶酶体中水解后的产物，一部分可被细胞再利用，一部分排出体外，C正确； D、由图知，内质网和高尔基体通过囊泡发生联系，二者都是单层膜细胞器，二者的结构和组成成分相似，D正确。 故选B。 10．最新研究表明线粒体有两种分裂方式：中区分裂和外围分裂（图1和图2），两种分裂方式都需要DRP1蛋白的参与。当线粒体受损时就会发生外围分裂，是发生线粒体自噬的前兆。下列叙述错误的是（　　） A．线粒体的两种分裂方式可存在于同一细胞中 B．可利用密度梯度离心法分离出线粒体，在高倍镜下观察其分裂情况 C．线粒体外围分裂可能由高Ca2+、高ROS导致DRP1蛋白在线粒体上的位置不同而发生 D．外围分裂的线粒体周围有溶酶体存在，参与线粒体自噬过程 【答案】B 【分析】1、线粒体：真核细胞主要细胞器（动植物都有），机能旺盛的含量多。呈粒状、棒状，具有双膜结构，内膜向内折叠形成“嵴”，内膜和基质中有与有氧呼吸有关的酶，是有氧呼吸第二、三阶段进行的场所，生命活动95%的能量来自线粒体，线粒体又叫“动力工厂”。 2、溶酶体内含有多种水解酶，能分解衰老损伤的细胞器和吞噬杀死侵入细胞的细菌或病毒，与细胞自噬密切相关的细胞器是溶酶体。 【详解】A、根据题意可知，中区分裂可增加线粒体的数量，外围分裂可产生大小两个线粒体，小的线粒体发生自噬，大的线粒体仍然存在，不改变线粒体的数量，故线粒体的两种分裂方式可存在于同一细胞中，A正确； B、分离细胞器的方法是差速离心法，健那绿染液可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，在高倍显微镜下可以观察到生活状态的线粒体的形态和分布，B错误； C、据图和题意分析可知，可能由高Ca2+、高ROS导致DRP1蛋白在线粒体上的位置不同而发生线粒体外围分裂，C正确； D、线粒体自噬需溶酶体参与，在溶酶体内多种水解酶的作用下将衰老损伤的细胞器分解，分解后的产物如果是对细胞有用的物质，细胞可以再利用，废物则被排出细胞，D正确。 故选B。 二、非选择题 11．研究发现，结核分枝杆菌（TB）感染肺部的巨噬细胞后，会导致线粒体内产生大量的活性氧组分（ROS），然后通过激活BAX蛋白复合物（图1），从而使内质网内的钙离子通过钙离子通道（RyR）流入线粒体，进而诱导线粒体自噬，启动巨噬细胞裂解，释放出来的TB感染更多的宿主细胞，引起肺结核。图2为溶酶体对细胞内受损、异常的蛋白质和衰老的细胞器进行降解的过程，称为细胞自噬。请分析后回答下列问题。 (1)TB属于 （填“原核”或“真核”）生物，该生物在细胞结构方面区别于巨噬细胞的最主要特点是 。 (2)溶酶体中的多种水解酶从合成到进入溶酶体的途径是： →溶酶体（用文字和箭头表示）。 (3)图2中的自噬体是一种囊泡，囊泡的结构不固定，不能称之为细胞器，但对细胞的生命活动至关重要。动物细胞能产生囊泡的结构有很多，如内质网、 （答出两点）等。 (4)自噬体内的线粒体被水解后的产物去向是被细胞重新利用或排出细胞。由此推测，当细胞养分不足时，细胞自噬作用可能会 （填“增强”“减弱”或“不变”）。其原因是 。 (5)根据题中信息，如果要开发药物阻止肺结核病的进程，下列关于该药物靶向部位的表述，最不合理的是_____。 A．降低线粒体内的Ca2+浓度 B．抑制内质网上的RyR开放 C．提高线粒体内ROS的含量 D．提高溶酶体内水解酶活性，使BAX水解 【答案】(1) 原核 没有以核膜为界限的细胞核 (2)核糖体→内质网→高尔基体（游离的核糖体→内质网上的核糖体→内质网→高尔基体） (3)高尔基体、细胞膜 (4) 增强 营养缺乏条件下，细胞通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量 (5)C 【分析】细胞自噬是细胞的一种自我保护机制，是真核细胞通过形成"自噬体"用于清除细胞内聚物及受损细胞器，进而维持细胞内稳态的一种途径。根据题干信息可以得出：TB感染巨噬细胞后，导致巨噬细胞裂解的机制为：TB感染巨噬细胞→导致线粒体内产生大量的活性氧组分(ROS)→激活溶酶体内的BAX复合物→促使内质网内的钙离子通过钙离子通道(RyR)流入线粒体→线粒体自噬→巨噬细胞裂解。 【详解】（1） 结核分枝杆菌（TB）是原核细胞，巨噬细胞是真核细胞，TB在细胞结构方面区别于巨噬细胞的最主要特点是其没有以核膜为界限的细胞核。 （2）溶酶体内含有多种水解酶，水解酶的化学本质是蛋白质。水解酶在核糖体上合成，从合成到进入溶酶体的途径是：游离的核糖体→ 内质网上的核糖体→ 内质网（初加工）→ 高尔基体（再加工）→溶酶体或者是核糖体→内质网→高尔基体→溶酶体。 （3）囊泡是真核细胞中十分常见的膜泡结构，承担细胞内物质的运输，动物细胞能产生囊泡的结构有很多，如内质网、高尔基体、细胞膜等。 （4） 被溶酶体降解后的产物，可以被细胞再度利用。因此，当细胞养分不足时，细胞自噬作用会增强，细胞可以获得更多维持生存所需的物质和能量。 （5）根据题干信息“线粒体内产生大量的活性氧组分（ROS），然后通过激活BAX 蛋白复合物，从而使内质网内的钙离子通过钙离子通道（RyR）流入线粒体，进而诱导线粒体自噬，启动肺部细胞裂解”可知，阻止肺结核病的进程，药物开发上可以从抑制内质网上的钙离子通道（RyR）开放或降低线粒体内活性氧组分（ROS）的含量或降低线粒体内的Ca2+浓度或提高溶酶体内水解酶活性，使BAX水解等研究方向上开展，C不合理，ABD合理。 故选C。 12．细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制。细胞自噬可分为巨自噬、微自噬和分子伴侣自噬三种方式，具体过程如图1~3所示。 (1)自噬体内的物质被水解后、其产物的去向是 。由此推测当细胞养分不足时，细胞“自噬作用”会 （填“增强”或“减弱”）。 (2)结合图1分析、隔离膜包含的主要物质是 ，巨自噬过程中的底物通常是细胞中损坏的蛋白质或 。除此之外，溶酶体在细胞中的作用还有 。 (3)图2微自噬过程体现了生物膜具有 的结构特点。溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不会被这些水解酶分解?尝试提出一种假说： 。 (4)图3中分子伴侣-底物复合物形成后，将与溶酶体膜上的 结合，该物质能特异性识别复合物外，还能保证底物分子顺利进入溶酶体。 (5)有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。在多细胞生物体内，细胞凋亡的主要作用是 。 【答案】(1) 排出细胞外或再被利用 增强 (2) 折叠错误的蛋白质 线粒体等衰老损伤的细胞器 吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌 (3) 一定的流动性 膜的成分可能被修饰，使得酶不能对其发挥作用；溶酶体膜可能因为所带电荷或某些特定基团的作用而能使酶远离自身膜结构；可能因为膜转运物质使得周围的环境 (4)受体 (5)是生物体正常发育的基础、可维持内部环境的稳定、减少外部的干扰 【分析】图1，细胞中衰老的细胞器或者一些折叠错误的蛋白质被一种双膜结构包裹，形成自噬体，接着自噬体的外膜与溶酶体膜融合，释放包裹的物质到溶酶体中，使包裹物在一系列水解酶的作用下降解。 图2，某些颗粒性物质通过类似胞吞的方式进入溶酶体，然后再溶酶体中水解酶的作用下降解。 图3，一些具有一定序列的可溶性胞质蛋白底物经分子伴侣识别后才可进入溶酶体而被分解。 【详解】（1）自噬体内的物质被水解后，其产物的去向是排出细胞外或再被利用；由此推测，当细胞养分不足时，细胞“自噬作用”会增强，从而为细胞提供营养物质。 （2）根据图1可知，隔离膜的包含的物质来自于高尔基体或内质网，说明可能是一些折叠错误的蛋白质，巨自噬过程中的底物通常是细胞中损坏的蛋白质或线粒体等细胞器，溶酶体的作用是分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。 （3）图2，某些颗粒性物质通过类似胞吞的方式进入溶酶体，这个过程体现了细胞膜具有一定的流动性；溶酶体膜不会被自身的水解酶水解，原因可能是：①膜的成分可能被修饰，使得酶不能对其发挥作用；②溶酶体膜可能因为所带电荷或某些特定基团的作用而能使酶远离自身膜结构；③可能因为膜转运物质使得周围的环境（如PH）不适合酶发挥作用。 （4）从图3可看出，分子伴侣-底物复合物形成后，将与溶酶体膜上的受体结合，具有一定空间结构的底物就变成了链状物，即该受体除了能（特异性）识别复合物外，还能促进底物分子去折叠（改变底物分子结构），以保证底物分子顺利进入溶酶体。 （5）细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的，因此，细胞凋亡对生物体正常发育的基础、维持内部环境的稳定、减少外部的干扰都起着非常关键的作用。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学 2 学科网（北京）股份有限公司 $$