第4章 第二节 细胞分化、衰老和死亡（课件）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高一生物必修第一册（苏教版2019）

第二节　细胞分化、衰老和死亡 1.细胞分化形成复杂的多细胞生物体 (1)概念:在个体发育中,由一个或一种细胞经细胞分裂产生的子代细胞,在形态结构和生理功 能上逐渐发生稳定性差异的过程,称为细胞分化。 (2)特点 1、细胞分化是一种持久性的变化,一般来说,分化后的细胞将一直保持分化后的状态,直到死 亡。 2、细胞分化是生物界普遍存在的生命现象,是生物体发育的基础。 3、细胞分化不改变细胞内的遗传物质。 必备知识 清单破 知识点 1 细胞分化和细胞全能性 第四章　细胞增殖、分化、衰老和死亡 第1讲　描述运动的基本概念 (3)实质:基因的选择性表达。   　　不同细胞中基因的表达有差别,控制合成的蛋白质不同,进而形成具有特定形态结构和 生理功能的细胞。 第四章　细胞增殖、分化、衰老和死亡 第1讲　描述运动的基本概念 归纳总结　不同水平分析细胞分化   (4)意义:在个体发育中,细胞分化能增加细胞的类型,不同类型的细胞构成了多细胞生物体的 各种组织和器官,执行不同的生理功能,从而有利于提高各种生命活动的效率。 易错提醒    细胞分化不改变细胞数目,但改变细胞种类。 第四章　细胞增殖、分化、衰老和死亡 第1讲　描述运动的基本概念 2.分化后的细胞仍然具有全能性 (1)细胞的全能性:细胞分裂和分化后,仍然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。 (2)植物细胞具有全能性:高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。 (3)高等动物已分化的体细胞的细胞核具有全能性。 (4)细胞全能性的常见实例 1、受精卵发育为个体。 2、蜜蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂。 3、植物的组织培养。 4、动物和人的早期胚胎细胞、植物体的分生组织细胞具有全能性。特别需要注意的是,动 物的核移植技术体现的是动物细胞的细胞核具有全能性,而非动物细胞具有全能性。 第四章　细胞增殖、分化、衰老和死亡 第1讲　描述运动的基本概念 1.细胞衰老 (1)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。 (2)细胞衰老机制的学说 1、端粒学说: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。 知识点 2 细胞衰老和细胞死亡 第四章　细胞增殖、分化、衰老和死亡 第1讲　描述运动的基本概念 特别提醒    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。端粒酶 是细胞中一种延长端粒的酶,可以延缓细胞的衰老。 2、自由基学说: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。自由基 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。 2.细胞死亡 (1)细胞死亡(细胞程序性死亡)的概念: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。 第四章　细胞增殖、分化、衰老和死亡 第1讲　描述运动的基本概念 (2)细胞死亡方式 1、细胞自噬导致的自噬性细胞死亡:细胞自噬是细胞通过溶酶体(动物)或液泡(酵母菌和植 物)与双层膜包裹的细胞自身物质融合,从而降解细胞自身物质的过程。在一定条件下,细胞 自噬可导致细胞死亡。 2、细胞坏死:多为细胞在强烈的理化因素或生物因素作用下受到严重损伤,引起自身死亡的 过程。其过程如下:   第四章　细胞增殖、分化、衰老和死亡 第1讲　描述运动的基本概念 3、细胞凋亡:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。动物细胞凋亡过程如下:   (3)意义:对生物个体的正常发育、生命活动稳定状态的维持以及抵御外界各种因素的干扰 等,细胞程序性死亡具有重要作用。 第四章　细胞增殖、分化、衰老和死亡 第1讲　描述运动的基本概念 知识辨析 1.细胞分裂和细胞分化均能增加细胞数量和细胞种类,这种说法正确吗? 2.细胞分化一定伴随着细胞的分裂,细胞分裂过程中也一定发生细胞分化,这种说法正确吗? 3.已经分化的动物的体细胞具有全能性,这种说法正确吗? 提示 提示 提示 不正确。细胞分裂能增加细胞数量,细胞分化能增加细胞种类。 不正确。细胞分化的基础是细胞分裂,即细胞分化必然伴随着细胞的分裂;分裂的细胞可能继续分裂,也可能发生分化。 不正确。高等动物已分化的体细胞的细胞核仍然保持着全套的遗传物质,具有全能性。但由单个高度分化的动物体细胞培育成新个体的过程具有复杂性,至今未有成功案例。 第四章　细胞增殖、分化、衰老和死亡 第1讲　描述运动的基本概念 4.衰老细胞内所有酶的活性均降低,这种说法正确吗? 5.损伤的线粒体可通过细胞自噬被细胞中的溶酶体降解,这种说法正确吗? 6.蝌蚪尾的消失是细胞坏死的结果,这种说法正确吗? 7.细胞坏死和细胞凋亡均会引起炎症反应,这种说法正确吗? 提示 提示 提示 提示 不正确。衰老细胞内多种酶的活性降低,但并非所有酶的活性均降低。 正确。溶酶体含有多种酸性水解酶,损伤的线粒体可通过细胞自噬被细胞中的溶酶体降解。 不正确。蝌蚪尾的消失是细胞凋亡的结果。 不正确。细胞凋亡时,细胞的内容物没有释放到细胞外,不会引起炎症反应。 第四章　细胞增殖、分化、衰老和死亡 第1讲　描述运动的基本概念 关键能力 定点破 疑难 不同细胞死亡方式之间的区别  项目 细胞自噬 细胞凋亡 细胞坏死 影响因素 基因决定 基因决定 强烈的理化因素或生物因素的作用 细胞结构 变化 细胞通过溶酶体(动物)或液泡(酵母菌和植物)与双层膜包裹 的细胞自身物质融合 染色质凝集,细胞发生皱缩;细胞质膜反折,包裹细胞器等碎片,形成凋亡小体 细胞胀大,核膜和细胞质膜破裂,细胞内容物外溢等 结果 降解细胞自身物质,在一定条件下可导致细胞死亡 吞噬细胞将凋亡小体吞噬 引起机体炎症反应 对机体的 影响 生理性变化 生理性变化 病理性变化 第四章　细胞增殖、分化、衰老和死亡 第1讲　描述运动的基本概念 典例　细胞凋亡与细胞坏死是两个不同的过程,如图所示,下列有关叙述不正确的是 (　    ) A.细胞凋亡是由基因控制的,对生物个体的生长发育具有重要作用 B.细胞坏死时,细胞质膜破裂,细胞内容物外溢 C.吞噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体有关 D.在成人体内,被病原体感染的细胞的清除是通过细胞坏死实现的 D 第四章　细胞增殖、分化、衰老和死亡 第1讲　描述运动的基本概念 思路点拨    识别图像,理解细胞凋亡和细胞坏死的死亡机制的不同。 1、细胞凋亡时可形成凋亡小体,然后被吞噬细胞吞噬。 2、细胞坏死时细胞释放出内容物而引起炎症。 解析    细胞凋亡是由基因控制的,对生物个体的生长发育具有重要作用,A正确;由题图可知, 细胞坏死时,细胞质膜破裂,细胞内容物外溢,从而引起炎症,B正确;溶酶体能分解衰老、损伤 的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病原体等,吞噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体有关,C正确;在 成人体内,被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡完成的,D错误。 第四章　细胞增殖、分化、衰老和死亡 第1讲　描述运动的基本概念 经过间期的复制,一条染色体上存在两条染色单体,黏连蛋白将两条姐妹染色单体绑在一起 形成巨大的蛋白环,防止它们分开。 　　在后期起始阶段,一种称为后期促进复合物(APC)的蛋白复合物破坏抑制蛋白。当抑制 蛋白被移除,分离酶就被释放出来切割姐妹染色单体间的黏连蛋白,从而实现姐妹染色单体 的分开。   学科素养 情境破 素养 科学思维——染色单体分开模型的建构 情境探究 第四章　细胞增殖、分化、衰老和死亡 第1讲　描述运动的基本概念 问题1 黏连蛋白合成于细胞周期哪一个阶段?是在什么场所合成的? 提示    在间期完成有关蛋白质(黏连蛋白)的合成,蛋白质合成的场所为核糖体。 问题2 活化的APC与分离酶发挥作用之间有怎样的关系? 提示    活化的APC通过降解分离酶抑制蛋白使分离酶不受抑制,从而恢复活性。 问题3 染色体数目加倍和平均分配到子代细胞中分别与图中哪些结构或物质有关? 提示    染色体数目加倍依赖分离酶发挥作用,黏连蛋白复合物被切割;染色体平均分配到子 代细胞中与纺锤丝牵引有关。 问题4 从蛋白质功能角度分析,APC和分离酶属于哪种类型的蛋白质? 提示    APC能降解分离酶抑制蛋白,分离酶能降解黏连蛋白,说明两者都具有蛋白酶功能,属 于具有催化功能的蛋白质。 第四章　细胞增殖、分化、衰老和死亡 第1讲　描述运动的基本概念 讲解分析 1.如果一个分裂中的细胞在所有染色体完全连接纺锤丝之前就开始进行姐妹染色单体的分 开,那么将有一个子代细胞得到的染色体数比亲代细胞少,而另一个子代细胞得到过多的染 色体,这两种情况对于细胞来说都是致命的。因此,一个分裂中的细胞在进行染色单体的分 开之前必须保证全部染色体完全连接在纺锤丝上。 2.为了监控染色体连接纺锤丝的情况,细胞使用负信号:未连接的染色体发送一个“停止”信 号给细胞周期控制系统,该信号通过阻断APC的活化来抑制细胞有丝分裂进一步进行。没有 了活化的APC,姐妹染色单体就维持结合在一起的状态。如此,在每一条染色体正确地连接 纺锤丝之前,没有姐妹染色单体能够分开,这就是纺锤体装配检查点。APC不但可引起黏连 蛋白的降解,而且还可破坏调控分裂期的细胞周期蛋白,导致其失活,从而有利于细胞退出有 丝分裂,避免产生遗传物质异常的子细胞。 第四章　细胞增殖、分化、衰老和死亡 第1讲　描述运动的基本概念 典例呈现 例题 真核细胞的分裂间期,染色体完成复制后产生的姐妹染色单体保持相互黏附状态,在分 裂期才会分开并平均分配到子细胞中。黏连蛋白(姐妹染色单体之间的连接蛋白)的裂解是 分开姐妹染色单体的关键性事件,分离酶(SEP)是水解黏连蛋白的关键酶,它的活性被严密调 控。如图a、b、c分别表示分裂过程中细胞内发生的变化以及对应细胞内某些化合物的含 量变化。下列说法不正确的是     (　    )   A.a时期,SCR能与SEP紧密结合,阻止SEP水解黏连蛋白 B.b时期,APC含量上升,使SCR分解 C.与b时期相比,c时期染色体和核DNA数目均加倍 D.若APC的活性被抑制,姐妹染色单体就难以分开 C 第四章　细胞增殖、分化、衰老和死亡 第1讲　描述运动的基本概念 解题思路    a时期,细胞中存在细胞核,处于分裂间期;SCR与SEP紧密结合,阻止SEP水解黏连 蛋白,A正确。b时期,染色体的着丝粒排列在赤道面上,处于有丝分裂中期;APC含量上升,作 用于SCR使其分解,随着SCR的分解,SEP抑制状态被解除,B正确。c时期着丝粒分裂,姐妹染 色单体分开,处于有丝分裂后期,染色体数目加倍,但核DNA数目不变,C错误。APC可使SCR 分解,从而将分离酶(SEP)分离出来,SEP水解黏连蛋白,使姐妹染色单体分开,若APC的活性被 抑制,姐妹染色单体就难以分开,D正确。 第四章　细胞增殖、分化、衰老和死亡 第1讲　描述运动的基本概念 $$