内容正文:
6.3 细胞的衰老和死亡
第6章 细胞的生命历程
1.细胞的衰老
2.细胞的死亡
3.细胞自噬
学习目标
课本 123
细胞衰老的特征
细胞膜________改变,使________功能降低
______的体积____,核膜内折,染色质_____、染色____
细胞内的_____减少,
细胞____,体积____
细胞内的_____逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递
细胞内_____酶的活性_____,呼吸速率减慢, 新陈代谢速率减慢
通透性
物质运输
水分
萎缩
多种
降低
细胞核
增大
加深
色素
细胞衰老示意图
老年人的特征 相对应的细胞衰老的特征
皮肤干燥、发皱
“老年斑”
头发变白
行动迟缓、无力、体能下降
吸收能力下降
完成表格:
细胞内的水分减少,细胞体积变小
细胞内的色素积累
细胞内酪氨酸酶活性降低
细胞的呼吸速率减慢
细胞膜通透性改变,物质运输功能降低
收缩
变小
课本 124
课本 123
细胞衰老的特征
细胞核的体积____,染色质收缩,染色加深。
细胞体积____。
细胞内的色素逐渐积累____。
细胞膜的通透性改变,物质运输功能_____,
多种酶的活性____。
一大
一小
一多
两低
一少
两慢
细胞内的水分____。
细胞内的呼吸速率____,新陈代谢速率____。
增大
变小
增多
减少
减慢
减慢
降低
降低
[辨正误]细胞衰老时,所有酶的活性都降低。( )
提示:细胞在不同的生理阶段所需要的酶是不同的,所以当细胞衰老时与衰老相关的酶活性会升高。
×
课本 124
细胞衰老与个体衰老的关系
(1)单细胞生物:细胞的衰老或死亡就是_____的衰老或死亡。
(2)多细胞生物
①从细胞水平上讲,生物体内的细胞总是不断更新着,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。
②从总体水平上讲,个体衰老的过程也是组成个体的细胞____衰老的过程。
个体
普遍
单
多
单细胞生物:细胞衰老或死亡 = 个体衰老或死亡 ;
多细胞生物:细胞衰老或死亡 ≠ 个体衰老或死亡
课本 125
细胞衰老与个体衰老的关系
实验1:单独培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞,结果如下:
细胞来源 胎儿 中年人 老年人
增殖代数 50 20 2~4
实验2:
将年轻人的体细胞去核后与老年人的细胞核融合;
将老年人的体细胞去核后与年轻人的细胞核融合。分别在体外培养。
结果是前者不分裂,后者分裂旺盛。
讨论:
1.由实验1谈谈为什么老年人骨折后愈合慢?
2.实验2是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些?为什么?
细胞核对细胞分裂的影响大一些。
细胞核是细胞生命活动的控制中心。
随着年龄的增长,细胞继续分裂的次数会逐渐_____,这说明细胞会随着分裂次数的增多而____。
减少
衰老
课本 125
细胞衰老的意义
课本 124
细胞衰老的原因——自由基学说、端粒学说
1.自由基学说
自由基:异常活泼的带电分子或基团。自由基含有未配对的电子,表现出高的反应活性
细胞内的氧化反应、辐射和有害物质的入侵等
产生
自由基:异常活泼的带电分子或基团
攻击 破坏
生物分子
磷脂分子——损伤生物膜
产生更多
细胞膜、细胞器膜、核膜
DNA——可能引起基因突变
蛋白质——活性下降——细胞衰老
课本 124
细胞衰老的原因——自由基学说、端粒学说
1.自由基学说
①自由基攻击_________产生自由基,这些新产生的自由基又去攻击别的分子,引发雪崩式的反应,对_______损伤较大。
②攻击______,可能引起_________。
③攻击______,使蛋白质__________。
磷脂分子
生物膜
DNA
基因突变
蛋白质
活性下降
(2023广东高考17.(1))
放射刺激心肌细胞产生的______会攻击生物膜的磷脂分子,导致放射性心肌损伤
自由基
超氧化物歧化酶(SOD)可以清除自由基,延缓细胞衰老。
与社会的联系
抗氧化食物是指富含抗氧化物质(如维生素C、维生素E、花青素、多酚等)的食物,这些物质能够帮助清除体内的自由基,减少细胞损伤,延缓衰老,并保护心血管健康。
大本 121
练习
B
2.细胞衰老的自由基学说认为生物体的衰老过程是机体的组织细胞不断产生自由基积累的结果。如图为自由基学说示意图,下列有关叙述错误的是( )
A.多食抗氧化类的食物可延缓细胞衰老
B.自由基不会引起细胞质膜的通透性改变
C.自由基可能会引起细胞遗传物质改变
D.生活中应减少辐射及有害物质的摄入
【例1】自由基学说认为,自由基能攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子,最终致使细胞衰老。下列有关自由基的说法,错误的是( )
A.攻击蛋白质降低某些酶的活性
B.攻击DNA可能引发基因突变
C.攻击磷脂分子直接导致中心体损伤
D.攻击生物膜引发新的自由基产生
C
中心体无细胞器膜,则无磷脂分子
核中线叶,内高溶液
两端
DNA-蛋白质复合体
每次细胞
分裂
缩短
正常基因的DNA序列
损伤
课本 124
细胞衰老的原因——自由基学说、端粒学说
2.端粒学说
[辨正误]
(1)细胞衰老时,所有酶的活性都降低。( )
提示:细胞在不同的生理阶段所需要的酶是不同的,所以当细胞衰老时与衰老相关的酶活性会升高。
(2)同一种体细胞端粒长度与其有丝分裂能力呈正相关。( )
(3)自由基只有攻击蛋白质才会导致细胞衰老。( )
提示:自由基攻击磷脂分子、DNA、蛋白质都会导致细胞衰老。
(4)端粒受损可能会导致细胞衰老。( )
大本 120
练习
×
√
×
√
课本 125-126
细胞的死亡——细胞凋亡、细胞坏死
(1)概念:由_____所决定的细胞____________的过程,就叫细胞凋亡。
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____________
1.细胞凋亡
基因
自动结束生命
程序性死亡
课本 126
细胞的死亡——细胞凋亡、细胞坏死
1.细胞凋亡
(2)实质:与凋亡相关的基因选择性表达的结果。
(1)概念:由_____所决定的细胞____________的过程,就叫细胞凋亡。
基因
自动结束生命
课本 126
细胞的死亡——细胞凋亡、细胞坏死
1.细胞凋亡
(2)实质:与凋亡相关的基因选择性表达的结果。
(1)概念:由_____所决定的细胞____________的过程,就叫细胞凋亡。
基因
自动结束生命
①完成______________
②维持______________
③抵御______________
A.人体胚胎时期,尾的消失
B.蝌蚪发育过程,尾的消失
C.胎儿手发育过程中,手指连接处细胞的消失
某些被病原体感染的细胞的清除;
细胞的自然更新,如清除衰老、损伤的细胞
(3)意义:
正常生长发育
内部环境的稳定
外界因素的干扰
课本 126
细胞的死亡——细胞凋亡、细胞坏死
2.细胞坏死
①概念:指在种种___________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,由于细胞的正常代谢活动_______________,从而引起细胞的_____________。
不利因素
受损或中断
损伤和死亡
②实例:
a.骨折后骨细胞的死亡;
b.烫伤的皮肤细胞的死亡;
c.吸烟者肺部细胞因尼古丁作用的死亡。
细胞坏死对机体不利,可能会引发炎症
③影响:
细胞凋亡和细胞坏死的区别
项目 细胞凋亡 细胞坏死
特点
与基因的关系
死亡过程(主被动)
对机体的影响
(有利于否、是否引发炎症)
受凋亡基因控制的
与基因无关
生理性、自然的生理现象
病理性
主动的
被动的
对机体是有利,
不发生炎症
对机体是有害,
发生炎症
下列不属于细胞凋亡的是( )
A.手指发育过程中,指间细胞的自动死亡
B.红细胞寿命只有120d左右,红细胞的自我更新
C.被病原体感染的细胞被清除
D.因被病原体感染而死亡的细胞
D
属于细胞坏死
提醒 注意区分与病原体感染有关的细胞死亡的不同情况
①若是“细胞被病原体感染而死亡”,则属于被迫死亡→细胞坏死;
②若是“某些被病原体感染细胞的清除”,则为细胞凋亡;因为其感染后还没死亡就被机体免疫系统清除,属于细胞凋亡(是由机体的免疫系统激活该细胞的凋亡基因,启动该细胞主动赴死→细胞凋亡)。
【判断】清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象。( )
×
判断下列过程是否属于凋亡?
(1)衰老的红细胞和皮肤表皮细胞的清除过程
(2)手指发育过程中指间细胞的死亡
(3)人体被病原体感染的细胞的清除
(4)人胚胎发育过程中尾细胞的死亡
(5)由于骨折人体死亡的细胞
(6)人体由于烫伤而死亡的细胞
√
√
√
√
×
×
课本 130
课后习题
D
哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和各种细胞器,所以不存在凋亡基因。因为幼红细胞时期之后细胞排出细胞核,所以推测凋亡基因应该在幼红细胞时期就已经开始表达。
课本 126
细胞自噬
受损或功能退化
溶酶体
物质和能量
受损或衰老
微生物和毒素
内部环境
再利用
细胞凋亡
细胞自噬场所:溶酶体(动物)或液泡(植物、酵母菌等)
与细胞凋亡的区别?
①细胞凋亡是机体清除自身衰老损伤的细胞
②细胞自噬是细胞清除自身衰老损伤的细胞结构
细胞器
(1)概念:在一定条件下,细胞会将_________________的细胞结构等,
通过_______降解后_______。
(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_________。
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______,以及感染的____________,从而维持细胞________的稳定。
③有些激烈的细胞自噬,可能诱导_________。
课本 126
细胞自噬
大本 124
练习
C
5.(2023·黑龙江哈尔滨师范大学附中月考)细胞自噬能对细胞内物质进行周转。一些损坏的蛋白质或细胞器能被双层膜结构的吞噬泡包裹,然后形成自噬体,随后送入溶酶体(动物)或液泡(酵母菌和植物)中进行降解并循环利用。据图分析下列相关叙述,错误的是( )
A.自噬体的膜结构可能来自内质网膜或高尔基体膜
B.自噬体与溶酶体的融合过程体现了膜结构具有流动性
C.细胞自噬只发生在真核细胞衰老和凋亡过程中
D.自噬性溶酶体上的通道蛋白可将降解产物运往细胞质基质
衰老和凋亡的过程不同于自噬过程。
细胞自噬可发生在生长发育的任何时期。
课本 126
细胞自噬
请比较二者的区别与联系:
区别:
(1)过程上的区别:
①凋亡会使细胞膜内陷形成凋亡小体,
最后细胞解体;
②自噬是形成双层膜的自噬体,
包裹细胞质内的物质,
然后与 融合消化掉内容物。
(2)生理意义上的区别:
凋亡 (填“一定”或“不一定”)引起细胞死亡;
自噬 (填“一定”或“不一定”)引起细胞死亡。
联系:有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。
溶酶体
一定
不一定
细胞自噬
细胞自噬
课本 127
课后习题
×
√
√
×
C
大本 123
练习
C
2.(2024·广东东莞调研)20世纪90年代,关于细胞衰老机制的研究有了重大进展,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。下列关于端粒的说法,错误的是( )
A.只存在于真核细胞中,与细胞衰老有关
B.人的体细胞端粒的平均长度随年龄的增大而变短
C.端粒因能控制自由基的产生而与衰老有关
D.端粒消失的细胞不能进行细胞分裂
大本 121
练习
3.(2024·辽宁丹东高一期末)下列关于细胞衰老原因的叙述,错误的是( )
A.端粒DNA序列随细胞分裂次数的增多而逐渐缩短,正常基因的DNA序列就会受到损伤
B.自由基攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,导致细胞衰老
C.自由基攻击DNA,可能引起基因突变
D.自由基攻击细胞膜上的糖类时,会引发雪崩式的反应,对生物膜损伤比较大
D
[辨正误]
(1)细胞凋亡受基因控制,细胞衰老不受基因控制。( )
提示:细胞衰老也受基因控制。
(2)被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除。( )
(3)细胞死亡都是主动进行的,对生物体是有利的。( )
提示:细胞坏死是在种种不利因素影响下产生的,对生物体是有害的。
(4)生物体内细胞的自然更新、清除被病原体感染的细胞,都是通过细胞凋亡实现的。( )
(5)有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。( )
大本 122
练习
×
√
×
√
√
$$