第6章 第3节 细胞的衰老和死亡-【正禾一本通】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞同步课堂高效讲义教师用书word(人教版,单选
2025-12-23
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修1 分子与细胞 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第3节 细胞的衰老和死亡 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.77 MB |
| 发布时间 | 2025-12-23 |
| 更新时间 | 2025-12-23 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 正禾一本通·高中同步课堂高效讲义 |
| 审核时间 | 2025-12-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55380812.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第3节 细胞的衰老和死亡►对应学生用书P173
1.生命观念:辩证说明个体衰老与细胞衰老的关系,理解细胞的衰老和死亡在个体发育和内部环境的维护中具有重要意义。
2.科学思维:通过分析资料,描述细胞衰老的特征和原因。
3.社会责任:关注社会议题,辨别伪科学;宣传健康生活和关爱生命等相关知识;关注老年人的身心健康,思考社会老龄化相关问题,增强社会责任感。
一、细胞衰老
1.细胞衰老的特征
2.细胞衰老的原因
3.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个体的衰老或死亡。
(2)多细胞生物
①细胞的衰老和死亡不等于个体的衰老和死亡。
②两者之间的联系:从总体上看,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
二、细胞死亡
1.细胞死亡:包括凋亡和坏死等方式。
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)类型
3.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。
4.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。
诗仙李白在《将进酒》中写道:“君不见,高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪”。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,衰老的细胞还会死亡或者坏死。
(1)衰老细胞的所有酶活性都降低。(×)
提示:衰老细胞中多种酶活性降低,但与衰老过程有关的酶活性增强。
(2)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、蛋白质都会导致细胞衰老。
(3)同一种体细胞端粒长度与其有丝分裂能力呈正相关。(√)
(4)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。
(5)蝌蚪尾的消失、被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡。(√)
细胞的衰老
[材料情境]资料1: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,皮肤上也会出现“老年斑”。
资料2:下图为教材P124“自由基学说”图解。
1.老年人为什么大多数头发花白,皮肤上有“老年斑”?
提示:毛囊中的黑色素细胞衰老,细胞中酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少,故头发变白;细胞内的色素随着细胞衰老而逐渐积累,出现老年斑。
2.一般情况下,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。
3.结合资料2分析衰老细胞膜的通透性改变,物质运输功能降低的原因可能是什么?
提示:自由基攻击磷脂分子和蛋白质,会引起细胞膜的磷脂分子和转运蛋白等损伤,物质运输功能降低。
4.结合资料2分析老年人的细胞容易发生癌变的原因是什么?
提示:老年人的细胞内自由基较多,自由基会攻击DNA,引起基因突变。
5.根据资料2图示内容,提出延缓衰老的措施。
提示:避免辐射危害、减少有害物质入侵和多食用抗氧化类的食物等。
1.个体衰老的表现与细胞衰老的关系
个体衰老表现
对应的细胞衰老原因
皮肤干燥、发皱
细胞内水分减少,体积减小
头发变白
细胞内的酶活性降低
老年斑
细胞内色素(脂褐素)的积累
无力
细胞内呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢
吸收能力下降
细胞膜通透性改变,物质运输功能降低
2.细胞衰老的原因
(1)自由基学说
(2)端粒学说
影响细胞衰老的因素并不只来自内部
细胞的衰老由细胞自身的因素决定,但良好的外部环境和生活饮食习惯可以延缓细胞衰老,进而延缓机体衰老。
1.“黑发不知勤学早,白首方悔读书迟”,衰老是生命的基本现象。“黑发”与酪氨酸酶有关,酪氨酸酶催化产生的黑色素传递给毛发的角质细胞,使毛发着色。下列相关叙述正确的是( )
A.人体所有细胞的衰老造成了个体的衰老
B.人体衰老的红细胞自由水含量降低,细胞核体积增大
C.人体内黑色素细胞衰老,酪氨酸酶活性降低,头发变白
D.人体细胞中线粒体体积随年龄增大而变小,呼吸速率变慢
解析:选C。对于多细胞生物而言,细胞衰老不等于个体衰老,从总体上看,个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程,A错误;人体成熟的红细胞没有细胞核,B错误;人体内黑色素细胞衰老,酪氨酸酶活性下降,生成的黑色素减少,导致人的头发变白,C正确;人体细胞中线粒体体积随年龄增大而变大,数目减少,呼吸速率变慢,D错误。
2.(2025·南昌高一检测)研究表明,醋酸可通过增强SESAME复合体与乙酰转移酶复合体SAS 之间的相互作用,特异性地促进端粒附近区域组蛋白H4K16乙酰化的水平,破坏端粒染色体结构从而加速细胞衰老。下列有关叙述错误的是( )
A.衰老细胞的细胞核变大,细胞代谢速率变慢
B.所有的细胞都有端粒,破坏端粒的结构会导致细胞衰老
C.正常细胞分裂次数有限,可能和端粒不断被截短有关
D.抑制端粒附近区域组蛋白H4K16乙酰化,可延缓细胞衰老
解析:选B。衰老细胞的细胞核变大,染色质收缩,染色加深,细胞代谢速率变慢,A正确;端粒是染色体两端的一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体,原核细胞不具有染色体,也不具有端粒,B错误;根据端粒学说可知,细胞每分裂一次,端粒DNA序列缩短一截,因此推测正常细胞分裂次数有限,可能和端粒不断被截短有关,C正确;据题意可知,特异性地促进端粒附近区域组蛋白H4K16乙酰化的水平,破坏端粒染色体结构会加速细胞衰老,因此抑制端粒附近区域组蛋白H4K16乙酰化的水平,可延缓细胞衰老,D正确。
细胞凋亡与坏死
[材料情境]通俗地说,细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。通过细胞自噬可清除细胞内错误折叠或聚集的蛋白质、受损或衰老的细胞器。如图表示细胞自噬的三种形式以及溶酶体参与自噬的过程。
1.从形态学上看细胞凋亡和细胞自噬有何区别?从生理意义上看细胞凋亡和细胞自噬有何区别?
提示:细胞凋亡会使细胞膜内陷形成凋亡小体,最后细胞解体;细胞自噬是形成双层膜的自噬体,包裹细胞质内的物质,然后与溶酶体融合消化掉内容物。凋亡一定引起细胞死亡;自噬不一定引起细胞死亡。
2.细胞内受损蛋白质可与热休克蛋白形成复合物,与溶酶体膜上的受体结合,并在其作用下转入溶酶体腔被降解;细胞自噬后的降解产物,一部分以代谢废物的形式排出细胞外,另一部分被细胞再利用。
3.神经退行性疾病是由功能异常的蛋白质在神经细胞中堆积而引起的神经系统失调症。提高神经细胞的自噬能力能治疗该类疾病,结合所给信息分析其原因是什么?
提示:细胞自噬能清除细胞内功能异常的蛋白质。
4.细胞自噬过程主要依赖于溶酶体内水解酶的作用,已知溶酶体内部pH在5.0左右,而细胞质基质中pH在7.0左右。少量溶酶体破裂,水解酶溢出,一般不会损伤细胞,原因是什么?
提示:由于pH改变,水解酶活性降低甚至失活。
5.当细胞中的线粒体受损后,由内质网的无核糖体附着区脱落的双层膜包裹形成自噬体,随后自噬体与溶酶体融合,最终被降解。受损的线粒体功能逐渐退化,会直接影响有氧呼吸的过程。细胞及时清除受损线粒体的意义是什么?
提示:维持细胞内部环境的相对稳定。
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,细胞膜内陷,形成凋亡小体
外形呈不规则变化,细胞膜破裂
意义
a.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
b.细胞衰老是时刻都在发生的
a.清除多余、无用的细胞
b.清除完成正常使命的衰老细胞
c.清除体内的有害细胞
d.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
影响
对机体有利
对机体有利
对机体有害
对细胞凋亡的四点提醒
(1)不同的细胞寿命不同,凋亡的速率也不同。
(2)细胞凋亡不是仅发生在个体发育的胚胎时期,而是贯穿于整个生命过程。
(3)细胞增殖、分化、衰老和凋亡是细胞的正常生命活动,不能误认为是细胞发育的4个阶段。细胞凋亡与细胞增殖都是维持生物体内细胞动态平衡的基本行为。
(4)细胞凋亡与基因选择性表达有关,但不属于细胞分化过程。
3.细胞凋亡的大致过程如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.细胞凋亡是细胞在特定条件下的被动死亡过程
B.细胞凋亡过程中需要消耗能量
C.细胞凋亡发生过程中,细胞内容物不释放出来
D.吞噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体含有的水解酶密切相关
解析:选A。细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,A错误;由题图可知,细胞凋亡过程中细胞崩溃,分解成多个被小泡包裹的凋亡小体,细胞内容物不释放出来,凋亡小体最后被吞噬细胞吞噬,这一过程需要消耗能量,B、C正确;吞噬细胞中含有大量的溶酶体,溶酶体中的水解酶能消化凋亡小体,D正确。
4.铁死亡是一种铁依赖性的脂质过氧化物积累引发的细胞程序性死亡。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。在氧化应激条件下,Nrf2能够促进GPX4含量增加。下列说法正确的是( )
A.铁死亡是一种自然的生理过程,属于细胞凋亡
B.GPX4是一种酶,其作用底物是细胞中的谷胱甘肽
C.GPX4失活将导致细胞中脂质过氧化物积累而诱发铁死亡
D.提高细胞中Nrf2含量能够降低细胞的抗氧化能力,抑制铁死亡发生
解析:选C。由题中信息“铁死亡是一种铁依赖性的脂质过氧化物积累引发的细胞程序性死亡”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;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,据此可知,GPX4的作用底物是细胞中的脂质过氧化物,B错误;GPX4会抑制细胞铁死亡,而根据题干信息可知,铁死亡由脂质过氧化物积累引发,所以GPX4失活会导致脂质过氧化物的积累,进而诱发铁死亡,C正确;在氧化应激条件下,Nrf2能够促进GPX4含量增加,进而提高细胞的抗氧化能力,抑制铁死亡发生,D错误。
“三看法”判断细胞凋亡与细胞坏死
(1)从“方式”上看
(2)从“机制”上看
(3)从“结果”上看
阿尔茨海默病与细胞凋亡
某些与神经细胞相连接的细胞(靶细胞)会分泌一定量的蛋白类存活因子,没有接收到足量存活因子信号刺激的神经细胞会启动凋亡程序,如图1所示。图2为存活因子调节过程示意图。如果图1所示途径中神经细胞死亡过多,会造成神经系统退行性病变。研究表明阿尔茨海默病(AD)可能与这种凋亡有关,该病目前还没有很好的治疗手段。
题号
能力考查
素养考查
(1)
知识迁移能力
生命观念
(2)
逻辑推理与论证能力
语言组织与表达能力
科学思维
生命观念
(3)
问题解决能力与社会责任
科学思维
社会责任
(1)与合成和分泌存活因子有关的细胞结构有____________________________。图1和图2体现了细胞膜具有________________________功能。
(2)受体被存活因子激活后,通过一系列信号转导途径激活物质A,物质A进入细胞核________(填“促进”或“抑制”)凋亡基因的表达,可见细胞凋亡的本质是________________________________________________________________________。
根据上述机理,写出一种治疗AD的可能思路:________________________________________________________________________。
(3)研究发现,人参皂苷Rg1能有效地保护AD模型大鼠脑细胞,抑制脑细胞凋亡。现以正常大鼠脑细胞和AD模型大鼠脑细胞、人参皂苷Rg1溶液等为实验材料,对该项研究成果进一步验证,写出简要的实验思路:________________________________________________________________________。
解析:(1)分析题意可知,存活因子是分泌蛋白,与合成和分泌存活因子有关的细胞结构有核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体。图1和图2体现了细胞膜具有进行细胞间的信息交流功能。(2)没有接收到足量存活因子信号刺激的神经细胞会启动凋亡程序,说明物质A进入细胞核抑制凋亡基因的表达,可见细胞凋亡的本质是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。分析题意可知,AD形成的机理是存活因子较少,导致物质A不能被激活,进而导致凋亡基因表达,引起神经细胞凋亡,故可研发特异性激活物质A的药物或研发存活因子类药物,抑制凋亡基因的表达,从而治疗AD。(3)该实验的目的是验证人参皂苷Rg1能有效地保护AD模型大鼠脑细胞,抑制脑细胞凋亡,则自变量为有无人参皂苷Rg1,因变量是脑细胞凋亡率。实验思路:将AD模型大鼠脑细胞分成A、B两组,A组加入适量人参皂苷Rg1溶液,B组加入等量生理盐水,一段时间后测定细胞凋亡数,计算凋亡率。
答案:(1)核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体 进行细胞间的信息交流 (2)抑制 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程 研发特异性激活物质A的药物或研发存活因子类药物,抑制凋亡基因的表达 (3)将AD模型大鼠脑细胞分成A、B两组,A组加入适量人参皂苷Rg1溶液,B组加入等量生理盐水,一段时间后测定细胞凋亡数目,计算凋亡率
课后分层练(二十六) 细胞的衰老和死亡
(选择题每题5分,非选择题每题15分)
【基础巩固练】
考点一 细胞衰老
1.下列关于细胞衰老和个体衰老的说法,正确的是( )
A.细胞衰老是细胞的正常生命历程,个体衰老不遵从自然规律
B.细胞衰老与个体衰老无关
C.延缓细胞的衰老,可以从一定程度上延缓个体的衰老
D.在正常情况下,细胞不会因为分裂次数增多而加速衰老
解析:选C。个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程,遵从自然规律,A错误;对于单细胞生物来说,细胞的衰老就是个体的衰老,B错误;个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程,延缓细胞的衰老,可以从一定程度上延缓个体的衰老,C正确;正常情况下,细胞会因为分裂次数增多逐渐丧失正常的功能,从而加速衰老,D错误。
2.研究发现,染色体的端粒缩短会导致细胞内p53蛋白活化,继而诱导p21蛋白的合成,p21蛋白使得细胞停滞在分裂间期,最终引发小鼠软骨细胞衰老。下列说法错误的是( )
A.端粒的化学成分是DNA和蛋白质
B.端粒DNA序列缩短最终会引起内侧的DNA序列受损
C.衰老的小鼠软骨细胞会出现水分减少、体积变小等现象
D.可尝试研发促进p21蛋白合成的药物延缓细胞的衰老
解析:选D。端粒位于染色体的两端,故其化学成分是DNA和蛋白质,A正确;根据“端粒学说”,随细胞分裂次数的增加,端粒DNA序列逐渐缩短,导致端粒内侧正常基因的DNA序列受损,从而引起细胞的衰老,B正确;衰老细胞的特征有水分减少、细胞体积变小、细胞核体积增大、物质运输功能降低等,C正确;根据题意“染色体的端粒缩短会导致细胞内p53蛋白活化,继而诱导p21蛋白的合成,p21蛋白使得细胞停滞在分裂间期,最终引发小鼠软骨细胞衰老”可知,可尝试研发抑制p21蛋白合成的药物延缓细胞的衰老,D错误。
3.某同学在检测动物组织时,发现部分细胞出现细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深等变化。除了上述变化,这些细胞可能出现的变化还有( )
A.细胞内的水分增加,细胞体积变大
B.细胞膜通透性改变,物质运输功能降低
C.细胞内所有酶的活性都降低,呼吸速率减慢
D.细胞内的色素逐渐减少,妨碍细胞内物质的交流和传递
解析:选B。解答此类题可依据“三看法”分析细胞衰老的特征。
考点二 细胞凋亡和细胞坏死
4.细胞凋亡与细胞坏死是两个不同的过程,如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.细胞凋亡是基因控制的,对生物的生长发育具有重要作用
B.细胞坏死最终会导致细胞膜被破坏,细胞内容物外溢
C.凋亡小体被吞噬与溶酶体有关
D.蝌蚪尾的消失是通过细胞坏死实现的
解析:选D。
5.脊椎动物在胚胎发育过程中产生了过量的运动神经元,它们彼此竞争靶细胞(如肌肉细胞)分泌的存活因子,只有接受了足量存活因子刺激的神经元才能生存,并与靶细胞建立连接,其他没有与靶细胞建立连接的细胞则发生凋亡。下列说法错误的是( )
A.脊椎动物细胞的凋亡仅发生在胚胎发育时期
B.脊椎动物细胞凋亡与溶酶体等结构有关
C.神经元细胞膜上有存活因子的受体
D.存活因子可能抑制神经细胞凋亡基因的表达
解析:选A。细胞凋亡发生在个体发育的各个时期,A错误;溶酶体参与细胞凋亡,B正确;根据题意,神经元只有接受了足量存活因子刺激才能生存,说明其细胞膜上有存活因子的受体,C正确;根据题意,只有接受了足量存活因子刺激的神经元才能生存并与靶细胞建立连接,其他没有与靶细胞建立连接的细胞则发生凋亡,说明存活因子可能抑制神经细胞凋亡基因的表达,D正确。
6.衰老细胞的凋亡是维持机体组织机能和形态所必需的。衰老细胞通过“出芽”方式形成的许多凋亡小体可被邻近细胞吞噬、消化。下列叙述错误的是( )
A.衰老细胞形成凋亡小体的过程体现了膜的流动性
B.邻近细胞吞噬凋亡小体的过程需要细胞骨架参与
C.溶酶体与吞噬泡融合,降解吞噬泡内的凋亡小体
D.细胞凋亡会有内含物释放,引起炎症
解析:选D。衰老细胞通过“出芽”方式形成许多凋亡小体,体现了膜的流动性,A正确。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,贯穿整个细胞质。在真核细胞中,细胞骨架担负着维持细胞形态、锚定并支撑许多细胞器以及协调细胞运动等多种功能,邻近细胞吞噬凋亡小体的过程需要细胞骨架参与,B正确。溶酶体中含有多种水解酶,可以与吞噬泡融合,降解吞噬泡内的凋亡小体,C正确。细胞凋亡是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,细胞凋亡有利于生物个体完成正常发育,维持内部环境的稳定,抵御外界各种因素的干扰,不会引起炎症,D错误。
7.如图为人体细胞所经历的生长发育过程示意图,图中字母a~c表示细胞所进行的生理过程。回答下列问题:
(1)图中a过程是细胞的生长,与细胞①相比,细胞②与外界环境进行物质交换的能力__________,b、c过程分别是____________、________。
(2)细胞衰老时,其细胞核的主要变化是________________________________________________________________________。
(3)细胞坏死是在种种不利因素影响下,由细胞________________________引起的细胞损伤和死亡。由图示可知,该过程细胞膜通透性改变,引起细胞____________,进而出现炎症反应。
(4)图中细胞凋亡过程中细胞片段化后会形成凋亡小体,凋亡小体的形成和被分解都与膜的________________(填“选择透过性”或“流动性”)有关,其分解与____________(填细胞器)有关。
解析:(1)细胞生长过程中,体积变大,因此与①相比,②的表面积与体积的比值减小,与外界环境进行物质交换的能力降低。b过程细胞数量变多,表示细胞增殖,c过程细胞种类变多,表示细胞分化。(4)图中细胞凋亡过程中细胞片段化后会形成凋亡小体,凋亡小体的形成和被分解都与膜的流动性有关(涉及膜的融合),其分解与溶酶体有关。
答案:(1)降低 细胞增殖 细胞分化 (2)细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深 (3)正常代谢活动受损或中断 膨大、破裂 (4)流动性 溶酶体
【综合提升练】
8.科学研究表明小鼠胶原蛋白COL17A1基因的表达水平较低的干细胞比表达水平高的干细胞更容易被淘汰,这一竞争有利于维持皮肤年轻态。随着年龄的增长,胶原蛋白COL17A1基因表达水平较低的干细胞逐渐增多。以下分析正确的是( )
A.细胞衰老可能与端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而逐渐缩短有关
B.衰老皮肤中出现老年斑的原因是影响黑色素合成的酪氨酸酶活性降低
C.COL17A1基因含量的高低可以作为皮肤是否衰老的一个标志
D.皮肤干细胞分化为表皮细胞的过程就是COL17A1基因选择性表达的结果
解析:选A。据细胞衰老的端粒学说可知,在正常人体细胞中,端粒DNA序列可随着细胞分裂次数的增加而逐渐缩短,从而导致细胞衰老,A正确;衰老细胞的物质运输功能降低,细胞色素积累形成老年斑,而影响黑色素合成的酪氨酸酶活性降低会导致老年人头发变白,B错误;正常情况下,小鼠所有体细胞中COL17A1基因含量相同,随着年龄的增长,胶原蛋白COL17A1基因表达水平较低的干细胞增多,据此推测,COL17A1基因表达水平的高低可以作为皮肤是否衰老的一个标志,C错误;皮肤干细胞分化为表皮细胞的过程是包括COL17A1基因在内的基因选择性表达的结果,不只是COL17A1基因的选择性表达,D错误。
9.细胞自噬有如图三种类型,其中类型③分子伴侣介导的自噬中,伴侣蛋白识别带有KEFRQ的靶蛋白并与之结合形成复合体,才能被运进溶酶体。下列叙述错误的是( )
A.类型①中,包裹衰老线粒体的膜可能来自内质网
B.类型②中,受损蛋白进入溶酶体不需要膜蛋白参与
C.类型③依赖于信号分子与特异性膜受体的结合
D.营养缺乏时,细胞自噬水平会加强,严重时可能会诱导凋亡
解析:选B。据图分析可知,类型①中,包裹线粒体的双层膜可来自内质网,A正确;类型②中,受损蛋白通过胞吞作用进入溶酶体,其过程需要膜上蛋白质的参与,更离不开膜的流动性,B错误;类型③中,伴侣蛋白识别带有KEFRQ的靶蛋白并与之结合形成复合体,才能被运进溶酶体,因此需要依赖于信号分子与特异性膜受体的结合,C正确;营养缺乏时,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量,因而细胞自噬水平会加强,严重时可能会诱导凋亡,D正确。
10.自由基的产生可引起细胞衰老。细胞产生的自由基会攻击磷脂和蛋白质分子而损伤细胞,当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时,会产生更多的自由基。某小组分别在正常温度、中度高温和极端高温条件下处理组织细胞,这三组细胞内的自由基产生速率情况如图所示。下列分析错误的是( )
A.自由基攻击生物膜的磷脂分子后会导致细胞损伤加剧
B.在处理时间相同的情况下,三组中极端高温组细胞的物质运输功能最强
C.正常温度下细胞也会产生自由基,说明正常温度下细胞也会衰老
D.该实验结果可说明,长期处于高温环境中,细胞衰老的速率会加快
解析:选B。当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时,会产生新的自由基,新产生的自由基又会继续攻击磷脂分子导致细胞损伤加剧,A正确;由图可知,处理1~11 d中,三组中极端高温组产生自由基的速率最快,大量的自由基生成会导致细胞衰老加速,而细胞衰老会导致细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低,B错误;由图可知,正常温度组也会产生自由基,自由基的产生会导致细胞衰老,说明正常温度下细胞也会衰老,C正确;由图可知,处理1~11 d中,中度高温组和极端高温组产生自由基的速率随着在高温中的时间增加而明显加快,这说明长期处于高温环境中会产生更多的自由基,从而导致细胞衰老的速率加快,D正确。
11.RNA干扰技术是指小分子双链RNA(dsRNA)可以特异性地降解或抑制同源mRNA表达,从而抑制或关闭特定基因表达的现象。科研人员为了研究MTGR6基因对细胞凋亡的影响,利用RNA干扰技术降低其表达,结果如表所示(表中基因Fas和Eib分别促进和抑制细胞凋亡)。下列叙述错误的是( )
项目
空白对照组
无功能RNA干扰组
RNA干扰MTGR6基因实验组
培养48 h细胞凋亡率/%
19
20
58
Fas蛋白质相对表达量
1.1
1.2
3.2
Eib蛋白质相对表达量
1.1
1.2
0.6
A.与细胞分化和衰老一样,细胞凋亡也受遗传信息的调控
B.MTGR6基因可能通过抑制Fas基因的表达来抑制细胞凋亡
C.MTGR6基因可能通过促进Eib基因的表达来促进细胞凋亡
D.可通过抑制癌细胞中MTGR6基因的表达来治疗相关癌症
解析:选C。细胞分化、衰老和细胞凋亡都是由基因控制的细胞正常的生命活动,都受遗传信息的调控,A正确;RNA干扰MTGR6基因实验组的MTGR6基因表达量下降,Fas蛋白质表达量增加,细胞凋亡率增加,进而推出MTGR6基因可能通过抑制Fas基因的表达来抑制细胞凋亡,B正确;RNA干扰MTGR6基因实验组细胞凋亡率高,Eib蛋白质表达量降低,推测MTGR6基因可能通过促进Eib基因的表达来抑制细胞凋亡,C错误;RNA干扰MTGR6基因实验组,Fas蛋白质表达量增加,Eib蛋白质表达量减少,细胞凋亡率增加,所以可以通过抑制癌细胞中MTGR6基因的表达来治疗相关癌症,D正确。
12.细胞自噬过程中,受损或退化的细胞结构由两层内质网膜包裹形成自噬体,然后进入溶酶体。以下是科学家以酵母菌(无溶酶体)为材料对细胞自噬进行的有关研究资料:
①光学显微镜下观察正常酵母菌,胞内除细胞核、液泡和贮藏粒可见外,其他结构因过小以及显微镜放大倍数不够而不可见,如图1。
②研究酵母菌液泡膜的物质输送过程发现,液泡不断向外输送氨基酸等物质。若酵母菌陷入饥饿状态,则该过程加剧。此时,显微镜下仍只有细胞核、液泡和贮藏粒可见。
③将某类酵母菌突变体植入缺乏某种营养的培养基上,一段时间后在显微镜下观察到液泡中积累了大量自噬体,如图2。
请回答下列问题:
(1)液泡膜的基本支架是______________,其内部是磷脂分子的________(填“亲水”或“疏水”)端,阻碍水溶性分子或离子通过,因此具有屏障作用。
(2)据资料分析,酵母菌液泡具有________(填“降解”或“合成”)功能,因此液泡内可能含有多种____________。
(3)科学家基于“若扰乱液泡的功能,则饥饿时自噬体就会在液泡中聚集,并在显微镜下可见”的设想设计了③所示实验,该实验对照组的处理应该是________________________________________________________________________。
(4)酵母菌正常情况下也在源源不断地产生自噬体,但因自噬体微小且不断快速降解而很难被观察到。在饥饿状态下酵母菌突变体液泡内的自噬体清晰可见,表明:
①自噬体的分解过程被________(填“加速”或“阻断”);
②部分自噬体在细胞内发生了__________,这与膜具有____________的特性有关。
解析:(1)磷脂双分子层构成了生物膜的基本支架,所以液泡膜的基本支架是磷脂双分子层。液泡膜的内部是磷脂分子的疏水端,阻碍水溶性分子或离子通过,因此具有屏障作用。(2)研究酵母菌液泡膜的物质输送过程发现,液泡不断向外输送氨基酸等物质,若酵母菌陷入饥饿状态,则该过程加剧。但是显微镜下仍只有细胞核、液泡和贮藏粒可见,说明液泡内含有多种水解酶,将大分子物质降解为小分子物质。(3)科学家设想“若扰乱液泡的功能,则饥饿时自噬体就会在液泡中聚集,并在显微镜下可见”,则自变量为酵母菌的种类,为了保证实验的变量唯一,实验对照组的处理为将某类正常酵母菌植入缺乏某种营养的培养基上。(4)在饥饿状态下酵母菌突变体液泡内的自噬体清晰可见,表明:①自噬体的分解过程被阻断;②部分自噬体在细胞内发生了融合,自噬体的融合与膜具有一定的流动性的特性有关。
答案:(1)磷脂双分子层 疏水 (2)降解 水解酶 (3)将某类正常酵母菌植入缺乏某种营养的培养基上 (4)①阻断 ②融合 一定的流动性
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