2026届高三生物一轮复习课件：细胞的分化、衰老和死亡

2026 第15讲 细胞的分化、衰老和死亡 必修一 第四单元 细胞的生命历程 课标要求 1.说明在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，形成了复杂的多细胞生物体 2.描述在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程 目录 PART 01 细胞的分化与全能性 PART 02 细胞的衰老与死亡 PART 03 真题精练 细胞的分化与全能性 01 4 一、 细胞分化 (1)概念: 在个体发育中，由 细胞增殖产生的后代，在 上发生稳定性差异的过程。 一个或一种 形态、结构和生理功能 (2)时间: 个体发育的整个生命进程均可发生，但在 时期达到最大限度。 胚胎 (3)结果: 可形成不同的 。 组织和器官 (4)特点: ①普遍性: ②持久性: ③稳定性: ④不可逆性: 生物界普遍存在的生命现象。 细胞分化不会导致遗传物质改变。 细胞分化是一种持久性的变化。 已分化的细胞将一直保持分化后的状态，直至死亡。 (5)意义: ②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。 ①生物个体发育的基础； 细胞的分化与全能性 考点一 (5)细胞分化的实质: 即在个体发育过程中, 不同种类的细胞中的表达情况不同。 基因的选择性表达 一、 细胞分化 管家基因：所有细胞均表达的一类基因，其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。 奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。 细胞的分化与全能性 考点一 6 细胞分化的“变”与“不变” 分化的标志: ①分子水平: 合成某种细胞特有的　　　　(如唾液淀粉酶、胰岛素等)。  ②细胞水平: 细胞形态、结构改变 (尤其是　　　　种类和数量有较大差异) 、功能特化。   蛋白质 细胞器 拓展延伸 细胞分裂与细胞分化 比较 细胞分裂 细胞分化 不 同 点 细胞变化 发生时间 相同点 联系 增加细胞数目 从受精卵开始，有些细胞保持终生分裂能力，有些细胞发育到一定时期停止分裂 增加细胞种类 发生在整个生命进程中 遗传信息都不变 先分裂，后分化，细胞分裂是分化的基础，共同完成生物个体发育过程 拓展延伸 8 （2024.安徽）在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是（　） A．细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞内的相应受体 B．酶联受体是质膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用 C．ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性 D．活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化 D 真题精炼 概念：细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整__________或分化成_________________的潜能和特性。 有机体 其他各种细胞 细胞的全能性 原因：细胞内含有形成完整个体所需的全套遗传信息 证明：①植物组织培养（植物细胞具有全能性） ②动物克隆（动物细胞核具有全能性） 条件：离体、适宜营养、激素等 难易程度：受精卵>生殖细胞>体细胞 植物细胞>动物细胞；分化程度低的细胞>分化程度高的 二、细胞的全能性 温馨提示：种子萌发长成新植株并没有体现细胞的全能性，因为种子的胚本身就是植株的幼体，其萌发长成植株是正常发育的过程。 细胞的分化与全能性 考点一 植物组织培养 接种外植体 诱导愈伤组织 诱导生芽 诱导生根 移栽试管苗 高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整个体的能力 脱分化 再分化 离体培养的植物器官、组织或细胞 不定形的薄壁组织团块 生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素，其浓度、比例等都会影响影响植物细胞的发育方向。 细胞的分化与全能性 考点一 克隆动物的培育（动物体细胞核移植） 细胞核 细胞的分化与全能性 考点一 2、干细胞 (1)概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞 (2)类型 项目 胚胎干细胞 成体干细胞 来源 来自_________ 来自各式各样的组织 功能 可以分化成 组织和器官 只能分化成 的组织或细胞 举例 来自囊胚的内细胞团细胞 精原干细胞、造血干细胞、神经干细胞 早期胚胎 各种 特定 二、细胞的全能性 并非所有干细胞都要发生分化：干细胞分裂后一部分细胞发生分化，成为具有特定功能的组织细胞； 还有一部分保持分裂能力，用于干细胞本身的自我更新。 细胞的分化与全能性 考点一 移植 修复或替换 正常 干细胞 患者 体内 受损的器官或组织 治愈疾病 (3)应用 ①移植干细胞进行疾病治疗 2、干细胞 二、细胞的全能性 ②诱导生成iPS细胞用于疾病治疗 体细胞 iPS细胞 诱导因子 该生物任何一种类型的细胞 4种特定基因、特定蛋白质分子、某些小分子化合物 成纤维细胞、B细胞、T细胞等 细胞的分化与全能性 考点一 (3)应用 细胞的分化与全能性 考点一 （2025·河北·二模）自然界包括壁虎、海星、蜥蜴在内的许多生物有部分肢体可以完全再生，这就给人类肢体再生提供了研究方向。研究发现，壁虎尾部横隔处的细胞依然保留着干细胞功能，可以在断尾后发育成尾巴。下列叙述正确的是（　　） A．断尾后新形成的尾巴细胞内核酸与其他部位细胞内的核酸相同 B．断尾后尾部横隔处的细胞呼吸酶基因处于关闭状态 C．壁虎断尾后可以再长出尾巴，是因为其横隔处的细胞进行了增殖和分化 D．断尾后尾部横隔处的细胞继续发育成尾巴体现了动物细胞的全能性 C 核酸包括DNA和RNA 真题精炼 02 细胞的衰老与死亡 17 一、 细胞的衰老 细胞膜的变化：细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低 1、细胞衰老的特征 细胞核的变化：细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深 细胞代谢的变化： ①细胞内的水分减少，细胞萎缩细胞体积变小； ②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； ③细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递 考点二 细胞的衰老和死亡 2、细胞衰老的原因——自由基学说 辐射、有害物质的入侵 和细胞内的氧化反应等 产生 自由基 攻击破坏 生物分子 异常活泼的带电分子或基团 磷脂分子 DNA 蛋白质 → 生物膜损伤 → 可能引起基因突变 → 活性下降 → 细胞衰老 产生更多 一、 细胞的衰老 考点二 细胞的衰老和死亡 2、细胞衰老的原因——端粒学说 端 粒 每条染色体的两端含有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体 概念： 机理： 每次细胞分裂后，端粒DNA序列会缩短一截 →端粒内侧正常基因的 DNA序列受到损伤 →细胞活动渐趋异常 一、 细胞的衰老 考点二 细胞的衰老和死亡 端粒酶延长端粒 具有逆转录酶的活性，端粒酶负责端粒的延长，以RNA为模板，可以把DNA复制损失的端粒填补起来，使得细胞分裂的次数增加。 端粒酶在大多数细胞中的活性很低，在受精卵、干细胞和癌细胞中的活性很高。 拓展延伸 3、细胞衰老的意义 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。 4、细胞衰老的影响 众多细胞衰老会引起机体衰老，致使适应环境的能力减弱、免疫力下降等 单 多 一、 细胞的衰老 细胞的寿命与分裂能力无明显对应关系：寿命短的细胞不一定能分裂(如白细胞), 寿命长的细胞可能分裂(如平滑肌细胞) 考点二 细胞的衰老和死亡 22 5.人体衰老的主要表现及原因分析 表现 原因分析 皮肤干燥、发皱 头发变白 出现老年斑 吸收能力下降 无力 细胞内的水分减少，使细胞萎缩 细胞内酪氨酸酶活性降低，黑色素的合成减少 细胞内的色素(主要是脂褐素)积累 物质运输功能降低 细胞呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢，能量供应不足 考点二 细胞的衰老和死亡 23 （2025·甘肃）绝大多数细胞在经历有限次数的分裂后不再具有增殖能力而进入衰老状态。癌细胞具有较高的端粒酶活性，能防止端粒缩短、体外培养时可无限增殖不衰老。关于细胞衰老，下列叙述错误的是（　　） A．衰老的细胞中细胞核形态异常，核质间的物质交换频率降低 B．细胞产生的自由基可以通过攻击DNA和蛋白质引起细胞衰老 C．体外培养癌细胞时，培养液中加入端粒酶抑制剂可诱导癌细胞衰老 D．将衰老细胞与去细胞核的年轻细胞融合，获得的融合细胞可以增殖 衰老与细胞核密切相关，融合细胞的核来自衰老细胞，即使细胞质年轻，仍无法恢复增殖能力 D 端粒酶是一种逆转录酶，以自身的RNA为模板，在其蛋白质组分的催化下合成端粒DNA序列，从而提高细胞分裂能力。 真题精炼 24 （2025·河南）导管是被子植物木质部中运输水分和无机盐的主要输导组织，由导管的原始细胞分裂、分化、死亡后形成。下列叙述正确的是（　　） A．细胞坏死形成导管的过程是一种自然的生理过程 B．分化成熟后的导管仍具备脱分化和再分化的能力 C．导管的原始细胞与叶肉细胞的基因表达情况存在差异 D．细胞骨架在维持导管的形态及物质的运输中发挥作用 C 导管是中空的管道，内部无细胞骨架 真题精炼 1、细胞凋亡 二、 细胞的死亡 由 所决定的细胞自动结束生命的过程，是由 决定的程序性调控。 (1)概念 基因 遗传机制 ①正常发育过程中的细胞的 ; ②成熟个体中细胞的正常 ; ③被病原体感染的细胞的 。 程序性死亡 (2)类型 自然更新 清除 (3)意义 ①保证多细胞生物体完成 ; ②维持 的稳定; ③抵御 的干扰。 正常发育 内部环境 外界各种因素 细胞凋亡也受环境影响 考点二 细胞的衰老和死亡 物理 化学 病理性刺激 2、细胞坏死 二、 细胞的死亡 考点二 细胞的衰老和死亡 项目 细胞凋亡 细胞坏死 与基因的关系 特点 死亡原因 死亡过程 对机体的影响 受凋亡基因控制的 与基因无关 生理性 病理性 对机体是有利， 不发生炎症 对机体是有害， 发生炎症 不利因素影响 基因控制 主动的 被动的 注意区分与病原体感染有关的细胞死亡的不同情况：若是被病原体感染而裂解死亡，则属于细胞坏死；若感染后被机体免疫系统清除，则属于细胞凋亡。 考点二 细胞的衰老和死亡 28 三、细胞自噬 ①概念: ②对象: ③作用条件: 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。 受损或功能退化的细胞结构等 a. 在营养缺乏条件下，获得维持生存所需的物质和能量； b. 细胞受到损伤或衰老时，清除受损或衰老的细胞器； c. 微生物入侵时，清除感染的微生物和毒素。 考点二 细胞的衰老和死亡 细胞凋亡和细胞自噬的比较 资料一: DNase酶和Caspase酶是细胞凋亡的两种关键酶，在凋亡诱导因子与细胞膜受体结合后，通过细胞内信号转导激活凋亡相关基因。这两种酶一旦被激活，DNase酶能将DNA切割形成DNA片段，Caspase酶能将细胞内蛋白降解成多肽，导致细胞裂解形成凋亡小体，进而被吞噬细胞吞噬清除。 资料二: 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。 细胞凋亡和细胞自噬的比较 1、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 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。 2、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 细胞凋亡和细胞自噬的比较 （2023.山东）研究发现，病原体侵入细胞后，细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，最终导致该细胞炎症性坏死，病原体被释放，该过程属于细胞焦亡。下列说法错误的是（ ） A．蝌蚪尾的消失不是通过细胞焦亡实现的 B．敲除编码蛋白酶L的基因不影响细胞焦亡 C．细胞焦亡释放的病原体可由体内的巨噬细胞吞噬消化 D．细胞焦亡释放的病原体可刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化 B 真题精炼 （2025.黄山二模）铁死亡是一种新发现的不同于细胞凋亡、细胞自噬性死亡的铁依赖性细胞程序性死亡。铁死亡的主要机制是在二价铁或酯氧合酶作用下，催化细胞膜上的不饱和脂肪酸发生脂质过氧化，从而诱导细胞死亡。此外，还表现为抗氧化体系的调控核心酶——谷胱甘肽过氧化物酶 4（GPX4）的含量或活性降低。GPX4 依赖谷胱甘肽（GSH，由谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸组成的三肽）来还原脂质过氧化物，而细胞内 GSH 正常浓度的维持依赖于细胞转运胱氨酸的 Xc-系统。下列叙述正确的是（　　） A．铁死亡与细胞凋亡、细胞坏死都是由基因调控的细胞死亡 B．细胞内铁异常增多，机体会代偿性降低 GPX4 的表达水平 C．研制靶向药物抑制癌细胞 GPX4 活性，是癌症治疗的一种新思路 D．Xc-系统异常引起的神经系统退行性病变患者，可口服 GSH 来治疗 C 真题精炼 $