第4单元 热点突破4 细胞特殊的死亡方式(教师用书Word)-【高考领航】2027年高考生物大一轮复习学案（创新版）

该高中生物学高考复习讲义聚焦细胞特殊死亡方式专题，整合细胞凋亡、焦亡、自噬、铜死亡等核心考点，按“机制-特征-生理意义”逻辑层次构建知识网络，通过考点梳理、情境问题探究、高考真题精讲、分层练习四个环节，帮助学生系统掌握概念区别与联系，突破易混难点。 资料以情境化教学和核心素养培育为特色，如结合铜死亡分子机制图引导学生分析离子转运与能量代谢关系（科学思维），对比凋亡与自噬的形态及功能差异（生命观念），设置基础巩固与综合应用分层训练，确保高效复习，提升学生解题能力，为教师把控复习进度提供清晰路径。

热点突破4　细胞特殊的死亡方式 (2025·山东卷，3)利用病毒样颗粒递送调控细胞死亡的执行蛋白可控制细胞的死亡方式。细胞接收执行蛋白后，若激活蛋白P，则诱导细胞发生凋亡，细胞膜突起形成小泡，染色质固缩；若激活蛋白Q，则诱导细胞发生焦亡，细胞肿胀破裂，释放大量细胞因子。下列说法错误的是(　　) A．细胞焦亡可能引发机体的免疫反应 B．细胞凋亡是由基因所决定的程序性细胞死亡 C．细胞凋亡和细胞焦亡受不同蛋白活性变化的影响 D．通过细胞自噬清除衰老线粒体的过程属于细胞凋亡 解析：D　细胞发生焦亡，细胞肿胀破裂，释放大量的细胞因子，可能会引发机体的免疫反应，A正确；细胞凋亡是由基因所决定的程序性细胞死亡，B正确；细胞接收执行蛋白后，若激活蛋白P，则诱导细胞凋亡，若激活蛋白Q，则诱导细胞焦亡，说明细胞凋亡和细胞焦亡受不同蛋白活性变化的影响，C正确；通过细胞自噬清除衰老的线粒体，该过程没有引起细胞死亡，不属于细胞凋亡，D错误。 情境1 溶酶体与细胞自噬 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，具体过程如图所示。 [问题探究] (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(填“增强”或“减弱”)。 (2)隔离膜可来自高尔基体或内质网，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衰老损伤的细胞器。除此之外，溶酶体在细胞中的作用还有吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。 (3)微自噬过程体现了生物膜具有一定的流动性的结构特点。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：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不适合水解酶发挥作用。 (4)分子伴侣—底物复合物形成后，将与溶酶体膜上的受体结合，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。 情境2 铜死亡与细胞焦亡 细胞内铜离子过量会阻断线粒体内的有氧呼吸过程，干扰细胞的能量供应并引起蛋白质毒性应激反应，导致细胞死亡，这种现象称为铜死亡。肝脏是人体内储存和排出铜离子的主要器官。研究显示，铜代谢和铜死亡与肝细胞癌(HCC)的发生发展密切相关。图示为铜死亡的分子机制。 注：ES是一种人工合成的铜离子载体药物。FDX1是一种酶，其含量受FDX1基因的调控。铁硫簇蛋白和DLAT在线粒体内的有氧呼吸过程中具有重要作用。 [问题探究] (1)铜死亡是一种铜依赖性的细胞程序性死亡方式，受(填“受”或“不受”)基因调控。 (2)当细胞中的Cu＋超过一定含量时，细胞膜上的铜转运ATP酶能通过主动运输方式将Cu＋转出细胞，从而维持细胞内Cu＋的相对稳定。 (3)据图分析，过量的Cu＋进入细胞后，能干扰有氧呼吸并导致细胞死亡的原因是DLAT的聚集和铁硫簇蛋白的丢失。 (4)研究表明HCC细胞主要通过无氧呼吸产生ATP。根据以上信息，提出两种利用铜死亡治疗HCC的新思路：诱导癌细胞从无氧呼吸向有氧呼吸转化，同时促进铜转运蛋白基因的表达(抑制铜转运ATP酶基因的表达，或利用ES直接将Cu2＋送进细胞、促进FDX1表达)。 (提示：HCC细胞呼吸方式可通过诱导剂诱导转变。) [思维升华] 1．细胞凋亡和自噬的区别与联系 (1)区别：①形态学上的区别：凋亡是细胞膜内陷形成凋亡小体后细胞解体；自噬主要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：凋亡一定引起细胞死亡；自噬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。 2．细胞焦亡 细胞焦亡是一种细胞程序性死亡方式。其特征是病原体侵入细胞后，通过某些机制激活Caspase-1，细胞肿胀并迅速破裂，内容物流出，引发炎症反应，病原体被释放。释放的病原体可由体内的巨噬细胞吞噬消化，也可刺激机体发生特异性免疫。细胞焦亡与细胞内基因的表达调控有关，但细胞核遗传物质未发生改变。细胞焦亡在许多疾病中发挥着重要作用，包括感染性疾病、神经退行性疾病和动脉粥样硬化等。 1．(2025·湖南怀化三模)细胞焦亡是细胞程序性死亡的方式之一，在抗击感染性疾病中发挥重要作用。该过程可分为三步：第一步是启动促炎因子基因的转录；第二步是炎症小体活化后裂解Pro-Caspase-1形成具有活性的Caspase-1，Caspase-1裂解GSMD蛋白产生具有活性的N端与C端，N端促使细胞膜穿孔而死亡；第三步是释放IL-1β到细胞外扩大炎症反应。下列分析错误的是(　　) A．细胞焦亡与促炎因子基因进行选择性表达有关 B．检测Caspase-1的活性可判断细胞发生焦亡还是坏死 C．细胞焦亡与细胞内液渗透压发生剧烈变化密切相关 D．细胞释放IL-1β并扩大炎症反应不利于维持内环境稳态 解析：D　细胞焦亡过程中启动促炎因子基因的转录，说明细胞焦亡与促炎因子基因进行选择性表达有关，A正确；由题干可知炎症小体活化后裂解Pro-Caspase-1形成具有活性的Caspase-1是细胞焦亡的过程之一，所以检测Caspase-1的活性可在一定程度上判断细胞发生焦亡还是坏死，B正确；细胞焦亡时N端促使细胞膜穿孔，会使细胞内液渗透压发生变化，所以细胞焦亡与细胞内液渗透压发生剧烈变化密切相关，C正确；在抗击感染性疾病中，细胞释放IL-1β并扩大炎症反应有利于机体清除病原体，对维持内环境稳态有一定积极作用，D错误。 2．(2026·湖北武汉模拟)葡萄糖饥饿或缺氧压力使细胞中活性氧自由基(ROS)的水平上升，从而导致自噬通路蛋白(Beclin1)磷酸化，阻碍Beclin1和Bcl-2结合，进而诱导细胞自噬。包裹损伤线粒体的双层膜结构称为自噬体，其与溶酶体融合后可降解受损的线粒体，维持细胞稳态。下列说法错误的是(　　) A．细胞内ROS增多会影响能量供应 B．降解受损的线粒体与溶酶体内的水解酶有关 C．Beclin1磷酸化后，其空间结构发生改变 D．Beclin1与Bcl-2分离能抑制细胞自噬 解析：D　结合图示可知，活性氧自由基(ROS)的水平上升会导致线粒体损伤，而线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，故细胞内ROS增多会影响能量供应，A正确；溶酶体是“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，降解受损的线粒体与溶酶体内的水解酶有关，B正确；蛋白质的结构决定功能，Beclin1磷酸化会阻碍Beclin1和Bcl-2结合，进而诱导细胞自噬，据此推测Beclin1磷酸化后，其空间结构发生改变，C正确；Beclin1和Bcl-2结合被阻碍，从而诱导细胞自噬，据此可推测，当Beclin1和Bcl-2结合后，可抑制细胞自噬现象的发生，D错误。 3．(2026·重庆模拟)细胞和生物个体一样会经历衰老和死亡，细胞死亡方式有多种，如细胞凋亡、细胞坏死、细胞自噬、细胞焦亡、铁死亡等，如图表示细胞的一种死亡方式，其中DLAT、FDX1是不同的蛋白质，据图判断下列说法错误的是(　　) A．人体成熟的红细胞和心肌细胞在同浓度Cu2＋溶液中培养，心肌细胞更容易死亡 B．抑制Cu2＋转变成Cu＋，即可防止细胞死亡 C．若人体细胞内Cu2＋浓度升高，细胞可能会经过如图所示过程后死亡 D．清除细胞中的FDX1后，细胞质中C3H4O3增多，有氧呼吸第二、三阶段都不能正常进行 解析：B　人体成熟的红细胞无线粒体，心肌细胞有线粒体，在同浓度Cu2＋溶液中培养，心肌细胞更容易死亡，A正确；Cu2＋通过两条途径使细胞死亡，单纯抑制Cu2＋转变成Cu＋，不能防止细胞死亡，B错误；图示过程说明Cu2＋会导致细胞死亡，因此人体细胞内Cu2＋浓度升高，细胞可能会经过如图所示过程后死亡，C正确；清除细胞中的FDX1后，有氧呼吸第二阶段不能正常进行，导致细胞质中C3H4O3积累，有氧呼吸第三阶段也不能正常进行，D正确。 4．(2026·黑龙江大庆一模)放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制见图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。下列说法错误的是(　　) A．合成前体mRNA的模板为DNA的一条链，且需要RNA聚合酶的催化 B．细胞质中，circRNA通过与mRNA竞争性结合miRNA，从而影响细胞凋亡 C．可通过增大细胞内circRNA的含量或增大miRNA的合成量促进细胞凋亡 D．某些细胞凋亡可能由细胞自噬引起，细胞自噬障碍与很多人类疾病的发生有关 解析：C　前体mRNA是通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，A正确；结合题图可知，miRNA既可以与mRNA结合，也可以与circRNA结合，说明circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性结合，从而影响细胞凋亡，B正确；circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平，则提高细胞内circRNA的含量，可提高P基因的表达量，抑制细胞凋亡，而增大miRNA的合成量会导致P蛋白的合成量下降，不能抑制细胞凋亡，C错误；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，某些细胞凋亡可能由细胞自噬引起，细胞自噬障碍与很多人类疾病的发生有关，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $