内容正文:
第3节 细胞的衰老和死亡
A组 必备知识基础练
1.(2025南通期末)衰老的细胞中会有色素积累,如脂褐素等。珍珠是一种有机珠宝,又是护肤品的主要原料,因为它在抑制细胞脂褐素的增加上有重要作用,这表明珍珠在保健上可用于( )
A.促进细胞分裂 B.延缓细胞衰老
C.促进细胞分化 D.诱导细胞凋亡
2.中国科学院专家找到了“保持细胞年轻态”的分子开关——人类基因中诱导细胞衰老的基因KAT7,该基因失活时小鼠的寿命与对照组相比得到了明显延长。下列叙述错误的是( )
A.正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新
B.衰老细胞的细胞核核膜内折,染色质收缩,细胞核的体积变大
C.衰老细胞中存在较多KAT7基因,年轻细胞中不含该基因
D.基因KAT7的表达产物的多少,可以作为细胞衰老程度的判断依据之一
3.在鸡胚的趾原基发育到一定阶段时,趾间部分细胞消失并最终形成具有一定形状的鸡爪。在此阶段之前,无论把这些趾间细胞移植到鸡胚的哪一部位,这些细胞仍会按时消失。趾间部分细胞消失的现象属于( )
A.细胞分化 B.细胞坏死
C.细胞衰老 D.细胞凋亡
4.(2026扬州高一期末)如图是某动物神经细胞的衰老和凋亡示意图,下列叙述错误的是( )
A.神经细胞的凋亡过程受相关基因的控制
B.未衰老的神经细胞也可能会发生细胞凋亡
C.衰老神经细胞中各种酶的活性降低,呼吸速率减慢
D.某个神经细胞的衰老并不意味着动物个体的衰老
5.研究发现,细胞凋亡与动物组织损伤后的再生具有密切关系。细胞凋亡过程中起主要作用的酶——凋亡蛋白酶在动物组织的再生过程中发挥重要作用(如下图所示)。下列叙述错误的是( )
A.外界某些因素会影响细胞凋亡和细胞分化过程
B.凋亡蛋白酶可诱导细胞凋亡并抑制周围细胞再生
C.凋亡细胞与再生组织细胞中的遗传物质通常相同
D.细胞凋亡和细胞分化过程中都有基因的选择性表达
6.细胞自噬离不开溶酶体的作用,如图是关于溶酶体发生过程和“消化”功能的示意图,a~g表示结构,e表示包裹着衰老细胞器的小泡。下列叙述错误的是( )
A.高尔基体与细胞器b的膜成分和膜结构相似
B.细胞自噬和细胞凋亡均与细胞器b密切相关
C.细胞自噬和细胞坏死一样,都不受基因控制
D.在缺乏营养的条件下,细胞自噬作用可能会增强
7.(2026南通高一期末)下列关于细胞自噬和细胞分化的叙述,正确的是( )
A.细胞自噬是指细胞吃掉自身的结构和物质,不利于维持细胞内部环境稳定
B.激烈的细胞自噬可诱导细胞凋亡,自噬过程主要依靠溶酶体发挥作用
C.细胞分化产生不同种类的细胞,细胞中遗传物质改变导致遗传信息的表达情况不同
D.造血干细胞通过增殖和分化,产生红细胞、白细胞等细胞,体现动物细胞的全能性
8.(2025盐城期末改编)某研究小组发现,血液中含有一种名为“GDF11”的蛋白质,其含量减少可导致神经干细胞中端粒酶的活性下降,引发细胞衰老(端粒酶可以修复延长端粒,让端粒不因细胞分裂而损耗,使细胞分裂次数增加)。下列相关叙述错误的是( )
A.GDF11含量减少会导致细胞分裂能力下降
B.GDF11含量减少会导致细胞相对表面积增大
C.GDF11含量减少会导致细胞萎缩,细胞核体积减小
D.GDF11含量减少可能会导致神经干细胞衰老,其形态、结构发生改变,但遗传物质不变
9.下图表示动物细胞生命历程。下列叙述错误的是( )
A.真核生物①的方式有有丝分裂、减数分裂和无丝分裂
B.个体发育过程中,②过程会导致基因选择性表达
C.③过程会出现细胞含水量减少、细胞核体积变大、大多数酶活性降低等现象
D.④过程是由基因决定的过程,被病原体感染的细胞的清除属于④
10.线粒体不仅是细胞的能量工厂,也在细胞凋亡的调控中起重要作用,如图所示。请据图分析并回答下列问题。
(1)线粒体中的细胞色素c嵌入在 ,参与有氧呼吸第 阶段的化学反应。
(2)当紫外线、DNA损伤、化学因素等导致细胞损伤时,线粒体外膜的通透性发生改变,细胞色素c被释放到 中,与蛋白A结合,消耗 ,使 ,进而激活C-3酶,引起细胞凋亡。
(3)细胞凋亡是细胞的 死亡,该过程由 决定,凋亡细胞解体后被吞噬细胞吞噬,由细胞内的 (细胞器)将其消化。
B组 能力素养提升练
11.(多选)秀丽隐杆线虫在发育成熟的过程中,共产生1 090个体细胞,其中131个体细胞凋亡后消失,已知四种基因的表达产物EGL-1、CED-3、CED-4、CED-9精细调控着细胞凋亡的启动(如下图)。下列叙述错误的是( )
A.秀丽隐杆线虫的细胞衰老和个体衰老是等同的
B.秀丽隐杆线虫细胞衰老过程中各种酶的活性都会降低
C.用某种药物来抑制秀丽隐杆线虫CED-9基因的表达,其细胞凋亡可能会变慢
D.秀丽隐杆线虫在分化、衰老和凋亡过程中都涉及基因的选择性表达
12.(多选)下列关于细胞分裂、分化、衰老和凋亡的叙述,正确的是( )
A.真核细胞的增殖均通过有丝分裂方式实现
B.细胞分化仅发生在胚胎发育阶段
C.多细胞生物的细胞衰老不等同于个体的衰老
D.某些被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡被清除
13.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 ,进而出现不正常死亡。
(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 (细胞器)有关。
参考答案
1.B 衰老的细胞中会有色素积累,如脂褐素等,而珍珠在抑制细胞脂褐素的增加上有重要作用,因此珍珠在保健上可用于延缓细胞衰老,B项符合题意。
2.C 正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新,例如,人体皮肤生发层细胞不断分裂产生新的细胞,以代替衰老的细胞,A项正确。衰老细胞的细胞核核膜内折,染色质收缩,细胞核的体积变大,B项正确。衰老细胞和年轻细胞中都有KAT7基因,C项错误。由题意可知,基因KAT7是诱导细胞衰老的基因,故基因KAT7的表达产物的多少,可以作为细胞衰老程度的判断依据之一,D项正确。
3.D 细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,鸡爪胚胎发育时期趾间细胞的消失属于细胞凋亡。
4.C 神经细胞的凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡,受相关基因的控制,A项正确。细胞凋亡不仅发生在衰老细胞中,在细胞发育过程或应对外界信号时,未衰老的神经细胞也可能启动凋亡程序,B项正确。衰老细胞中并非所有酶的活性都降低,与细胞衰老相关的酶活性反而可能升高,C项错误。对于多细胞生物而言,细胞衰老并不代表个体衰老,个体衰老是细胞普遍衰老的结果,D项正确。
5.B 细胞凋亡和细胞分化过程都会受到外界某些因素的影响,A项正确。由题图可知,凋亡蛋白酶能激活相关底物,刺激周围细胞增殖、分化,还能诱导抑制再生的细胞凋亡,从而使组织再生,B项错误。凋亡细胞和再生组织细胞的差异是基因选择性表达的结果,遗传物质没有发生改变,C项正确。细胞凋亡和细胞分化过程中都有基因的选择性表达,D项正确。
6.C 由题图可知,细胞器b是由高尔基体形成,其与高尔基体的膜成分和膜结构相似,A项正确。细胞凋亡和细胞自噬都与溶酶体有关,B项正确。细胞自噬受基因控制,细胞坏死是在外界不利环境影响下导致的细胞损伤和死亡,一般不受基因控制,C项错误。细胞可通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量,在营养缺乏的条件下,其自噬作用可能会增强,D项正确。
7.B 细胞自噬可以降解细胞内衰老、损伤的结构和物质,这对于维持细胞内部环境的稳定是有利的,例如清除受损的细胞器以维持细胞正常代谢,A项错误。激烈的细胞自噬可能导致细胞凋亡,自噬过程主要依靠溶酶体内的水解酶来发挥作用,溶酶体是细胞内的“消化车间”,B项正确。细胞分化的本质是基因的选择性表达,细胞中的遗传物质(DNA)并没有改变,只是不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同,C项错误。造血干细胞产生不同种类的细胞,体现了细胞的分化,但造血干细胞属于多能干细胞,其全能性受到限制,不能体现出细胞的全能性(全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或其他各种细胞的潜能和特性),D项错误。
8.C 由题中信息分析可知,GDF11减少会导致神经干细胞中端粒酶的活性下降,而端粒酶能够修复延长端粒从而提高细胞的分裂次数,故GDF11含量减少会导致细胞分裂能力下降,A项正确。血液中GDF11含量减少可能导致神经干细胞衰老,细胞衰老过程中细胞核体积增大,但细胞萎缩,体积变小,细胞相对表面积增大,B项正确,C项错误。GDF11含量减少可能导致神经干细胞衰老,神经干细胞的形态、结构发生改变,但遗传物质不变,D项正确。
9.B 真核生物细胞增殖(①)的方式有有丝分裂、减数分裂和无丝分裂,A项正确。个体发育过程中,细胞分化(②)是由于基因的选择性表达,而不是②过程导致基因选择性表达,因果关系错误,B项错误。细胞衰老(③)过程会出现细胞含水量减少、细胞核体积变大、大多数酶活性降低等现象,C项正确。细胞凋亡(④)过程是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡(④),D项正确。
10.答案 (1)线粒体内膜的磷脂双分子层中 三
(2)细胞质基质 ATP C-9酶前体转化为活化的C-9酶
(3)程序性 基因 溶酶体
11.ABC 秀丽隐杆线虫是多细胞生物,所以其细胞衰老和个体衰老不是等同的,A项错误。秀丽隐杆线虫细胞衰老过程中大部分酶的活性降低,但与衰老有关的酶的活性升高,B项错误。由题图可知,CED-9通过抑制CED-4的功能,进而抑制细胞凋亡,EGL-1能解除CED-9对CED-4的抑制作用而促进细胞凋亡,CED-4、CED-3促进细胞凋亡,所以用某种药物来抑制秀丽隐杆线虫CED-9基因的表达,其细胞凋亡可能会变快,C项错误。秀丽隐杆线虫在分化、衰老和凋亡过程中都会涉及基因的选择性表达,D项正确。
12.CD 真核细胞的增殖主要通过有丝分裂方式实现,还有无丝分裂和减数分裂,A项错误。细胞分化存在于个体发育的整个生命过程中,B项错误。多细胞生物的细胞衰老不等同于个体衰老,C项正确。某些被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡被清除,D项正确。
13.答案 (1)降低 细胞增殖 细胞分化
(2)细胞核的体积增大、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 破裂
(4)流动性 溶酶体
解析 (1)细胞生长过程中,体积变大,因此与①相比,②的表面积与体积比减小,与外界环境进行物质交换的能力降低。b过程表示细胞增殖(细胞数量变多),c过程表示细胞分化(细胞种类改变)。(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。
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