6.3细胞的衰老和死亡讲义2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

本讲义聚焦细胞衰老和死亡核心知识点，衔接细胞增殖、分化，补全“出生—生长—成熟—衰老—死亡”生命历程链条，涵盖衰老的五个特征、自由基与端粒学说、个体与细胞衰老关系、凋亡坏死自噬的区别及意义，为学生构建完整生命观念提供学习支架。 该资料以生命观念为统领，将细胞变化与白发、蝌蚪断尾等个体现象结合，通过科学思维梳理核体积增大等易错点和题型归纳，分层教学满足不同需求，课中当堂过关强化理解，课后精练助于查漏补缺，还融入社会责任教育引导尊老敬老，体现学科特色教学方法。

细胞的衰老和死亡·讲义 人教版必修第一册　第6章第3节　（1课时）　教师备课全量资料 一、课标要求与教材位置 本节是人教版必修1《分子与细胞》第6章“细胞的生命历程”的第3节，全章按增殖、分化、衰老和死亡三节安排，本节为末节，只用1个课时。学过增殖（细胞怎样产生）和分化（细胞怎样各司其职）之后，这一节讲细胞怎样走向生命的终点，把“出生—生长—成熟—衰老—死亡”这条线补全。教材章首页引用的小诗和本节的“满头白发的老人”情境，都是为了让学生把细胞层面的变化和熟悉的生命现象对上号。 《普通高中生物学课程标准》对应的内容要求是“阐明细胞的衰老和死亡是正常的生命现象”。这里的行为动词是“阐明”，属于理解层级——学生不但要知道衰老细胞长什么样、凋亡和坏死有什么区别，还要能说清楚为什么这些过程对个体是必要的，能用它去解释白发、老年斑、蝌蚪断尾、手指成形这类现象。识记的成分（五个特征、两个学说的名字）是底子，落点在“会解释、会判断”。 高考里本节内容单独命题不多，常和增殖、分化捆在一起考“细胞生命历程”综合题，选择题里高频考三处：衰老细胞的特征判断（尤其“核体积增大”这个反直觉点）、凋亡与坏死的区分、以及“衰老的个体中是否所有细胞都衰老”这类关系判断。端粒、自由基、细胞自噬近年在信息题里出现得越来越多，常给一段科研材料让学生现场分析。 二、知识精讲 （一）细胞衰老的特征 教材用“人到一定年龄会长白头发”开场：白发的直接原因是毛囊细胞合成黑色素的功能下降。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，最终表现在形态、结构和功能三方面的改变上。教材图6-8把衰老细胞的五个特征标了出来，逐条讲清楚。 1. 水分减少，细胞萎缩，体积变小。细胞内自由水的比例下降，整个细胞缩水，这是衰老细胞外形上最直观的变化。 2. 多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢。酶是代谢的承担者，酶活性一降，细胞呼吸和整体代谢都跟着慢下来。注意是“多种酶活性降低”，不是所有酶都失活，也不是酶的数量归零。 3. 细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深。这一条学生最容易记反。核体积是“增大”，不是缩小；同时染色质“收缩、染色加深”。核变大指的是细胞核的整体，染色质收缩指的是核内的染色质，两件事同时发生。 4. 细胞膜通透性改变，物质运输功能降低。膜的选择透过性受影响，进出细胞的物质运输能力下降。 5. 细胞内色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递。色素越堆越多，挡了细胞内物质的流通。老年人皮肤上的“老年斑”就是细胞内色素积累的结果。 记的时候可以抓“一大、一小、一多、几低”：核体积大；细胞体积小、水少；色素多；酶活性、呼吸、代谢、膜运输功能都低。教材还给出白发的完整链条：毛囊里的黑色素细胞衰老，酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，头发变白。白发对应的正是“酶活性降低”这一特征。 （二）细胞衰老的原因：两个学说 细胞为什么会衰老，科学家提出过许多假说，20世纪90年代以来研究有大进展，目前普遍接受的是自由基学说和端粒学说。这两个学说不互相排斥，是从不同角度解释衰老。 自由基学说。自由基指含有不成对电子的原子或基团，因为有不成对电子，它表现出高度的反应活泼性。 自由基从哪来：细胞在生命活动中不断进行各种氧化反应，这些反应很容易产生自由基；此外，辐射以及有害物质入侵也会刺激细胞产生自由基，例如水在电离辐射下就会产生自由基。 自由基对细胞内生物分子的攻击（示意） 自由基怎样致衰老：产生后就去攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。最严重的一处是攻击生物膜的组成成分磷脂分子，攻击的产物同样是自由基，新自由基又去攻击别的分子，一环扣一环，形成雪崩式的连锁反应，对生物膜损伤很大。此外，自由基攻击DNA可能引起基因突变，攻击蛋白质会使蛋白质活性下降，最终导致细胞衰老。 端粒学说。每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体，叫端粒。 端粒随细胞分裂次数增加而缩短（示意） 端粒怎样致衰老：端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截；随着分裂次数增加，截短的部分逐渐向内延伸。端粒本身被“截”短后，端粒内侧正常基因的DNA序列就开始受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。这里的次序要理清——先是端粒（本身不编码蛋白）一截一截地短，短到一定程度才殃及内侧的正常基因，不是一上来就削正常基因。 （三）细胞衰老与个体衰老的关系 这两件事要分单细胞和多细胞两种情况说。对单细胞生物，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡，一个细胞就是一个个体，二者是一回事。对多细胞生物，细胞的衰老死亡和个体的衰老死亡并不是一回事：体内的细胞总在不断更新，任何时候都有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。所以年轻人体内也有衰老的细胞，老年人体内也有幼嫩的细胞——教材开头“问题探讨”问的就是这个。但是从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程，众多细胞和组织衰老了，人就会衰老，表现为免疫力下降、适应环境能力减弱。 教材“思考·讨论”用两个实验支撑这个关系。实验1在相同条件下分别培养胎儿、中年人、老年人的肺成纤维细胞，增殖代数分别约为50代、20代、2至4代——年龄越大，细胞还能继续分裂的次数越少，说明细胞会随分裂次数增多而衰老。这也对应一个经验事实：体外培养的人体某种细胞，一般最多分裂约50次就停止分裂并丧失正常功能（即“海弗利克极限”）。实验2做核移植：年轻人体细胞去核后与老年人细胞核融合，结果不分裂；老年人体细胞去核后与年轻人细胞核融合，结果分裂旺盛——对照两组，起决定作用的是细胞核，说明细胞核对细胞分裂的影响比细胞质大。 还要给学生一个正面的角度：细胞衰老是人体内正常的生命现象，正常的衰老有利于机体更好地实现自我更新。皮肤生发层细胞不断分裂产生新细胞替换衰老细胞，血液中红细胞快速更新以保障供氧，都是靠“老的衰老死去、新的补上”维持的。 （四）细胞的死亡：凋亡、坏死、自噬 细胞死亡包括凋亡和坏死等方式，其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式。 细胞凋亡（apoptosis）。定义：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。因为它受到严格的、由遗传机制决定的程序性调控，所以又叫程序性死亡（programmed cell death）。 “凋亡”这个词源自古希腊语，本意是花瓣或树叶的脱落、凋零，用这个词是强调凋亡是一种自然的生理过程，是细胞按“既定程序”主动走向死亡，不是被外力打死的。教材举的例子很典型：人在胚胎时期要经历有尾的阶段，后来尾部细胞自动死亡，尾才消失；蝌蚪尾的消失也是这样；胎儿手发育时，五个手指最初连在一起像一把铲子，后来指间的细胞自动死亡，才发育成分开的手指。 凋亡的意义：在成熟的生物体中，细胞的自然更新、某些被病原体感染的细胞的清除，都是通过凋亡完成的。凋亡对于多细胞生物体完成正常发育、维持内部环境的稳定、抵御外界各种因素的干扰都起着关键作用。凋亡的量大得惊人——健康成人的骨髓和肠中，每小时约有10亿个细胞凋亡；脊椎动物的神经系统在发育过程中约有50%的细胞凋亡。 细胞坏死（necrosis）。指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——由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。 把凋亡和坏死摆在一起看，区别就清楚了：凋亡是由基因调控的、主动的、有序的、正常生理过程，凋亡后的细胞形成凋亡小体被吞噬清除，不引发炎症；坏死是外界不利因素强加的、被动的、无序的病理过程，细胞肿胀、膜破裂、内容物外流，会引发炎症反应。 细胞凋亡与细胞坏死的过程对比（示意） 细胞自噬（autophagy）。通俗说就是细胞“吃掉”自身的结构和物质。在一定条件下，细胞把受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用。 自噬的作用有两面：营养缺乏时，细胞靠自噬把自己的一部分降解，获得维持生存所需的物质和能量；细胞受损、微生物入侵或衰老时，靠自噬清除受损或衰老的细胞器以及入侵的微生物和毒素，维持细胞内部环境的稳定。有些激烈的自噬可能诱导细胞凋亡。研究表明人类许多疾病可能与自噬发生障碍有关，所以自噬机制研究对疾病防治有重要意义。 三、概念辨析与易错点 易错1　衰老细胞的核是“增大”不是缩小。五个特征里，细胞整体体积变小，但细胞核体积增大、核膜内折、染色质收缩染色加深。很多学生凭“细胞变小”顺手把核也写成变小，是错的。 易错2　“细胞死亡”不等于“细胞凋亡”。死亡是上位概念，包括凋亡、坏死等多种方式，凋亡只是其中主要的一种。“细胞死亡是细胞凋亡的同义词”这句话错。 易错3　凋亡是主动的、坏死是被动的。凋亡由基因控制、主动有序、属正常生理过程、不引发炎症；坏死由不利因素引起、被动无序、属病理过程、引发炎症。“凋亡是被动过程、坏死是主动过程”把两者说反了。 易错4　凋亡过程有基因表达、有新蛋白质合成。凋亡受基因严格调控，过程中有相关基因表达、有新蛋白质（如凋亡相关酶）合成，需要消耗能量。据此判断“凋亡与基因表达无关”“凋亡不消耗能量”都错。 易错5　衰老的个体中，细胞不都处于衰老状态；年轻个体中也有衰老细胞。多细胞生物体内细胞始终在更新，任何年龄都是新老细胞并存，只是比例不同。“衰老的生物体中细胞都处于衰老状态”错。 易错6　端粒是DNA—蛋白质复合体，位于染色体两端，本身不含正常基因。端粒缩短的是端粒自身的特殊序列，缩短到一定程度才损及内侧正常基因。别把“端粒缩短”直接说成“正常基因缩短”。 易错7　细胞凋亡对个体是有利的。凋亡清除多余、衰老、受损、被感染的细胞，是发育和稳态所必需的，对个体有利。别一看到“死亡”就当成坏事。 ★易错8（拓展）　癌细胞与端粒酶。癌细胞中端粒酶活性高，能不断修复延长端粒，端粒不随分裂缩短，因而能无限增殖——这是端粒学说的反向印证，优生班可点到。 四、题型归纳 题型一　衰老细胞特征的判断 例：下列不属于衰老细胞特征的是（　）。 　A. 细胞内水分减少 　B. 细胞代谢缓慢 　C. 细胞不能继续分化 　D. 细胞内色素积累较多 解析：A、B、D都是衰老特征。C“不能继续分化”说的是分化能力，不是衰老的特征——衰老讲的是水分、酶活性、核、膜、色素这五方面的变化，分化与否是另一回事。选C。方法：把五个特征当一张清单，逐项对照，凡涉及“分化能力”“分裂能力”“遗传物质改变”的选项都不在衰老特征之列。 题型二　凋亡与坏死的区分 例：下列不属于细胞凋亡的是（　）。 　A. 骨折时造成的细胞死亡 　B. 人胚胎发育中过量神经细胞的减少 　C. 蝌蚪变态发育中尾部的消失 　D. 植物体内通气组织的形成 解析：B、C、D都是基因程序控制的、发育过程中主动进行的死亡，属凋亡；A是外力（骨折）这一不利因素造成的损伤性死亡，属坏死。选A。方法：抓“起因”——由发育程序、基因控制、自然更新引起的是凋亡；由外伤、极端理化因素、病理刺激引起的是坏死。 题型三　细胞衰老与个体衰老的关系判断 例：判断“衰老的生物体中，细胞都处于衰老状态”是否正确。 解析：错。多细胞生物体内细胞不断更新，衰老个体中仍有新产生的幼嫩细胞。方法：凡把“个体衰老”与“全部细胞衰老”画等号的，或把“年轻个体”说成“没有衰老细胞”的，都错；正确表述是“总体上个体衰老伴随细胞普遍衰老”。 题型四　科研信息题（端粒、自由基、凋亡通路） 这类题给一段科研材料，考的是现场读图读表和逻辑分析。常见落点：由“端粒酶活性高→端粒不缩短→可无限增殖”推断癌细胞特点；由“自由基攻击磷脂产生新自由基”理解雪崩式反应；由凋亡信号通路图判断某因子的作用。方法：先在材料里找因果链，再和课本的两个学说、凋亡的“基因控制、主动有序”对接，不要脱离材料凭空套结论。 五、与考试的对应 月考、期中常把本节和增殖、分化合成一道“细胞生命历程”综合选择题，重点考特征判断和凋亡坏死区分；判断题高频出“核体积增大/减小”“凋亡是否消耗能量”“衰老个体细胞是否都衰老”这几个坑。高考更多以信息题形式出现，材料多取自端粒、自由基、细胞凋亡通路或衰老相关疾病的研究，要求把课本概念迁移到新情境。本节也为选择性必修中“免疫（凋亡与免疫）”和“遗传（基因表达调控）”埋下伏笔。 六、教学提醒与分层 课堂节奏：五个特征和凋亡坏死的区分是必须当堂过关的识记＋理解点，留2分钟让学生对照图默说；两个学说讲清机理即可，端粒的“先短端粒后损基因”这个次序要停一下强调。 当堂过关项：口答衰老细胞五特征、说出凋亡与坏死的三点区别（起因、主被动、是否引发炎症）、判断“衰老个体中细胞是否都衰老”。 普通班：抓五特征、凋亡坏死区分、衰老与个体关系三块，两个学说只需知道名字和一句话机理。 ★优生班：补端粒酶与癌细胞、凋亡通路（线粒体释放细胞色素c激活凋亡相关酶）、自噬与疾病，练一道科研信息题。 社会责任落点：结合我国已进入老龄化社会（2015年65岁及以上人口占10.47%），引导学生讨论关爱老年人，把“细胞衰老是正常生命现象”这一认识落到珍视生命、尊老敬老上。 七、题型精练（附详解） 1. 下列关于衰老细胞特征的叙述，错误的是（　）。 　A. 细胞核体积增大，染色质固缩 　B. 细胞内水分减少，体积变小 　C. 细胞内多种酶活性升高 　D. 细胞膜通透性改变，物质运输功能降低 2. 下列关于细胞凋亡的叙述，正确的是（　）。 　A. 凋亡是被动的病理性死亡 　B. 凋亡受基因严格调控，是程序性死亡 　C. 凋亡过程不消耗能量 　D. 凋亡对多细胞生物是有害的 3. 关于端粒和端粒学说，下列说法正确的是（　）。 　A. 端粒位于染色体两端，是一段DNA—蛋白质复合体 　B. 端粒随分裂次数增加而逐渐延长 　C. 端粒本身编码大量正常基因 　D. 端粒一缩短就立即使正常基因大量丢失 4. 下列现象中，属于细胞坏死的是（　）。 　A. 蝌蚪尾的消失 　B. 胎儿指间蹼的消失 　C. 手被开水烫伤后表皮细胞成片死亡 　D. 骨髓中每小时约10亿细胞的死亡 5. 判断：年轻人体内没有衰老的细胞。（　） 6. 判断：细胞自噬只在营养缺乏时才发生，对细胞有害无益。（　） 7.（★）体外培养的正常人体细胞分裂约50次后停止，而癌细胞可无限增殖。请从端粒（酶）角度解释原因。 8.（★）为什么说细胞凋亡对个体发育有重要意义？请用胎儿手的发育为例说明。 参考答案与详解 1. C。衰老细胞是“多种酶活性降低”，不是升高，代谢随之减慢，C错为答案；A、B、D均为衰老特征，注意A的“核体积增大＋染色质固缩”是正确表述。 2. B。凋亡由基因决定、程序性调控，主动有序，B对；A把凋亡说成被动病理性死亡，混成了坏死，错；凋亡有基因表达和蛋白质合成，要消耗能量，C错；凋亡对个体有利（发育、稳态、防御），D错。 3. A。端粒是染色体两端的一段特殊序列DNA—蛋白质复合体，A对；端粒随分裂缩短而非延长，B错；端粒本身不编码正常基因，C错；是端粒先缩短，缩到一定程度才损及内侧正常基因，D的“一缩短就立即大量丢失”不准确。 4. C。开水烫伤是极端物理因素造成的损伤性死亡，属坏死，C对；A、B是发育中基因控制的凋亡；D是自然更新中的凋亡。 5. 错。多细胞生物体内细胞不断更新，任何年龄都是新老细胞并存，年轻人体内同样有衰老细胞。 6. 错。营养缺乏时自噬提供物质和能量；细胞受损、微生物入侵或衰老时自噬清除受损结构和入侵者，维持内环境稳定，对细胞是有益的（激烈自噬才可能诱导凋亡）。 7.（★）正常体细胞端粒酶活性很低，端粒随每次分裂缩短，短到一定程度细胞停止分裂、走向衰老，所以分裂次数有限（约50次）；癌细胞端粒酶活性高，能不断修复延长端粒，端粒不缩短，因而能突破分裂次数限制、无限增殖。 8.（★）胎儿手发育初期五指连在一起像铲子，随后指间的细胞按基因既定程序凋亡，才发育成分开的手指。可见凋亡把发育过程中多余的、该去除的细胞有序清除，保证器官正确成形；凋亡还负责清除被感染或受损的细胞、维持内环境稳定，是多细胞生物正常发育和稳态所必需的。 学科网（北京）股份有限公司 $