第6章 第3节 细胞的衰老和死亡（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一生物必修1 分子与细胞学习笔记（人教版 鲁湘辽黑吉专版）

本讲义聚焦“细胞的衰老和死亡”核心知识点，系统梳理细胞衰老的特征（如“一大一小一多三低”）、原因（自由基学说、端粒学说），以及细胞死亡的类型（凋亡、坏死、自噬）及其区别，构建从细胞水平到个体生命活动的知识脉络，为学生提供清晰的学习支架。 该资料通过“判断正误”“任务分析”（如结合老年人皱纹、蝌蚪尾巴消失等实例）和表格对比（细胞衰老、凋亡、坏死的区别）等设计，培养学生科学思维（分类比较、归纳辨析）和生命观念（结构与功能观、生命活动的复杂性）。课中辅助教师引导学生联系生活实际理解抽象概念，课后通过课时对点练帮助学生巩固知识、查漏补缺，提升学以致用的能力。

第3节　细胞的衰老和死亡 [学习目标]　1.通过分析细胞衰老的特征、原因，形成生命活动是在内外因素综合作用下发生的复杂过程的观念。2.通过分类和比较，辨析细胞凋亡与细胞坏死。3.通过对细胞衰老与死亡的有关问题分析，养成学以致用、关注科技发展和人体健康的态度。 一、细胞的衰老 1．过程：细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。 2．细胞衰老的特征 (1)衰老细胞的代谢的变化 (2)衰老细胞的细胞核的变化 轻巧记忆　细胞衰老特征记忆口诀 一大：细胞核体积变大，染色质收缩，染色加深。 一小：细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小。 一多：细胞内色素逐渐积累增多。 三低：细胞膜的物质运输功能降低，多种酶的活性降低，新陈代谢速率降低。 3．细胞衰老的原因 (1)自由基学说 ①自由基本质：具有不成对电子的原子或基团。 ②来源：细胞中各种氧化反应、辐射以及有害物质入侵。 ③危害：攻击磷脂分子，损伤生物膜；攻击DNA，可能引起基因突变；攻击蛋白质，使其活性下降。 (2)端粒学说 ①端粒本质：DNA—蛋白质复合体。 ②端粒位置：染色体的两端。 ③作用机理：端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤。 4．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：个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 5．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。 判断正误 (1)细胞衰老时，所有酶的活性都降低(　　) (2)衰老细胞的细胞核体积减小，细胞体积增大，染色质收缩，染色加深(　　) (3)同一种体细胞端粒长度与其有丝分裂能力呈正相关(　　) (4)自由基只有攻击蛋白质才会导致细胞衰老(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)× 提示　(1)衰老细胞内大多数酶的活性降低，但并不是所有酶的活性都降低，如与衰老、凋亡有关的酶的活性提高。(2)衰老细胞的细胞核体积增大，细胞体积变小，染色质收缩，染色加深。(4)自由基攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的DNA、蛋白质等生物分子，致使细胞衰老。 任务一：分析细胞衰老的特征 “少小离家老大回，乡音无改鬓毛衰。”与年轻人相比，老年人有许多衰老的特征，例如头发变白、出现“老年斑”、满脸皱纹、头发稀疏、浑身乏力、行动迟缓等。 请结合细胞衰老的特征进行分析回答： 表现 原因 满脸皱纹 皮肤细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小 出现“老年斑” 皮肤细胞中色素积累 浑身乏力、行动迟缓 老年人细胞中与呼吸有关的酶活性降低，代谢缓慢 头发变白 毛囊中的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少 吸收能力下降 细胞膜通透性改变，物质运输功能降低 1．(2025·张家界高一期末)细胞衰老过程中，细胞内的生理状态和化学反应会发生复杂的变化。下列有关叙述错误的是(　　) A．细胞衰老最终表现为细胞的形态、结构和生理功能发生变化 B．衰老的细胞内色素积累，妨碍细胞内物质的交流和传递 C．衰老的细胞中多种酶的活性降低，新陈代谢速率减慢 D．细胞衰老发生在老年人体内，不发生在成年人体内 答案　D 解析　细胞衰老普遍发生在生物体发育的各个阶段，D错误。 2．(2024·长沙高一月考)具有不成对电子的原子或基团称为自由基。如图是自由基学说示意图，下列有关叙述不正确的是(　　) A．②①过程引起的作用效果有利于延缓细胞衰老 B．若③过程使黑色素细胞的酪氨酸酶活性降低，会引起头发变白 C．若③过程使细胞膜上葡萄糖的载体受损，葡萄糖将无法进出细胞 D．④过程可能导致生物体的性状发生改变 答案　A 解析　图中自由基可以攻击磷脂分子产生更多的自由基，并对生物膜造成损伤，即②①过程引起的作用效果容易导致细胞衰老，A错误；若③过程使黑色素细胞的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，会引起头发变白，B正确；④过程可导致基因突变，可能引起生物体性状发生改变，D正确。 二、细胞的死亡 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)意义：对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御各种因素的干扰都起着非常关键的作用。 (3)实例：细胞的自然更新，某些被病原体感染的细胞的清除。 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。 判断正误 (1)细胞凋亡受基因控制，细胞衰老不受基因控制(　　) (2)被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除(　　) (3)细胞死亡都是主动进行的，对生物体是有利的(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)× 提示　(1)细胞衰老和细胞凋亡都是由基因控制的，是正常的生命现象。(3)细胞死亡包括细胞凋亡和细胞坏死，其中细胞坏死是在种种不利因素影响下产生的，不是主动进行的，且对生物体是不利的。 任务二：辨析细胞凋亡与细胞坏死 如图是青蛙的变态发育示意图。蝌蚪在发育过程中，长出的尾巴逐渐消失，请分析回答下列问题： (1)蝌蚪尾巴的消失属于哪种生命现象？与哪种细胞器的关系最密切？ 提示　蝌蚪尾巴的消失属于细胞凋亡。与溶酶体密切相关。 (2)将蝌蚪尾部用浓盐酸处理后，尾部溃烂消失，这与上述现象的原理相同吗？并说明理由。 提示　这与题述现象的原理不同；这是细胞坏死，与细胞凋亡不同。 (3)上述两种现象都受遗传物质控制吗？ 提示　题述两种现象不都受遗传物质控制；细胞凋亡受遗传物质控制，细胞坏死不受遗传物质控制。 核心归纳　 1．“三看法”判断细胞凋亡与细胞坏死 (1)从“方式”看 (2)从“机制”看 (3)从“结果”看 2．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，形成凋亡小体，细胞膜内陷 外形呈不规则变化，细胞膜破裂 意义 ①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； ②细胞衰老是时刻都在发生的 ①清除多余、无用的细胞； ②清除完成正常使命的衰老细胞； ③清除体内的有害细胞； ④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 对机体的影响 对机体有利 对机体有利 对机体有害 3．下列不属于细胞凋亡现象的是(　　) ①霜冻导致香蕉植株死亡　②蝌蚪发育成为青蛙过程中尾部消失　③寄主细胞因病毒的增殖释放而死亡　④花瓣的自然凋落 A．①② B．②④ C．①③ D．③④ 答案　C 4．(不定项)细胞自噬是真核细胞内普遍存在的一种自稳机制，细胞通过自噬使细胞内错误折叠的蛋白质或衰老的细胞器等可以被降解并回收利用，饥饿能加快细胞自噬。如图是细胞自噬部分过程，下列有关说法错误的是(　　) A．自噬体与溶酶体的融合说明生物膜有相似的物质基础和结构基础 B．由图可知，自噬体有2层磷脂分子 C．自身物质或结构经细胞自噬的降解产物可作为细胞呼吸过程的原料 D．残余体排出细胞膜外不需要消耗能量 答案　BD 解析　由图可知，自噬体有2层膜结构，每层生物膜含有1层磷脂双分子层，即自噬体有4层磷脂分子，B错误；分析题意可知，细胞能在饥饿状态下通过细胞自噬而生存下来，可见细胞自噬的产物可为其提供能量，其机理是将自身物质或结构降解后作为细胞呼吸(新陈代谢)过程的原料，C正确；残余体通过胞吐方式排出细胞，不需要载体蛋白参与，但会消耗能量，D错误。 课时对点练 [分值：100分] 第1～6题，每题5分；第7～13题，每题6分，共72分。 题组一　细胞的衰老 1．李白有诗云：“君不见，高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪。”从细胞角度分析，这个过程中不会出现的变化是(　　) A．细胞内水分增加 B．细胞体积变小 C．酶的活性降低 D．细胞呼吸速率减慢 答案　A 题点　细胞衰老的特征 2．细胞衰老最终表现为细胞的形态、结构和功能的变化，下列叙述错误的是(　　) A．成骨细胞的衰老会导致老年人骨折后愈合慢 B．皮肤细胞内色素积累，会导致皮肤上出现“老年斑” C．老年人头发变白是黑色素合成有关酶活性下降所致 D．衰老细胞的细胞膜通透性改变，导致物质运输功能提高 答案　D 解析　衰老细胞的细胞膜通透性改变，使其物质运输功能降低，D错误。 题点　细胞衰老的特征 3．自由基学说是一种细胞衰老假说，如图是自由基学说示意图。下列有关叙述错误的是(　　) A．②→①过程引起的作用会引发雪崩式的反应，对生物膜损伤较大 B．细胞衰老可能与②③④等有关 C．若③过程使酪氨酸酶活性降低，会导致衰老细胞内黑色素的积累 D．④过程可能引起细胞内基因突变 答案　C 解析　若③过程使酪氨酸酶活性降低，则黑色素合成将减少，C错误。 题点　细胞衰老的原因 4．(2025·长沙高一期末)端粒被科学家称作“生命时钟”，是存在于真核细胞染色体末端的一小段DNA—蛋白质复合体，细胞每分裂一次，端粒就缩短一截，当端粒被截短到一定程度时，端粒内侧正常的DNA序列会受到损伤，使细胞开始衰老。如果端粒酶的活性较高，端粒就不易缩短。下列说法正确的是(　　) A．组成端粒的基本单位只有脱氧核苷酸 B．大肠杆菌中端粒缩短，细胞将会激活衰老机制 C．端粒变短会导致细胞内所有酶的活性降低，代谢变慢 D．端粒酶的活性高，有利于保持染色体结构的完整性 答案　D 解析　端粒是染色体末端的一小段DNA—蛋白质复合体，基本单位有氨基酸和脱氧核苷酸，A错误；端粒是真核细胞染色体末端的一小段DNA—蛋白质复合体，大肠杆菌是原核生物，没有端粒，B错误；端粒变短会导致细胞内大部分酶的活性降低，代谢变慢，C错误。 题点　细胞衰老的原因 题组二　细胞的死亡 5．下列关于细胞凋亡和细胞坏死的叙述，正确的是(　　) A．细胞凋亡和坏死都是外界不利因素的影响导致的 B．细胞凋亡和坏死对生物个体的生命活动都有积极意义 C．细胞的凋亡和坏死都是由基因决定的细胞的程序性死亡 D．被病毒侵染的细胞的清除属于细胞凋亡 答案　D 题点　细胞凋亡的机制及细胞坏死 6．细胞凋亡和细胞坏死是细胞死亡的两种方式。下列有关叙述正确的是(　　) A．胎儿手的发育过程中会发生细胞凋亡 B．人血液中红细胞的自然更新过程中不存在细胞凋亡现象 C．细胞凋亡不利于多细胞生物体完成正常发育 D．清除被病原体感染的细胞的过程不受基因调控 答案　A 解析　细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，有利于多细胞生物体完成正常发育，B、C错误；被病原体感染的细胞的清除是由细胞凋亡完成的，受基因控制，D错误。 题点　细胞凋亡的概念、实例、意义等 7．科研人员做实验探究苦参碱对某患病小鼠脑细胞凋亡的影响，结果如表。下列相关叙述错误的是(　　) 苦参碱浓度(mg/kg) 0 4 8 16 促凋亡蛋白Bax表达情况 103.77 90.43 70.55 62.81 脑细胞凋亡率(%) 12.3 9.8 7.2 4.5 A.脑细胞凋亡的过程受基因控制 B．脑细胞凋亡是程序性死亡 C．苦参碱抑制Bax表达的最适浓度为16 mg/kg D．苦参碱可抑制Bax表达进而抑制脑细胞凋亡 答案　C 解析　表中实验组别较少，不能确定苦参碱抑制Bax表达的最适浓度，C错误。 题点　细胞凋亡的概念、实例和意义 8．细胞自噬在真核生物细胞内普遍存在，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，其部分过程如图所示。下列叙述不合理的是(　　) A．图中自噬体由内质网形成的双层膜结构包裹线粒体组成 B．溶酶体内能合成并储存大量的水解酶 C．降解产物的去向有排出细胞或在细胞内被利用 D．推测当细胞养分不足时，细胞自噬作用可能会增强 答案　B 解析　溶酶体内的酶由核糖体合成，B不合理。 题点　细胞自噬 9．细胞的生命历程一般会经历分裂、分化、衰老、直到凋亡等过程。下列有关细胞生命历程的叙述，正确的是(　　) A．细胞生长，其表面积增大，导致细胞的物质交换效率升高 B．细胞发生凋亡时，其细胞周期将会变短 C．细胞凋亡受基因控制，有利于多细胞生物个体的生长发育 D．细菌在无丝分裂过程中需要进行DNA复制 答案　C 解析　细胞生长，其表面积增大，相对表面积减小，物质交换效率降低，A错误；细胞发生凋亡时，不存在细胞周期，B错误；细菌不能进行无丝分裂，细菌的分裂方式是二分裂，二分裂过程中需要进行DNA复制，D错误。 题点　细胞的生命历程综合 10．秀丽隐杆线虫是多细胞真核生物，其整个身体呈透明状，易于观察个体的发育过程。秀丽隐杆线虫的成虫总共有959个体细胞，在发育成熟过程中有131个细胞将通过细胞凋亡的方式被去除，因此其常被用于细胞凋亡的研究。下列叙述错误的是(　　) A．秀丽隐杆线虫的细胞衰老和成虫个体的衰老不是同步的 B．秀丽隐杆线虫的细胞凋亡是由特定基因调控的 C．秀丽隐杆线虫体内细胞凋亡的同时也可能产生新细胞 D．秀丽隐杆线虫的生长过程中不会发生细胞坏死 答案　D 解析　秀丽隐杆线虫是多细胞真核生物，其细胞衰老和个体衰老不是同步的，A正确；细胞凋亡都是由特定基因调控的，属于基因控制的程序性死亡，B正确；细胞凋亡和细胞增殖并不矛盾，秀丽隐杆线虫体内细胞凋亡的同时也可能产生新细胞，C正确；如果受到外界不利因素的影响，则秀丽隐杆线虫的生长过程中可能会发生细胞坏死，D错误。 题点　细胞凋亡的概念、实例和意义 11．(不定项)(2024·临沂高一期中)细胞自噬有三种形式，如图所示。衰老、受损的细胞器可通过巨自噬或微自噬途径进入溶酶体，结构或功能异常的蛋白质会被分子伴侣识别、转运到溶酶体中。据图分析，下列说法正确的是(　　) A．当细胞内缺少内质网时，自噬过程仍能发生 B．巨自噬和微自噬过程都体现了生物膜的流动性 C．分子伴侣介导的自噬不需要膜蛋白的参与 D．细胞自噬能维持细胞内部环境的稳定 答案　ABD 解析　据图分析，没有内质网，巨自噬不能进行，但可以进行微自噬，A正确；巨自噬和微自噬过程中都存在生物膜的形变，即体现了生物膜的流动性，B正确；据图分析，分子伴侣介导需要膜受体的参与，即需要膜蛋白参与，C错误；细胞自噬可以清除衰老、受损的细胞器，分解结构或功能异常的蛋白质，从而维持细胞内部环境的稳定，D正确。 题点　细胞自噬 12．(不定项)(2025·长春高一阶段检测)内质网膜包裹损伤的线粒体形成自噬体时，LC3 Ⅰ蛋白被修饰形成LC3 Ⅱ蛋白，LC3 Ⅱ蛋白促使自噬体与溶酶体融合，完成损伤线粒体的降解。将大鼠随机均分为对照组、中等强度运动组和高强度运动组，测量细胞中LC3 Ⅰ蛋白和LC3 Ⅱ蛋白的相对含量，结果如图。下列叙述正确的是(　　) A．自噬体与溶酶体融合依赖膜的流动性 B．LC3 Ⅱ/LC3 Ⅰ的比值随运动强度增大而增大 C．运动可以抑制大鼠细胞的线粒体自噬 D．推测LC3 Ⅱ蛋白应在自噬体膜上，向溶酶体发出“吃我”的信号 答案　ABD 解析　据图可推知，运动可使LC3 Ⅱ蛋白增加，可以促进大鼠细胞的线粒体自噬，C错误。 题点　细胞自噬 13．(不定项)(2025·郴州高一质检)细胞焦亡是受到感染的部分免疫细胞程序性死亡的一种方式，表现为细胞不断变大直至细胞膜破裂，导致细胞内容物的释放，进而激活强烈的炎症反应。细胞焦亡在抗击感染中发挥重要作用。下列叙述不正确的是(　　) A．细胞焦亡对于多细胞生物抵御外界因素的干扰起着关键的作用 B．细胞焦亡的机制与细胞坏死的相同，与细胞内基因的选择性表达无关 C．人在胚胎时期，尾的消失是通过细胞焦亡实现的 D．细胞焦亡是细胞自动结束生命的过程 答案　BC 解析　细胞焦亡的结果是细胞不断变大直至细胞膜破裂，导致细胞内容物的释放，进而激活强烈的炎症反应，在抗击病原体感染中发挥重要作用，A正确；细胞焦亡是受到感染的部分免疫细胞程序性死亡的一种方式，是细胞自动结束生命的过程，与细胞内基因的选择性表达有关，其机制与细胞坏死的不同，B错误，D正确；人在胚胎时期，尾的消失不是通过细胞焦亡实现的，而是通过细胞凋亡实现的，C错误。 题点　细胞焦亡 14．(16分)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。 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　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的表面积与体积的比值减小，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(细胞种类变多)。(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。 题点　细胞凋亡的机制及细胞坏死 15．(12分)细胞凋亡诱导因子(AIF)是一种具有凋亡诱导活性的蛋白质，该蛋白质分布在线粒体的膜间隙。解脲支原体(UU)感染人体后会促使精子中的线粒体释放出AIF，AIF能调控基因的选择性表达，从而诱导精子凋亡，引起男性不育。目前研究发现UU耐药菌株逐渐增多，导致抗生素治疗UU感染性不育症疗效显著降低。实验小组以小鼠为实验对象构建UU感染模型，并探究中药知柏地黄汤的治疗效果，实验处理方式和实验结果如表所示。请回答下列问题： 组别 处理方式 实验结果[AIF浓度/(pg·mL－1)] 甲 膀胱注射生理盐水，处理12 h后，胃部灌入生理盐水 150 乙 膀胱注射UU悬液，处理12 h后，胃部灌入生理盐水 270 丙 处理X 165 (1)细胞凋亡指的是______________________________，线粒体释放的AIF能调控基因的选择性表达，从而诱导精子凋亡，则AIF发挥作用的主要场所是________。 (2)分析该实验，处理X应为____________________________________________________ ________________________________________________________________________， 该实验设置甲组实验可以作为乙组实验的对照组，甲组作为乙组的对照组的目的是____________________________________。根据实验结果分析，中药知柏地黄汤________(填“可以”或“不可以”)用来治疗UU感染性不育症。 (3)线粒体损伤还会释放自由基，自由基通常是具有不成对电子的原子或基团，自由基损害细胞的主要表现为__________________________________________(答出2点即可)。 答案　(1)由基因所决定的细胞自动结束生命的过程　细胞核　(2)膀胱注射UU悬液，处理12 h后，胃部灌入知柏地黄汤　检测UU感染模型小鼠是否构建成功　可以　(3)攻击、损伤生物膜；攻击DNA，引起基因突变；攻击蛋白质，使蛋白质活性降低 题点　细胞凋亡和细胞衰老 学科网（北京）股份有限公司 $