第4章 第3节 细胞凋亡是编程性死亡（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（浙科版）

本讲义聚焦细胞衰老与凋亡核心知识点，先系统梳理细胞衰老的形态结构（细胞膜流动性降低、细胞核体积增大等）和生理生化特征（酶活性降低、呼吸变慢等），再阐述其机制（端粒缩短、自由基损伤等），进而过渡到细胞凋亡的基因调控实质、表现（凋亡小体形成）及意义（胚胎发育、细胞更新），构建完整知识支架。 该资料通过任务驱动（如分析“老年斑”成因）、表格对比（凋亡与坏死特征比较）及判断正误等设计，培养科学思维与探究实践能力，结合实例强化生命观念。课中辅助教师引导学生深入理解，课后通过练习题帮助学生巩固知识、查漏补缺。

第三节　细胞凋亡是编程性死亡 [学习目标]　1.描述细胞衰老的特征。2.简述细胞衰老和个体衰老的关系。3.说出细胞凋亡的实质和意义。 一、衰老细胞的结构和代谢产生异常 1．衰老的概念：通常指生物个体发育成熟后，随着年龄的增加，机能减退，内环境稳定性下降，趋向死亡的不可逆的现象。 2．细胞衰老的特征 (1)形态结构变化 ①细胞膜：膜脂氧化导致细胞膜流动性降低。 ②细胞质：细胞质色素积累、空泡形成；线粒体的数量随年龄增大而减少，体积则随年龄增大而变大。 ③细胞核：细胞核体积增大，染色加深，核膜内陷，染色质凝聚、碎裂、溶解。 (2)生理生化变化 ①DNA的功能受抑制，RNA含量降低。 ②蛋白质合成下降，酶的活性降低。 ③呼吸变慢等。 3．细胞衰老的机制 (1)细胞衰老是各种细胞成分在受到内、外环境的损伤作用后，因缺乏完善的修复，使遗传物质的“差错”积累所致。 (2)影响因素 ①“端粒DNA”长度。 ②一些与衰老相关基因的活化。 ③细胞代谢产物积累。 ④自由基攻击生物体内的DNA、蛋白质和脂类等大分子物质，造成损伤。 ⑤机体自我修复能力下降，导致遗传物质发生改变时不能完全修复，“错误”累积等。 判断正误 (1)细胞衰老最终表现为细胞的形态、结构、生理和生化等方面发生变化(　　) (2)衰老细胞中各种酶的活性均显著降低(　　) (3)细胞衰老过程中，细胞核体积减小、染色加深(　　) (4)同一种体细胞端粒DNA长度与其有丝分裂能力呈正相关(　　) (5)自由基只有攻击蛋白质才会导致细胞衰老(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)× 提示　(2)衰老细胞中部分酶的活性显著降低，与衰老有关的酶的活性升高。(3)细胞衰老过程中，细胞核体积增大。(5)自由基攻击生物体内的DNA、蛋白质和脂类等大分子物质。 任务一：分析细胞衰老的主要特征 “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 细胞衰老引起酶的活性降低，如酪氨酸酶活性降低，黑色素不能合成 吸收能力下降 细胞膜通透性改变，物质运输功能降低 1．(2025·金华高一阶段检测)衰老细胞各种结构及其功能总体上呈衰退变化。下列叙述不能为此提供佐证依据的是(　　) A．衰老细胞蛋白质合成下降，酶活性降低 B．衰老细胞线粒体体积变大，呼吸速率加快 C．衰老细胞细胞核核膜内陷，染色质凝聚 D．衰老细胞细胞膜流动性降低，物质运输功能下降 答案　B 解析　衰老细胞线粒体体积变大，呼吸速率减慢，B符合题意。 2．异常活泼的带电分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，不会引起白化病 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过程可能导致生物的形态、结构发生改变 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，并对细胞膜造成损伤，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，但不属于白化病，B正确。 二、衰老细胞的死亡受基因的调控 1．细胞凋亡的概念： 细胞凋亡是细胞发育过程中的必然步骤，是由某种基因引发的，严格受基因调控的死亡，属于正常的生理性变化，不同于病变或伤害导致的病理性死亡。 2．细胞凋亡的表现 (1)染色质聚集、分块、位于核膜上。 (2)胞质凝缩。 (3)DNA被有规律地降解为大小不同的片段，最后核断裂，细胞通过出芽的方式形成许多凋亡小体。 (4)凋亡小体内有结构完整的细胞器，还有凝缩的染色质，可被邻近细胞吞噬、消化。细胞凋亡因始终有膜封闭，没有内含物释放，故不会引起炎症。 3．细胞凋亡的实例：蝌蚪尾和鳃的消失、人神经细胞数量的调整、植物胚发育过程中胚柄的退化等。 4．细胞凋亡的意义 (1)在胚胎发育时期清除多余的细胞，有利于器官建成。 (2)在成体中，细胞的自然更新，被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的。 判断正误 (1)人神经细胞数量的调整是通过细胞凋亡实现的(　　) (2)细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动(　　) (3)细胞凋亡是由遗传物质控制的细胞正常死亡，机体无炎症反应(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)√ 提示　(2)细胞的衰老和凋亡是生物体正常的生命活动。 任务二：区分细胞凋亡与细胞坏死 如图是细胞凋亡和细胞坏死的示意图，回答下列问题： (1)蝌蚪尾巴的消失属于图中哪种生命现象？某人因长期吸烟，导致肺部局部细胞病变死亡呢？ 提示　蝌蚪尾巴的消失属于细胞凋亡；吸烟导致肺部局部细胞病变死亡属于细胞坏死。 (2)影响细胞凋亡和细胞坏死的因素相同吗？若不同，分析影响两者的主要因素分别是什么？ 提示　影响因素不同；细胞凋亡的主要影响因素是内因——遗传物质控制；细胞坏死则是外因——种种不利因素引起。 (3)图示两种现象对机体产生的影响有什么不同？ 提示　与细胞坏死相比，细胞凋亡因始终有膜封闭，没有内含物释放，不会引起炎症。 核心归纳 1．细胞凋亡的表现 2．细胞凋亡与细胞坏死的比较 过程 细胞凋亡 细胞坏死 性质 生理性过程，为正常死亡的过程 病理性过程 实质 主要由与凋亡相关的基因引起 和基因无关 现象 ① 细胞形成多个凋亡小体 胞浆外溢 ② 细胞变圆，与周围的细胞脱开 细胞外形发生不规则变化 ③ 细胞膜内陷 细胞膜破坏 结果 被邻近细胞吞噬、消化 引起炎症反应 3.区分细胞凋亡和细胞坏死的方法 (1)从方式看 (2)从结果看 3．下列现象与细胞凋亡无关的是(　　) A．缺氧性脑死亡 B．蝌蚪尾消失发育成青蛙 C．早期癌细胞的清除 D．肠道上皮细胞的脱落 答案　A 解析　缺氧性脑死亡是指脑部细胞死亡，属于细胞坏死，A符合题意。 4．如图为细胞的某一生命历程示意图，其中①表示结构。下列叙述错误的是(　　) A．该过程属于细胞凋亡 B．该过程在基因的控制下完成 C．①表示凋亡小体，会引发炎症反应 D．除图中的巨噬细胞外，邻近细胞也会吞噬① 答案　C 解析　细胞凋亡产生的凋亡小体更易被邻近细胞吞噬消化，且细胞凋亡因始终有膜封闭，没有内含物释放，不会引起炎症反应，C错误。 课时对点练 [分值：100分] 第1～4题，每题5分；第5～12题，每题6分，共68分。 题组一　细胞衰老 1．(2024·台州高一期中)“不知明镜里，何处得秋霜”生动地描述了岁月催人老的自然现象。随着年龄的增长，头发会逐渐变白，手、面部皮肤上出现“老年斑”，还会出现皮肤干燥、皱纹增多、行动迟缓等情况。下列有关叙述错误的是(　　) A．“老年斑”是衰老细胞中细胞质色素积累导致的 B．头发变白是因为细胞中呼吸酶活性降低 C．行动迟缓与酶活性降低及代谢速率下降有关 D．皮肤干燥、皱纹增多与细胞含水量降低有关 答案　B 解析　衰老细胞中细胞质色素积累，会导致“老年斑”的出现，A正确；头发变白是因为细胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，B错误；酶活性降低及代谢速率下降，会导致行动迟缓，C正确；细胞含水量降低，会导致皮肤干燥、皱纹增多，D正确。 题点　细胞衰老的特征 2．下列关于细胞衰老的说法，错误的是(　　) A．婴儿体内也有衰老的细胞 B．线粒体的数量随年龄增大而减少，体积随年龄增大而变大 C．衰老细胞物质运输效率和酶活性会下降 D．“端粒学说”认为细胞分裂次数越多，端粒越长 答案　D 解析　“端粒学说”认为正常体细胞的端粒DNA序列随细胞分裂次数的增加而变短，D错误。 题点　细胞衰老的原因 3．下列关于细胞衰老的叙述，错误的是(　　) A．细胞衰老是细胞生命活动的必然规律 B．细胞衰老过程中，没有新蛋白质的合成 C．细胞质色素积累、空泡形成 D．细胞衰老过程中，核膜不断向内折叠 答案　B 解析　细胞衰老过程中，也会有新蛋白质的合成，这体现了基因的选择性表达，B错误。 题点　细胞衰老的特征 4．大多数正常细胞染色体末端的端粒会随着分裂次数增加而缩短，直至无法继续缩短时就会触发相关机制引起细胞衰老和凋亡，而端粒酶可以延长端粒。据此分析，下列说法错误的是(　　) A．端粒酶可以使细胞分裂次数增多 B．分裂次数有限的正常人体细胞中可能不存在端粒酶 C．增强端粒酶的活动可以用于治疗癌症 D．各种因素引起端粒的加速缩短将会导致细胞加速衰老和凋亡 答案　C 解析　由题意可知，端粒会随着分裂次数增加而缩短，端粒不断缩短会引起细胞衰老和凋亡，而端粒酶可以延长端粒，从而抑制衰老，使细胞保持分裂，因此端粒酶可以使细胞分裂次数增多，A正确；分裂次数有限的正常人体细胞，说明其端粒只会不断缩短不会恢复长度，所以可能不存在端粒酶，B正确；由题意可知，如果抑制端粒酶的活动，可以抑制细胞分裂，或许可以用于治疗癌症，C错误。 题点　细胞衰老的原因 题组二　细胞凋亡 5．(2024·温州高一期末)乙型肝炎病毒感染正常体细胞后，会诱导体细胞内某一特定基因的表达，该基因表达产物的积累会导致细胞死亡。该过程中体细胞发生的生理变化属于(　　) A．细胞凋亡 B．细胞分化 C．细胞衰老 D．细胞癌变 答案　A 解析　根据题意可知，该细胞的死亡受基因的控制，属于细胞凋亡，A符合题意。 题点　细胞凋亡的概念、实例和意义等 6．(2025·湖州高一期末)人胚胎发育初期，手是球拍状的，随着胚胎发育的继续，出现彼此分开的五指。下列关于该发育过程的叙述，正确的是(　　) A．体现细胞的全能性 B．涉及细胞凋亡 C．不受遗传物质调控 D．对个体生存不利 答案　B 解析　该过程没有体现细胞的全能性，此现象是细胞凋亡过程，细胞凋亡是严格受基因调控的死亡。细胞凋亡属于正常的生理性变化，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程，B正确。 题点　细胞凋亡的概念、实例和意义等 7．(2024·金华高一期中)哺乳动物红细胞的部分生命历程如图所示，下列叙述不正确的是(　　) 造血干细胞―→幼红细胞网织红细胞成熟红细胞―→凋亡 A．幼红细胞比造血干细胞的分化程度高、全能性弱 B．幼红细胞与造血干细胞的核DNA相同，基因表达情况不同 C．排出细胞核、细胞器丧失等有利于红细胞运输氧气 D．成熟红细胞衰老后会启动凋亡基因的表达使自身凋亡 答案　D 解析　成熟红细胞无细胞核，不会启动凋亡基因的表达，D错误。 题点　细胞凋亡的概念、实例和意义等 8．细胞凋亡与细胞坏死是两个不同的过程，如图所示，下列有关叙述不正确的是(　　) A．细胞凋亡是由基因控制的，对生物个体的生长发育具有重要作用 B．细胞坏死最终表现为细胞膜破坏，胞浆外溢而死亡 C．吞噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体有关 D．在成人体内，被病原体感染的细胞的清除是通过细胞坏死实现的 答案　D 解析　在成人体内，被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡，D错误。 题点　细胞凋亡和细胞坏死的综合 9．(2022·浙江6月选考，4)下列关于细胞衰老和凋亡的叙述，正确的是(　　) A．细胞凋亡是受基因调控的 B．细胞凋亡仅发生于胚胎发育过程中 C．人体各组织细胞的衰老总是同步的 D．细胞的呼吸速率随细胞衰老而不断增大 答案　A 解析　细胞凋亡贯穿于整个生命历程中，B错误；人体生长发育的不同时期均有细胞的衰老，C错误；细胞衰老时呼吸速率减慢，新陈代谢减慢，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。秀丽隐杆线虫的雌雄同体成虫有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，属于基因控制的编程性死亡，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　细胞凋亡的机制 11．(2024·杭州高一月考)如图为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。据图分析，下列叙述不正确的是(　　) A．①过程表明细胞凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能 B．细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了遗传物质有选择地发挥作用 C．②过程中凋亡细胞被吞噬，表明细胞凋亡是细胞被动死亡过程 D．细胞凋亡过程因始终有膜封闭，没有内含物释放，故不会引起炎症 答案　C 解析　①过程中凋亡诱导因子与膜受体特异性结合，表明细胞凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能，A正确；②过程中凋亡细胞被吞噬，表明细胞凋亡是细胞主动死亡过程，属于正常的生理性变化，C错误。 题点　细胞凋亡的机制 12．(2024·丽水高一期末)细胞衰老过程中不溶性大分子积累会造成溶酶体膜损伤，导致溶酶体内H＋溢出，细胞溶胶中pH下降，引发细胞凋亡。而谷氨酰胺分解产生的氨具有中和H＋的作用。下列叙述错误的是(　　) A．细胞中的溶酶体能够消化自身衰老的细胞器 B．细胞溶胶中pH下降使部分与代谢相关的酶活性降低 C．衰老细胞的细胞核体积减小，核膜内陷 D．促进谷氨酰胺分解可抑制细胞衰老引起的凋亡 答案　C 解析　细胞中的溶酶体能够消化自身衰老的、损伤的细胞器，还能吞噬并消化进入细胞的病毒和病菌，进而维持细胞内部环境的稳定，A正确；细胞衰老过程中不溶性大分子积累会造成溶酶体膜损伤，导致溶酶体内H＋溢出，细胞溶胶中pH下降，引发细胞凋亡，据此推测，细胞溶胶中pH下降使部分与代谢相关的酶活性下降，B正确；衰老细胞的细胞核体积增大，C错误；谷氨酰胺分解产生的氨具有中和H＋的作用，可见，促进谷氨酰胺分解可抑制细胞衰老引起的凋亡，D正确。 题点　细胞的生命历程综合 13．(18分)衰老和死亡是生命的基本现象，生命的更新、种族的延续就是在生与死的交替中进行的。细胞衰老过程中，细胞的形态、结构、生理和生化等方面均发生变化。据此回答下列问题： (1)衰老的细胞内水分________(填“增加”或“减少”)，那么生物细胞内水分出现这种情况一定是衰老的细胞吗？______________________________________________________，举例说明原因：_______________________________________________________________ _________________________________________________________________________。 (2)细胞衰老后细胞核的体积________，核膜___________________________________。那么人体内所有细胞衰老都会出现这种情况吗？________________，举例说明原因：__________ _______________________________________________________________________________。 (3)现有衰老的肝细胞和新生的肝细胞，用__________________________________(填染色剂)能将染色质染色，染色深浅的比较情况是________________________________________。 答案　(1)减少　不一定　种子成熟过程中水分减少，但细胞没有出现衰老　(2)增大　内陷　不一定　人成熟的红细胞没有细胞核　(3)龙胆紫染液　衰老的肝细胞的细胞核染色较深 解析　(3)染色质可以和碱性染料龙胆紫染液反应而出现深色，衰老的肝细胞的细胞核中染色质更易与染料结合从而导致染色较深。 题点　细胞衰老的特征 14．(14分)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。请据图分析回答下列问题： (1)线粒体中的细胞色素c嵌入在__________________________________，参与需氧呼吸第________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)细胞凋亡是细胞的编程性死亡，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。 答案　(1)线粒体内膜的磷脂双分子层中　三　(2) 细胞溶胶　ATP　C－9酶前体转化为活化的C－9酶　(3)基因　溶酶体 题点　细胞凋亡的机制 学科网（北京）股份有限公司 $