内容正文:
第3节 细胞的衰老和死亡
基础过关练
题组一 细胞的衰老
1.(2026湖南衡阳期末)长时间使用手机,屏幕的蓝光可促进活性氧自由基(ROS)的生成,加速视网膜色素上皮细胞的衰老。下列叙述正确的是( )
A.ROS可能通过攻击生物膜和DNA等结构,进而诱发细胞衰老
B.被蓝光诱导衰老的细胞,其细胞核体积缩小,染色质松散
C.视网膜色素上皮细胞加速衰老就会引起人的衰老
D.衰老的视网膜色素上皮细胞中所有酶的活性都降低,细胞代谢减慢
2.(甄选真题)(2025陕晋青宁高考)细胞衰老表现为细胞形态、结构和功能的改变。下列叙述错误的是( )
A.细胞持续分裂过程中端粒缩短可引起细胞衰老
B.皮肤生发层新形成细胞替代衰老细胞过程中有新蛋白合成
C.哺乳动物成熟红细胞的程序性死亡会导致机体的衰老
D.衰老小肠上皮细胞的膜通透性改变,物质吸收效率降低
题组二 细胞的死亡
3.“人生天地之间,若白驹之过隙,忽然而已”,这句话形象地比喻了生命历程的短暂,也提醒了我们奋斗正当时。下列有关细胞生命历程的叙述正确的是( )
A.细胞内氧化反应产生的自由基可以延缓细胞衰老
B.在营养缺乏条件下,细胞可通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量
C.白细胞清除被病毒感染的细胞属于细胞坏死
D.细胞凋亡不利于个体的生长发育,因为它使个体细胞数量减少
4.(2025江苏南通月考)坏死性凋亡是一种程序性死亡,坏死性凋亡与细胞凋亡的差异如表所示。已知细胞内容物外泄会加重局部炎症反应,一方面有利于清除病原体,另一方面则可能造成严重的机体损伤。下列推断不合理的是( )
细胞死亡
方式
细胞凋亡
坏死性凋亡
形态特征
细胞内容物不外泄
细胞膜破坏,内容物外泄
发生原因
细胞自然更新,病原体感染等
病理性刺激,病原体感染等
A.坏死性凋亡对生物体可能有利,也可能有害
B.病毒感染可能导致细胞凋亡的发生,也可能导致坏死性凋亡的发生
C.坏死性凋亡对于多细胞生物体完成正常发育至关重要
D.坏死性凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控
5.(2026山东淄博月考)葡萄糖饥饿和缺氧压力使细胞中自由基(ROS)水平上升,进而促进蛋白Beclin1磷酸化,阻碍Beclin1和Bcl-2结合,从而诱导细胞自噬。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。下列说法正确的是( )
A.当Beclin1和Bcl-2结合后,可诱导细胞自噬现象的发生
B.ROS可攻击线粒体的DNA和蛋白质,可能引起基因突变和蛋白质活性下降
C.自噬体膜不属于生物膜系统
D.通过细胞自噬清除衰老线粒体的过程属于细胞凋亡
能力提升练
题组 综合分析细胞的衰老及死亡
1.(教材习题改编)血液系统中的成熟细胞寿命较短,如白细胞的寿命一般为7~14天,红细胞的寿命一般为100~120天。同样是血细胞,白细胞凋亡的速率比红细胞快得多。因此,在人的一生中,造血干细胞需适时补充血液系统中的不同血细胞。下列叙述正确的是( )
A.红细胞和白细胞的基因组成不同,基因执行情况不同
B.成熟红细胞可运输氧气,其凋亡不利于机体内部环境的稳定
C.白细胞吞噬各种病原体的过程都与细胞间的识别有关
D.白细胞与红细胞的凋亡速率不同,这与两种细胞在人体内行使的功能不同密切相关
2.(2026广东汕头期中)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.抑制Cu2+转变成Cu+,即可防止细胞死亡
B.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
C.若人体细胞内Cu2+浓度升高,细胞可能会经过图示过程后死亡
D.清除细胞中的FDX1后,细胞质中丙酮酸增多,有氧呼吸第二、三阶段都不能正常进行
3.(2025广东华南师大附中月考)科学研究表明,在年轻小鼠皮肤中,胶原蛋白COL17A1基因(核基因)表达水平较低的干细胞比表达水平高的干细胞更容易被淘汰,这一竞争有利于维持皮肤年轻态。随着年龄增长,胶原蛋白COL17A1基因表达水平较低的干细胞会增多。下列叙述正确的是( )
A.年轻小鼠COL17A1基因的表达水平较高,无衰老皮肤细胞
B.COL17A1基因含量的高低可以作为判断皮肤是否衰老的一个依据
C.COL17A1基因表达水平不同的皮肤干细胞不是细胞分化的结果
D.胶原蛋白COL17A1基因存在于小鼠所有细胞中但不一定都表达
创新点 以基因调控探究衰老与端粒酶的关系
4.(2026山东师大附中月考)为研究Klotho基因对生物体衰老的影响。科学家利用健康小鼠(甲组)、Klotho基因表达缺失突变小鼠(乙组)和Klotho基因超表达小鼠(丙组)做了相关研究,结果分别如图1、图2所示。已知Klotho基因表达可生成相关蛋白质。下列相关叙述错误的是( )
A.人体细胞中最多可以出现92个端粒
B.Klotho基因的表达有利于延缓生物体衰老
C.端粒酶可能使受损的端粒得到修复,从而使细胞寿命延长
D.若自由基攻击Klotho基因,则可能会加剧细胞的衰老
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.A
2.C
3.B
4.C
5.B
1.A 活性氧自由基(ROS)是强氧化剂,会攻击细胞膜的磷脂分子,导致生物膜损伤;ROS也会损伤DNA,引发基因突变或DNA断裂,进而诱发细胞衰老,A正确。衰老细胞的特征之一是细胞核体积增大,染色质收缩,B错误。多细胞生物体中,单一类型细胞加速衰老≠个体衰老,C错误。衰老细胞中并非所有酶的活性都降低,如与衰老相关的酶活性会升高,D错误。
2.C 端粒学说认为,细胞持续分裂过程中端粒缩短会使端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤,导致细胞活动渐趋异常,引起细胞衰老,A正确;皮肤生发层细胞分裂产生新细胞时,需合成DNA复制所需的蛋白质等,故有新蛋白合成,B正确;哺乳动物成熟红细胞的程序性死亡是机体细胞的自然更新过程,一般不会导致机体的衰老,C错误;衰老细胞的细胞膜通透性改变,转运蛋白减少或功能下降,物质吸收效率降低,D正确。
3.B 自由基学说认为自由基会加速细胞衰老,A错误;细胞自噬是细胞降解自身受损或功能退化的细胞结构的过程,在营养缺乏时可为细胞提供物质和能量以维持生存,B正确;被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡,细胞凋亡有利于多细胞生物个体正常的生长发育,C、D错误。
4.C
关键信息
选项判断
①题干信息:细胞内容物外泄一方面有利于清除病原体,另一方面则可能造成严重的机体损伤;
②题表信息:坏死性凋亡会导致细胞内容物外泄
坏死性凋亡对生物体可能有利,也可能有害,A合理
题表信息:细胞凋亡与坏死性凋亡的发生原因都有病原体感染
病毒感染可能导致细胞凋亡的发生,也可能导致坏死性凋亡的发生,B合理
细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育至关重要,C不合理;由题可知,坏死性凋亡是一种程序性死亡,程序性死亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,D合理。
5.B 由题意可知,Beclin1和Bcl-2结合被阻碍,从而诱导细胞自噬,A错误;ROS可攻击线粒体的DNA(可能引起基因突变)和蛋白质(使其空间结构破坏,活性下降),B正确;生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜等结构,自噬体膜也属于生物膜系统,C错误;细胞自噬清除衰老线粒体等,是细胞维持稳态的正常生理过程,而细胞凋亡是由基因控制的细胞程序性死亡,二者机制不同,D错误。
能力提升练
1.D
2.A
3.C
4.A
1.D 红细胞和白细胞来源于造血干细胞的分裂、分化,两者的基因组成相同(成熟红细胞除外),基因执行情况不同,A错误。细胞凋亡是多细胞生物体正常的生命现象,对生物体是有利的,成熟红细胞的凋亡有利于机体内部环境的稳定,B错误。若白细胞吞噬的病原体为病毒,则不能体现细胞间的识别,C错误。白细胞抵御病原体的入侵,凋亡速率快;红细胞运输氧气,凋亡速率慢,D正确。
2.A
信息提取
选项判断
①Cu2+可通过2条路径(转变成Cu+或与脂酰化DLAT结合)导致细胞死亡;
②细胞死亡的方式有多种
单纯抑制Cu2+转变成Cu+,不能防止细胞死亡,A(✕),C(√)
Cu2+可通过与脂酰化DLAT结合,间接引起线粒体功能紊乱,进而导致细胞死亡
人体成熟的红细胞无线粒体,受Cu2+影响较小,B(√)
FDX1可促进DLAT脂酰化,进而保证有氧呼吸第二阶段(消耗丙酮酸)正常进行,清除细胞中的FDX1后,有氧呼吸第二阶段不能正常进行,导致细胞质中丙酮酸积累,有氧呼吸第三阶段也不能正常进行,D正确。
3.C 虽然年轻小鼠COL17A1基因的表达水平较高,但也有衰老的皮肤细胞,A错误。同一个体的体细胞中COL17A1基因的含量一般相同,COL17A1基因表达水平的高低可以作为判断皮肤是否衰老的一个依据,B错误。细胞分化的本质是基因的选择性表达,而基因的选择性表达指的是细胞中表达的基因种类不同,而不是同一基因的表达量不同,COL17A1基因表达水平不同的皮肤干细胞不是细胞分化的结果,C正确。小鼠成熟的红细胞不含细胞核,故不存在COL17A1基因,D错误。
4.A 每条染色体的两端都有端粒,人体细胞中最多可以有92条染色体(有丝分裂后期、末期),则人体细胞中最多可以有184个端粒,A错误。
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