内容正文:
1.衰老: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
(1)特征
①膜脂氧化导致细胞膜流动性降低。
②细胞质色素积累、空泡形成。
③细胞核体积增大,染色加深,核膜内陷,染色质凝聚、碎裂、溶解。
④DNA的功能受抑制,RNA含量降低。
知识点 1 衰老细胞的结构和代谢产生异常
第三节 细胞凋亡是编程性死亡
必备知识 清单破
第1讲 描述运动的基本概念
⑤蛋白质合成下降,酶的活性降低。
⑥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。
⑦呼吸变慢等。
(2)细胞衰老的原因
①“端粒DNA”长度。
②一些与衰老相关基因的活化。
③细胞代谢产物的积累,如哺乳动物脂褐质的沉积。
④化学性质活泼的自由基攻击生物体内的DNA、蛋白质和脂类等大分子物质。
⑤随着年龄的增加,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。
第1讲 描述运动的基本概念
1.细胞凋亡:严格受基因调控的死亡。
2.原因:由某种基因引发。
3.表现特征
(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。
特别提醒
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。
知识点 2 衰老细胞的死亡受基因的调控
第1讲 描述运动的基本概念
4.实例
(1)蝌蚪在发育过程中,尾和鳃都在一定时期消失,就是通过细胞凋亡实现的。
(2)人胚胎发育过程中会产生过量的神经细胞,需要调整神经细胞的数量,使之与受神经细胞
支配的细胞数量相适应,以保证神经系统对生命活动的精确调节。这种调整也是通过细胞凋
亡实现的。
(3)细胞凋亡在植物体内也普遍存在,如胚发育过程中胚柄的退化、单性植物中花器官的退
化、植物体内通气组织的形成等。
第1讲 描述运动的基本概念
知识辨析
1.自由基攻击细胞内的DNA等物质会引起细胞衰老,这种说法正确吗?
正确。自由基攻击生物体内的DNA等物质,造成损伤,会引起细胞衰老。
2.细胞衰老与基因无关,凋亡与基因有关,这种说法正确吗?
不正确。细胞衰老和凋亡都与基因有关。
3.将蝌蚪尾部用浓盐酸处理后,尾部溃烂消失,这属于细胞凋亡,这种说法正确吗?
不正确。蝌蚪尾部溃烂消失属于细胞坏死,与细胞凋亡不同。
4.多细胞生物细胞死亡与机体死亡同步进行,这种说法正确吗?
不正确。多细胞生物体内的细胞不断地衰老和死亡,同时又有增殖产生的新细胞来代替它们。
5.脊椎动物神经系统的发育过程中,没有细胞凋亡,这种说法正确吗?
不正确。脊椎动物神经系统的发育过程中,约有50%的细胞凋亡。
提示
提示
提示
提示
提示
第1讲 描述运动的基本概念
关键能力 定点破
定 点 细胞衰老与细胞分裂、分化、癌变、凋亡的区别与联系
1.区别
项目 结果 遗传物质变化
细胞分裂 单细胞生物完成生殖,多细胞
生物产生新细胞 核遗传物质复制后均分
细胞分化 产生不同类型的细胞 遗传物质不发生改变
细胞癌变 形成能无限增殖的癌细胞 遗传物质发生改变
细胞衰老 细胞走向死亡 遗传物质可能发生改变
细胞凋亡 细胞死亡 遗传物质不发生改变
第1讲 描述运动的基本概念
2.联系
第1讲 描述运动的基本概念
经过间期的复制,一条染色体上存在两条染色单体,黏连蛋白将两条姐妹染色单体绑在
一起形成巨大的蛋白环,防止它们分开。
在后期起始阶段,一种称为后期促进复合物(APC)的蛋白复合物破坏抑制蛋白。当抑制
蛋白被移除,分离酶就被释放出来切割姐妹染色单体间的黏连蛋白,从而实现姐妹染色单体
的分开。
学科素养 情境破
情境探究
素养 科学思维——染色单体分开模型的建构
第1讲 描述运动的基本概念
第1讲 描述运动的基本概念
问题1 黏连蛋白合成于细胞周期哪一个阶段?是在什么场所合成的?
在间期完成有关蛋白质(如黏连蛋白)的合成,蛋白质合成的场所为核糖体。
问题2 活化的APC与分离酶发挥作用之间有怎样的关系?
活化的APC通过降解分离酶抑制蛋白使分离酶不再受抑制,分离酶恢复活性。
问题3 染色体数目加倍和平均分配到子细胞中分别与图中哪些结构或物质有关?
染色体数目加倍与分离酶的作用有关,分离酶切割姐妹染色单体间的黏连蛋白,从而
将姐妹染色单体分开;染色体平均分配到子细胞中与纺锤丝牵引有关。
问题4 从蛋白质功能角度分析,APC和分离酶属于哪种类型的蛋白质?
APC能降解分离酶抑制蛋白,分离酶能降解黏连蛋白,说明APC和分离酶都具有蛋白
酶功能,属于具有催化功能的蛋白质。
提示
提示
提示
提示
第1讲 描述运动的基本概念
讲解分析
1.如果一个分裂中的细胞在所有染色体完全连接纺锤丝之前就开始进行姐妹染色单体的分
开,那么可能有一个子细胞得到的染色体数比亲代细胞少,而另一个子细胞得到过多的染色
体,这两种情况对于细胞来说都是致命的。因此,一个分裂中的细胞在进行染色单体的分开
之前必须保证全部染色体完全连接在纺锤丝上。
2.为了监控染色体连接纺锤丝的情况,细胞使用负信号:未连接的染色体发送一个“停止”信
号给细胞周期控制系统,该信号通过阻断APC的活化来抑制细胞有丝分裂进一步进行。没有
了活化的APC,姐妹染色单体就维持结合在一起的状态。如此,在每一条染色体正确地连接
纺锤丝之前,没有姐妹染色单体能够分开,这就是纺锤体组装检验点。APC不但可引起黏连
蛋白的降解,而且还可破坏调控分裂期的细胞周期蛋白,导致其失活,从而有利于细胞退出有
丝分裂,避免产生遗传物质异常的子细胞。
第1讲 描述运动的基本概念
典例呈现
例题 真核细胞的分裂间期,染色体完成复制后产生的姐妹染色单体保持相互黏附状态,在
分裂期才会分开并平均分配到子细胞中。黏连蛋白(姐妹染色单体之间的连接蛋白)的裂解
是分开姐妹染色单体的关键性事件,分离酶(SEP)是水解黏连蛋白的关键酶,它的活性被严密
调控。如图a、b、c分别表示细胞周期中细胞内发生的变化以及对应细胞内某些化合物的
含量变化。下列说法不正确的是 ( )
C
A.a时期,SCR能与SEP紧密结合,阻止SEP水解黏
连蛋白
B.b时期,APC含量上升,使SCR分解
C.与b时期相比,c时期染色体数目和核DNA数目
均加倍
D.若APC的活性被抑制,姐妹染色单体就难以分开
第1讲 描述运动的基本概念
解题思路 a时期,细胞中存在细胞核,处于分裂间期;SCR与SEP紧密结合,阻止SEP水解黏连
蛋白,A正确。b时期,染色体的着丝粒排列在赤道面上,处于有丝分裂中期;APC含量上升,作
用于SCR使其分解,随着SCR的分解,SEP抑制状态被解除,B正确。c时期着丝粒分裂,姐妹染
色单体分开,处于有丝分裂后期,染色体数目加倍,但核DNA数目不变,C错误。APC可使SCR
分解,从而将分离酶(SEP)分离出来,SEP水解黏连蛋白,使姐妹染色单体分开,若APC的活性被
抑制,姐妹染色单体就难以分开,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
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