4.3细胞凋亡是编程性死亡课件-2026-2027学年高一上学期生物浙科版必修1

该高中生物学课件围绕细胞衰老与凋亡展开，通过“生老病死”问题探讨及早年衰老综合征案例导入，系统讲解衰老细胞的特征、原因（端粒学说等）、凋亡调控机制及与坏死的辨析，构建从现象到本质的知识脉络。 其亮点在于融合生命观念（结构与功能观理解衰老特征）、科学思维（对比凋亡与坏死），采用记忆口诀、表格对比及高考真题衔接，帮助学生深化理解，教师可借助实例提升教学效率，培养学生健康意识与社会责任。

细胞凋亡是编程性死亡 第四章 细胞的生命历程 目 录 01 衰老细胞的结构和代谢产生异常 02 衰老细胞的死亡受基因的调控 【核心素养】 1.生命观念：从结构与功能观的角度理解细胞衰老的原因及特点 2.科学思维：辨析衰老和凋亡是细胞生命活动的正常现象 3.社会责任：通过联系生活实际，观察衰老的症状，收集健康养老的生活方式 【学习目标】 1.掌握细胞衰老的特征，并分析其原因 2.阐明细胞凋亡的意义 3.辨析细胞凋亡与细胞坏死 问题探讨 花 有重开日 人无再 少年 Flowers have a reopening day Man is young but once 问题探讨 “生老病死”是生物界的普遍现象，生物个体是这样，作为生物体基本结构和功能单位的细胞亦如此。细胞的衰老、死亡是如何发生的？对生命活动有什么意义？ 小资料：早年衰老综合征 早年衰老综合征，又称儿童早衰症，属遗传病，1886 年首见报道。罹患该病的儿童的身体衰老速度比正常衰老过程快 5～10 倍，使其貌如老人。患者体内的器官快速衰老，造成各种生理机能下降。儿童早衰症病童常出现的症状包括脱发、较晚长牙、身材矮小及皮 下脂肪减少等，但病童的心智年龄大多与同龄儿童无异。病童一般只能活 7～20 年，大多死于心血管疾病等衰老病。目前没有有效治疗儿童早衰症的方法。是什么原因让这些患病儿童过早地衰老呢？ 01 衰老细胞的结构和代谢产生异常 衰老细胞的结构和代谢产生异常 1.衰老 又称老化，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 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。 衰老过程发生在生物界的整体水平、种群水平、个体水平、细胞水平、分子水平等不同的层次，所以细胞也不可避免地衰老，这是细胞生命活动的必然规律。 衰老细胞的死亡受基因的调控 2.细胞衰老的特征（分子水平） 细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低 细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深 细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小 细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢 细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递 衰老细胞的死亡受基因的调控 【记忆技巧】一大一小、一多一少、两低、两慢 大 小 多 少 低 慢 ：①细胞膜的物质运输功能降低 ：①细胞内的呼吸速率减慢 ：细胞核的体积增大，染色质收缩，染色加深 ：细胞体积变小 ：细胞内的色素逐渐积累增多 ：细胞内的水分减少 ②多种酶的活性降低 ②新陈代谢速率减慢 衰老细胞的死亡受基因的调控 3.细胞衰老的表现（个体水平） 表现 原因 满脸皱纹 出现“老年斑” 浑身乏力、行动迟缓 头发变白 吸收能力下降 皮肤细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小 皮肤细胞中色素积累 老年人细胞中与呼吸有关的酶活性降低，代谢缓慢 由于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 细胞膜通透性改变，物质运输功能降低 衰老细胞的死亡受基因的调控 4.细胞衰老的原因 （1）差错学派 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。 代谢废物积累学说 DNA损伤修复学说 自由基学说 体细胞突变学说 大分子交联学说 衰老细胞的死亡受基因的调控 （2）端粒学说 2009 年，诺贝尔生理学或医学奖授予了美国的布莱克本和格雷德、绍斯塔克三人，以表彰他们发现了端粒和端粒酶保护染色体的机理。他们的发现为细胞衰老的端粒学说提供了依据。 布莱克本 格雷德 绍斯塔克 衰老细胞的死亡受基因的调控 端粒是真核生物染色体末端的 DNA重复序列，能维持染色体的稳定性 端粒是染色体末端的DNA序列，衰老的原因是细胞不再分裂，细胞之所以停止分裂，是因为受到端粒长短的限制。细胞每分裂一次，端粒就会缩短一点，端粒越短，人衰老得越快。 端粒DNA序列缩短 细胞衰老 细胞分裂 缩短到一定程度无法继续 衰老细胞的死亡受基因的调控 （3）自由基学说 自由基常带有未配对的电子，表现出高度的反应活跃性，会攻击和破坏细胞内各种具有正常功能的生物分子。 辐射 有害物质入侵 细胞内氧化反应 自由基 磷脂 蛋白质 DNA 膜损伤 活性下降 基因突变 产生更多 产生 攻击 衰老细胞的死亡受基因的调控 【思考】细胞衰老=个体衰老？ 单细胞生物 多细胞生物 个体衰老与死亡＝细胞衰老与死亡 个体衰老与死亡≠细胞衰老与死亡 个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程 衰老细胞的死亡受基因的调控 5.细胞衰老的意义 （1）有利方面 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 【例】血液中红细胞的快速更新可保障机体所需氧气的供应 （2）不利方面 众多细胞的衰老会导致人体的衰老，会出现免疫力下降、适应环境能力减弱等现象 02 衰老细胞的死亡受基因的调控 衰老细胞的死亡受基因的调控 衰老细胞的死亡是生命的普遍现象，但细胞死亡并非与机体死亡同步。正常的组织中，经常发生“正常”的细胞死亡，这是维持组织机能和形态所必需的。 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。 细胞凋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。 衰老细胞的死亡受基因的调控 衰老细胞的死亡受基因的调控 1.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 衰老细胞的死亡受基因的调控 2.细胞凋亡的类型 个体发育过程中细胞程序性死亡（发育性凋亡） 成熟细胞的自然更新（更新性凋亡） 被病原体感染细胞的清除（清除性凋亡） 青蛙的发育 清除受损、突变、衰老细胞 ①完成正常生长发育 ②维持内部环境的稳定 ③抵御外界因素的干扰 【意义】 衰老细胞的死亡受基因的调控 【实例】 人的胚胎经历有尾阶段（上图为3周胚胎） 胎儿手的发育 透射电镜下正常白细胞（左）和凋亡白细胞（右）（10500×，经后期着色处理） 衰老细胞的死亡受基因的调控 在发育过程中或成熟组织中，发生凋亡的细胞数量是惊人的。 （1）动物体内 健康成人体内的骨髓和肠中，每小时约有 10 亿个细胞凋亡。脊椎动物神经系统的发育过程中，约有 50％的细胞凋亡。 （2）植物体内 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。 知识拓展——细胞坏死 细胞坏死是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。 诱因 本质 坏死是不利因素引起的、病理性的、对机体有害 衰老细胞的死亡受基因的调控 【实例】 极端的物理因素 极端的化学因素 病理性刺激—石棉 细胞凋亡与细胞坏死的比较 项目 细胞凋亡 细胞坏死 与基因的关系 细胞膜的变化 形态变化 影响因素 核与核膜 对机体的影响 受基因控制 内陷 细胞变圆，与周围细胞脱离 环境的生理性或病理刺激信号，环境条件的变化或缓和性损伤 形成凋亡小体 对机体有利 不受基因控制 破裂 细胞外形不规则变化 强烈的物理化学因素和严重的病理性刺激 膜破裂，碎核释放 对机体有害 课堂小结 细胞衰老和凋亡 细胞衰老 诱因 细胞死亡 特点 意义 特征 原因 概念 一大一小、一多一少、两慢、两低 细胞凋亡 细胞坏死 本质 课堂练习 1.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 解析：细胞凋亡不只发生于胚胎发育过程中，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也是通过细胞凋亡完成的，B错误；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，人体各组织的衰老并非总是同步的，但从总体上看，人体衰老的过程是组成人体的细胞普遍衰老的过程，C错误；细胞衰老时呼吸速率减慢，新陈代谢减慢，D错误。 A 2.研究发现在没有任何突变及应激刺激下，心衰患者端粒长度较正常人群缩短。与正常心肌细胞相比，短端粒心肌细胞所表现的收缩力更大、跳动频率更高、线粒体功能更低，揭示了心肌细胞端粒缩短可诱发心肌功能障碍并进入衰老状态。下列相关叙述错误的是(      ) A.细胞增殖使线粒体DNA的端粒逐渐变短，导致线粒体DNA损伤 B.造血干细胞的端粒DNA长度会随着细胞分裂次数的增加而变短 C.端粒是线状染色体的两端所具有特殊序列的DNA—蛋白质复合体 D.细胞衰老后，细胞膜通透性发生改变，细胞中部分酶的活性降低 解析：端粒是染色体末端的结构，线粒体中不含染色体，因此没有端粒，A错误；端粒学说显示，位于染色体两端的端粒随细胞分裂次数的增加而缩短，造血干细胞具备分裂能力，据此推知造血干细胞的端粒DNA长度会随着细胞分裂次数的增加而变短，B正确；端粒是存在于线性染色体两端的一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体，C正确；细胞衰老的特征包括细胞膜通透性改变(如物质运输功能降低)、部分酶活性降低(如酪氨酸酶活性下降导致白发)，这是细胞衰老的普遍特征，D正确。 A 3.下图表示细胞凋亡和细胞坏死的过程。一些研究表明，细胞坏死与神经退行性疾病等有关，也有一定的程序性。下列说法错误的是(      ) A.凋亡小体可作为区分细胞凋亡和细胞坏死的标志 B.人体内神经细胞的自然更新可通过细胞凋亡完成 C.被病原体感染的细胞的死亡都对机体健康有利 D.细胞正常代谢活动受损引起的细胞死亡可能受基因调控 解析：A(√)从图中可以看出，细胞凋亡过程中会形成凋亡小体，而细胞坏死过程中没有凋亡小体的形成，所以凋亡小体可作为区分细胞凋亡和细胞坏死的标志。B(√)细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，在生物体内，细胞的自然更新、某些被病原体感染的细胞的清除等都是通过细胞凋亡完成的。因此，人体内神经细胞的自然更新可通过细胞凋亡完成。C(×)被病原体感染的细胞的死亡不一定都对机体健康有利。如果是通过细胞凋亡清除被病原体感染的细胞，对机体健康有利；但如果被病原体感染的细胞坏死，细胞解体后释放出的细胞内容物，会引起炎症，对机体健康不利。D(√)细胞正常代谢活动受损引起的细胞死亡可能是细胞凋亡，而细胞凋亡是严格受基因调控的程序性死亡。所以细胞正常代谢活动受损引起的细胞死亡可能受基因调控。 C 衔接高考 1.【黑吉辽蒙2026年高考真题】成纤维细胞经适当剂量X射线处理后进入衰老状态，细胞内自由基水平上升，衰老相关β-半乳糖苷酶活性升高，染色质形成致密团块。下列叙述错误的是(    ) A.高剂量X射线可引起细胞坏死 B.清除过量的自由基有助于延缓细胞衰老进程 C.β-半乳糖苷酶活性升高表明细胞代谢活动增强 D.染色质收缩是形成染色质致密团块的重要原因 解析：A、高剂量X射线会严重破坏细胞结构,导致细胞正常代谢活动受损中断,可引发细胞坏死,A正确；B、根据细胞衰老的自由基学说,自由基会攻击细胞内的DNA、蛋白质等生物分子,加速细胞衰老,因此清除过量自由基有助于延缓细胞衰老进程,B正确; C、β-半乳糖苷酶是衰老相关标志酶,其活性升高表明细胞进入衰老状态,衰老细胞的整体代谢活动减弱,C错误; D、细胞衰老的典型特征之一是染色质收缩、染色加深,因此染色质收缩是形成染色质致密团块的重要原因,D正确。 C 2.【2025年山东高考真题】利用病毒样颗粒递送调控细胞死亡的执行蛋白可控制细胞的死亡方式。细胞接收执行蛋白后，若激活蛋白P，则诱导细胞发生凋亡，细胞膜突起形成小泡，染色质固缩；若激活蛋白Q，则诱导细胞发生焦亡，细胞肿胀破裂，释放大量细胞因子。下列说法错误的是(      ) A.细胞焦亡可能引发机体的免疫反应 B.细胞凋亡是由基因所决定的程序性细胞死亡 C.细胞凋亡和细胞焦亡受不同蛋白活性变化的影响 D.通过细胞自噬清除衰老线粒体的过程属于细胞凋亡 解析：由题可知,细胞焦亡会使细胞肿胀破裂,释放大量细胞因子,细胞因子可作为免疫信号,可能引发机体的免疫反应,A正确。细胞凋亡是由基因决定的程序性细胞死亡,受到严格的遗传机制调控,是细胞主动结束生命的过程,B正确。根据题干信息可知,若激活蛋白P,则诱导细胞发生凋亡；若激活蛋白Q,则诱导细胞发生焦亡,说明二者受不同蛋白活性变化的影响,C正确。细胞自噬主要是细胞对自身内部结构的降解、回收利用的过程,有利于维持细胞内环境稳态:通过细胞自噬清除衰老线粒体,没有导致细胞死亡,故不属于细胞凋亡,D错误。 D 感谢观看 Lavf59.27.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v1.1.1 $