内容正文:
6.3 细胞的衰老和死亡
第六章 细胞的生命历程
本课以“爷爷的皱纹与孙女的青春”为真实情境,通过“找特征—探原因—辨关系—明方式—联生活”的任务链,引导学生从细胞水平理解衰老与死亡,形成辩证的生命观和健康生活意识。
1
情境导入
1.人为什么会慢慢变老?身体里到底发生了什么变化?
2.细胞也会变老、死亡吗?细胞衰老和个体衰老是一回事吗?
3.蝌蚪尾巴消失、胎儿手指分开,这些“死亡”为什么是必要的?
4.如果细胞死亡失控,会引发哪些疾病?
图1:双氧水在瓶中静置,几乎看不到气泡。
图2:双氧水涂抹在伤口上,迅速产生大量白色泡沫。
细胞中每时每刻都在进行着许多化学反应,这些反应共同构成了细胞代谢。那么细胞是如何让这些反应在温和条件下快速进行的呢?答案就藏在“酶”之中。
学习目标
重难点
重点
细胞的死亡
细胞的衰老
任务一:衰老的“痕迹”——细胞衰老时会发生什么?
1
4
任务一:衰老的“痕迹”——细胞衰老时会发生什么?
任务探究
即时演练
探究新知
衰老细胞在形态和结构上有哪些明显变化?
任务一:衰老的“痕迹”——细胞衰老时会发生什么?
任务探究
即时演练
探究新知
细胞膜
细胞质
细胞核
改变,物质运输功能降低
:减少→细胞体积减小
酶:活性 →新陈代谢速率减慢
色素: (例:脂褐素→老年斑)
线粒体:数量减少→呼吸速率减慢
体积:增大
:内折
→
通透性
水分
核膜
一大、一小、一多、一少、两慢、两低。
:收缩,染色加深
染色质
降低
积累
任务一:衰老的“痕迹”——细胞衰老时会发生什么?
任务探究
即时演练
探究新知
表现 原因分析
皮肤干燥、发皱
头发变白
出现老年斑
吸收能力下降
无力
细胞内的水分减少,使细胞萎缩
细胞内酪氨酸酶活性降低,黑色素的合成减少
细胞内的色素(主要是脂褐素)积累
物质运输功能降低
细胞呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢,
能量供应不足
即时演练
任务探究
1.研究发现衰老的神经细胞中异常的M蛋白含量明显高于年轻的神经细胞,异常M蛋白可被溶酶体酶分解,且年轻细胞中的溶酶体酶活性远高于衰老细胞。下列相关叙述正确的是( )
A.衰老的神经细胞中所有酶的活性都会降低
B.异常M蛋白在衰老的神经细胞中不被分解
C.衰老的神经细胞中异常M蛋白含量一定与细胞衰老无关
D.年轻神经细胞分解异常M蛋白的能力比衰老神经细胞强
D
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任务二:细胞为什么会变老?——探究细胞衰老的原因
2
9
任务二:细胞为什么会变老?——探究细胞衰老的原因
任务探究
即时演练
探究新知
资料分析一:自由基学说。
思考:自由基从何而来?它如何造成细胞损伤?
任务二:细胞为什么会变老?——探究细胞衰老的原因
任务探究
即时演练
探究新知
资料分析一:自由基学说。
自由基
概念
特点
原因
危害
具有不成对电子的原子
自由基含有未配对电子,表现出高度的反应活泼性
细胞内进行的各种氧化反应中容易产生;
辐射以及有害物质入侵,刺激细胞产生
①攻击磷脂分子
引起基因突变。
②攻击DNA分子
使蛋白质活性下降,导致细胞衰老。
③攻击蛋白质分子
任务二:细胞为什么会变老?——探究细胞衰老的原因
任务探究
即时演练
探究新知
资料分析二:端粒学说。
思考:端粒缩短为什么会导致细胞衰老?癌细胞为什么能无限增殖?
任务二:细胞为什么会变老?——探究细胞衰老的原因
任务探究
即时演练
探究新知
资料分析二:端粒学说。
端粒
概念
特点
危害
每条染色体两端都有一段特殊序列的 复合体
端粒 在每次细胞分裂后会缩短一截
端粒DNA序列变短会使端粒内侧正常基因的 受到损伤, 结果使细胞活动趋于异常。
DNA—蛋白质
DNA序列
DNA序列
即时演练
任务探究
2.激活沉默信息调节因子1(Sirt 1)可延缓细胞衰老。Sirt 1激活程度与NAD+/NADH的比值呈正相关。下列说法正确的是( )
A.NADH转化为NAD+过程通常伴随O2产生
B.NADH转化成NAD+过程通常伴随磷酸产生
C.科学运动增加NADH相对含量,可以延缓衰老
D.适度寒冷增加NAD+相对含量,可以延缓衰老
D
O2的消耗
ATP转化为ADP
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任务三:细胞死亡都是“坏事”吗?——凋亡与坏死
3
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任务三:细胞死亡都是“坏事”吗?——凋亡与坏死
任务探究
即时演练
探究新知
这两类细胞死亡一样吗?哪种对生物体有利?
任务三:细胞死亡都是“坏事”吗?——凋亡与坏死
任务探究
即时演练
探究新知
项目 细胞凋亡 细胞坏死
与基因的关系
特点
死亡原因
死亡过程
对机体的影响
受凋亡基因控制的
与基因无关
生理性
病理性
对机体是有利,
不发生炎症
对机体是有害,
发生炎症
不利因素影响
基因控制
主动的
被动的
任务三:细胞死亡都是“坏事”吗?——凋亡与坏死
任务探究
即时演练
探究新知
DNase酶能将DNA切割形成DNA片段,Caspase酶能将细胞内蛋白降解成多肽,导致细胞裂解形成凋亡小体,进而被吞噬细胞吞噬清除。
体现了生物膜信息传递的功能
此过程需要溶酶体的参与
任务三:细胞死亡都是“坏事”吗?——凋亡与坏死
任务探究
即时演练
探究新知
在神经系统发育过程中,通过细胞凋亡使神经细胞的数目与靶细胞数目相匹配。
任务三:细胞死亡都是“坏事”吗?——凋亡与坏死
任务探究
即时演练
探究新知
凋亡一定引起细胞死亡;自噬不一定引起细胞死亡。
即时演练
任务探究
1.导管是被子植物木质部中运输水分和无机盐的主要输导组织,由导管的原始细胞分裂、分化、死亡后形成。下列叙述正确的是( )
A. 细胞坏死形成导管的过程是一种自然的生理过程
B. 分化成熟后的导管仍具备脱分化和再分化的能力
C. 导管的原始细胞与叶肉细胞的基因表达情况存在差异
D. 细胞骨架在维持导管的形态及物质的运输中发挥作用
C
分化成熟后的导管是死细胞
成熟的导管分子为长管状的死细胞,没有细胞骨架
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课后作业
请完成一份“细胞的一生”科普手抄报或电子小报。
要求包含以下内容:
1.用简图或表格总结细胞衰老的主要特征,并各举一个生活中能观察到的对应现象。
2.用漫画或流程图解释自由基学说或端粒学说(任选其一)。
3.比较细胞凋亡与坏死的三个不同点,并各举一例说明。
4.写一句给家人的“抗衰建议”,并简要说明其生物学原理。
这就解释了为什么“常规杀菌方法难以根除”——蓝细菌是原核细胞生物,不是一般意义上的“菌”,且它与环境中的营养物质富集有关,是生态问题,不仅是杀菌问题。
随堂小练
1.同生物体一样,细胞也会衰老和死亡。细胞的衰老和死亡与个体的生命历程密切相关。判断下列相关表述是否正确。
(1)衰老的生物体中,细胞都处于衰老状态。 ( )
(2)端粒受损可能会导致细胞衰老。 ( )
(3)细胞凋亡使细胞自主有序地死亡,对生物体是有利的。( )
(4)细胞死亡是细胞凋亡的同义词。 ( )
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✓
✓
✘
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随堂小练
2.与个体的衰老一样,细胞衰老会表现出明显的特征。下列不是细胞衰老特征的是 ( )
A.细胞内水分减少
B.细胞代谢缓慢
C.细胞不能继续分化
D.细胞内色素积累较多
C
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随堂小练
3.同样是血细胞,白细胞与红细胞的功能不同,凋亡的速率也不一样,白细胞凋亡的速率比红细胞快得多。细胞凋亡的速率与它们的功能有关系吗?请结合这一实例说明细胞凋亡的生物学意义。
细胞凋亡的速率与它们的功能有关系。因为白细胞的主要功能是吞噬病菌等,所以白细胞凋亡的速率很快。细胞凋亡不仅保证了多细胞生物体发育的正常进行,而且在维持生物体内部环境的稳定、抵御外界各种因素的干扰方面也都起着非常关键的作用。
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下节再见
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