2027届高三生物一轮复习课件 第16讲 细胞的分化、衰老和死亡

第16讲 细胞的分化、衰老和死亡 >>>2027届生物学一轮复习 正常情况下同一个体的不同体细胞核遗传物质相同吗？ 人体的不同细胞 植物的不同细胞 叶肉细胞 表皮细胞 储藏细胞 没有叶绿体(P119) 相同 细胞体积的增大 细胞生长 依靠 细胞数量的增多 细胞增殖 依靠 细胞种类的增多 细胞分化 依靠 多细胞生物体长大伴随发生 一、细胞分化 考点1 细胞的分化和细胞的全能性 指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。 1.概念(课本P119) 形成不同的组织和器官。 2.结果 3.时间 发生在整个生命进程中，胚胎时期达到最大限度。 一、细胞分化 考点1 细胞的分化和细胞的全能性 4.特点 (1)细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。 (2)细胞分化发生在整个生命进程中。 (3)一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。 (4)因为同一个个体的各种细胞都是由一个受精卵细胞通过有丝分裂产生的。就同一个体而言，各种细胞具有的遗传信息相同。 5.意义 是个体发育的基础；使多细胞生物体内的细胞趋向专门化，提高各种生理功能的效率。 普遍性 持久性 稳定性 遗传物质不变性 一、细胞分化 考点1 细胞的分化和细胞的全能性 6.细胞分化的本质 项目 DNA检测结果 RNA检测结果 输卵管细胞　 红细胞 胰岛细胞 输卵管细胞 红细胞 胰岛细胞 卵清蛋白基因 ＋ ＋ ＋ ＋ － － 珠蛋白基因 ＋ ＋ ＋ － ＋ － 胰岛素基因 ＋ ＋ ＋ － －  ＋ 核糖体蛋白基因 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 所有细胞均表达，其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的。如呼吸酶基因、ATP合成酶基因等。 管家基因： 只在某类细胞中特异性表达的基因，如卵清蛋白基因、胰岛素基因。 奢侈基因： (必修二P72) ——基因的选择性表达 一、细胞分化 考点1 细胞的分化和细胞的全能性 7.细胞分化的“变”与“不变” DNA、细胞的数目 细胞分化 变 mRNA、蛋白质的种类，细胞的形态、结构和功能 不变 一、细胞分化 考点1 细胞的分化和细胞的全能性 8.细胞分裂与细胞分化的区别和联系： 细胞分裂与分化 区别 分裂→ 分化→ 使细胞的数目增多 使细胞的种类增多 联系： 共同点： 遗传信息(DNA、基因)都不改变 细胞分裂是细胞分化的基础，通过细胞的分裂和分化，生物体才能完成生长、发育和繁殖的过程；一般分化程度越高、分裂能力越低。 即时训练 1.(2026广西高考)双歧杆菌是单细胞原核细菌，是人体重要的益生菌。合理膳食、规律生活有利于维持双歧杆菌在肠道中的数量稳定。下列有关双歧杆菌的说法正确的是（ ） A．可以从肠道中获取营养物质 B．利用自身的线粒体产生能量 C．通过减数分裂进行细胞增殖 D．通过细胞分化形成多种组织 2.(2026广东高考)被子植物花粉发育过程中，小孢子会发生一次有丝分裂，形成一个营养细胞（未来发育成花粉管）和一个生殖细胞（未来发育成精子），这两个细胞（ ） A．基因组序列不同 B．来源不同 C．染色体数目相同 D．表达的基因相同 A C 单细胞生物一般不发生分化 二、细胞的全能性 考点1 细胞的分化和细胞的全能性 1.概念 细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。 所有类型细胞 2.原因 细胞内含有形成完整个体所需的全套遗传信息。 下列现象能否体现细胞的全能性：芽原基细胞发育成芽；壁虎断尾再生；骨髓中的干细胞经诱导可以生成心肌细胞、成骨细胞、神经细胞等。 均不能体现。 没有分化的细胞，如受精卵、动物和人体的早期胚胎细胞也具有全能性。 二、细胞的全能性 考点1 细胞的分化和细胞的全能性 3.实例 植物组织培养 植物细胞具有全能性 动物体细胞核移植 动物细胞核具有全能性 选必三P54去核的方法有？ 二、细胞的全能性 考点1 细胞的分化和细胞的全能性 3.细胞全能性的高低 分化程度低的细胞____分化程度高的细胞 植物细胞____动物细胞 受精卵____生殖细胞___体细胞 ＞ ＞ ＞ ＞ 【即时训练】研究发现小鼠肝脏中成熟的肝细胞在受损后，部分细胞可先“脱分化”，然后通过分裂、分化修复组织。下列说法正确的是（　　） A．神经元死亡后，可通过残存神经元的分裂增殖实现受损区域的修复B．肝细胞“脱分化”过程中，其遗传物质会发生变化 C．肝细胞与“脱分化”后细胞的蛋白质种类和数量相同 D．“脱分化”过程中，细胞的分化程度逐渐降低 D 三、干细胞 考点1 细胞的分化和细胞的全能性 胚胎干细胞(ES细胞) 动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。(P121) ——可分化为体内任意细胞，但必须从胚胎中获取，涉及伦理问题。 成体干细胞 ——只能分化成特定的组织或细胞，如造血干细胞、神经干细胞、精原干细胞。 诱导多能干细胞(iPS细胞) ——类似胚胎干细胞；诱导方法： ①将特定基因或蛋白导入细胞(成纤维细胞、已分化的T细胞、B细胞)； ②用小分子化合物诱导形成。 分类 选必三P46 三、干细胞 考点1 细胞的分化和细胞的全能性 iPS细胞治疗 治疗性克隆 胚胎干细胞自体移植——可避免免疫排斥 P122: 科学∙技术∙社会： 骨髓移植和中华骨髓库 拓展应用： 干细胞疗法让许多恶性疾病患者看到了希望，但也有不少惨痛的教训。 三、干细胞 考点1 细胞的分化和细胞的全能性 1．2025年政府工作报告首次将“生物制造”纳入未来产业重点培育方向，《关于大力推进干细胞产业和基因治疗药物研发的提案》正式立案，下列关于干细胞的叙述正确的是（    ） A．干细胞分裂旺盛，不会衰老凋亡 B．成人体内干细胞发生基因突变属于可遗传变异，但不会遗传给下一代 C．干细胞有望被诱导成为人体各种细胞、组织、器官，体现了干细胞的全能性 D．干细胞分化的实质是基因的选择性表达，可以通过检测呼吸酶基因的表达情况来确定其是否发生了分化 B 干细胞虽分裂旺盛，但也会衰老凋亡 未体现细胞的全能性,从细胞到个体才体现全能性。 干细胞分化的实质是基因选择性表达，但呼吸酶基因是所有活细胞均需表达的基础基因，无法作为分化与否的判断依据 即时训练 即时训练 2.我国科研团队利用治疗性克隆技术成功培育出人源肾脏类器官。该技术通过将患者体细胞核移植形成重构胚，体外培养至囊胚后分离胚胎干细胞（ES细胞），并诱导其分化为特定细胞用于移植。下列叙述正确的是（　　） A．治疗性克隆的生物学基础是动物细胞具有全能性 B．胚胎干细胞具有组织特异性，只能发育成特定的细胞和组织 C．囊胚的细胞分化程度低，都能发育成完整的个体 D．该技术可为器官移植提供无免疫排斥的替代组织 D 治疗性克隆的基础是细胞核的全能性 胚胎干细胞（ES细胞）具有发育的全能性，可分化为各种细胞 囊胚期细胞已分化（如内细胞团和滋养层），且仅内细胞团可发育为完整个体 考点2 细胞的衰老和死亡 一、细胞衰老 1.个体衰老与细胞衰老的关系 2.细胞衰老的特征 酶活性降低，呼吸作用等代谢减慢 色素沉积，阻碍物质交流和传递 细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小 细胞核体积变大、核膜内折，染色质收缩、染色加深 细胞膜通透性改变，物质运输降低 【任务】请你分析老年斑和白发的原因。 考点2 细胞的衰老和死亡 “老年斑” “白发” 一、细胞衰老 细胞内酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少。 细胞内色素(脂褐素)的累积 3.细胞衰老影响个体的表现 考点2 细胞的衰老和死亡 一、细胞衰老 4.细胞衰老的原因 (1)自由基学说 带电分子或基团 生物膜损伤 基因突变 活性下降 考点2 细胞的衰老和死亡 (2)端粒学说 思考:所有细胞都有端粒吗？ 不是，有染色体的细胞才有。 DNA序列 【拓展】端粒酶是延长端粒的一种酶，属于逆转录酶。可以保护染色体末端(延缓衰老)。端粒酶在大多数细胞中的活性很低，在受精卵、干细胞和癌细胞中的活性很高。 考点2 细胞的衰老和死亡 一、细胞衰老 4.细胞衰老的意义 细胞名称 胃细胞 肺细胞 皮肤细胞 红细胞 白细胞 肠道细胞 肝脏细胞 骨骼细胞 心脏细胞 更新周期 7天 2-3周 28天 120天 13-20天 2-3天 5-6个月 7年 20年 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 考点2 细胞的衰老和死亡 二、细胞的死亡 ——包括凋亡和坏死等方式 1.细胞凋亡 ——细胞死亡的主要方式(生理性) 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡。细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，是一种程序性死亡。 ①凋亡起始，细胞接受到信号，染色质固缩、分离并沿核膜分布，细胞皱缩。 ②凋亡中，细胞质膜反折，包裹染色质和细胞器等细胞碎片，形成芽状突起并分离，形成凋亡小体。 ③凋亡小体被巨噬细胞吞噬。 1.细胞凋亡 ——细胞死亡的主要方式(生理性) ①发育性凋亡 ②更新性凋亡 ③清除性凋亡 完成正常生长发育 维持内部环境的稳定 抵御外界因素的干扰 青蛙的发育 某些被病原体感染的细胞的清除 清除受损、突变、衰老的细胞 意义→ 类型→ 2.细胞坏死 (病理性) 正常细胞 细胞损伤或死亡 正常代谢活动 种种不利因素 进行 受损 中断 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。 细胞坏死不是由基因决定的，是一种非正常的被动死亡，对机体有害，会导致免疫系统应答，引发炎症反应。 3.细胞凋亡和细胞坏死的比较 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 生理性 基因控制 主动的 对机体是有利，不发生炎症 与基因无关 病理性 不利因素影响 被动的 对机体是有害，发生炎症 被病原体侵染的细胞由免疫细胞作用使其清除，属于 ？ 被病原体侵染的细胞由病原体繁殖使其裂解死亡，属于？ 细胞凋亡 细胞坏死 考点2 细胞的衰老和死亡 三、细胞自噬 1.概念 就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用。 2.意义 ①处于营养条件缺乏下的细胞，通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量。 ②在细胞受损、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。 3.比较细胞凋亡和细胞自噬 细胞凋亡 细胞自噬 ①形态学上的区别： 凋亡会使细胞膜内陷形成凋亡小体，最后细胞解体；自噬是形成双层膜的自噬泡/体,包裹细胞质内的物质，然后与________ 融合消化掉内容物。 ②生理意义上的区别： 凋亡______(填“一定”或“不一定”)引起细胞死亡；自噬 _______(填“一定”或“不一定”)引起细胞死亡。 有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。 溶酶体 一定 不一定 即时训练 1.(2026贵州高考)呼吸上皮中的杯状细胞分泌黏液，纤毛细胞的纤毛摆动将携带灰尘和污物的黏液清除，基底细胞增殖分化补充凋亡的杯状细胞和纤毛细胞。下列叙述正确的是（ ） A．杯状细胞和纤毛细胞中mRNA的种类相同 B．衰老的杯状细胞部分酶活性下降、水分增多 C．基底细胞的增殖、分化与其自身细胞骨架有关 D．杯状细胞衰老和凋亡不利于机体实现自我更新 2.(2026湖南高考)关于细胞的生命历程，下列叙述错误的是（ ） A．人的受精卵、早期胚胎细胞和神经元都处于细胞周期中 B．人的肝细胞中RNA聚合酶基因表达，胰岛素基因不表达 C．毛囊细胞合成黑色素的功能下降是老年人白发产生的直接原因 D．蝌蚪变态发育过程中，尾的消失是通过细胞凋亡实现的 C A 即时训练 3.(2026黑吉辽蒙高考)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 C 即时训练 4.(2024甘肃高考)某研究团队发现，小鼠在禁食一定时间后，细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体，随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体，最终脂质小滴在溶酶体内被降解。关于细胞自噬，下列叙述错误的是（       ） A．饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢，使细胞获得所需的物质和能量 B．当细胞长时间处在饥饿状态时，过度活跃的细胞自噬可能会引起细胞凋亡 C．溶酶体内合成的多种水解酶参与了细胞自噬过程 D．细胞自噬是细胞受环境因素刺激后的应激性反应 C 即时训练 5.(2026陕晋青宁高考)蛋白复合物E参与细胞内的膜系统修复、细胞自噬等过程，如图。下列关于该复合物功能的叙述错误的是（　　） A．可避免溶酶体水解酶渗漏，保护细胞内组分 B．参与的核膜重建过程常发生在有丝分裂末期 C．介导细胞自噬，参与维持细胞内部环境的稳定 D．介导细胞内部膜融合的基础是膜的选择透过性 D 【拓展】细胞焦亡、铁死亡、铜死亡 细胞凋亡 程序性细胞死亡 细胞焦亡 铁死亡 铜死亡 【拓展】细胞焦亡、铁死亡、铜死亡 一、细胞焦亡 炎性程序性细胞死亡（又称细胞焦亡）是指细胞感知细菌、病毒等病原体信号刺激后，激活蛋白酶E，特异性剪切焦孔素，释放N端活性片段，该片段在细胞膜打孔，细胞渗透压失衡、肿胀破裂，释放炎症因子诱发局部炎症反应。 细胞皱缩，形成凋亡小体，细胞膜不破裂 细胞膜破裂穿孔，内容物释放出来 【拓展】细胞焦亡、铁死亡、铜死亡 一、细胞焦亡 【典例】细胞焦亡又称细胞炎性坏死，是一种细胞 程序性死亡，细胞表现为不断胀大直至细胞膜破裂， 导致细胞内容物的释放进而激活强烈的炎症反应。 其与细胞凋亡有相似之处，如右上图所示，下列相 关叙述错误的是（ ） A.细胞焦亡与基因的表达及精细调控有关，属于细胞的主动死亡 B.病原体感染引发的炎症反应中可能会出现细胞焦亡，但不会出现细胞坏死 C.凋亡与焦亡形态上的差别在于前者膜保持完整性，后者出现膜的破裂 D.细胞焦亡可由于细胞内容物外泄导致细胞外液渗透压升高，引发组织水肿 B 【拓展】细胞焦亡、铁死亡、铜死亡 二、铁死亡 铁死亡的主要机制是在二价铁或酯氧合酶的作用下，催化细胞膜上高表达的不饱和脂肪酸发生脂质过氧化，从而诱导细胞死亡。细胞形态方面，铁死亡会导致细胞线粒体变小，膜密度增高，嵴减少。细胞核中形态变化不明显，核体积正常且无核浓缩现象。 试从诱导铁死亡的角度提出肿瘤症治疗的可行性措施：抑制GPX4的活性或下调其表达，使细胞内PLOOH难以被_____(填“氧化”或“还原”)；_____(填“促进”或“抑制”)细胞对Fe3+的摄取。 还原 促进 【拓展】细胞焦亡、铁死亡、铜死亡 二、铁死亡 【典例】 铁死亡是程序性细胞死亡的一种形式，主要特征是以铁依赖的方式大量积累有毒脂质活性氧（ROS），其发挥作用的过程如图所示。研究发现，若用一定的方法将铁离子输送至肿瘤细胞，可以诱导肿瘤细胞铁死亡。下列相关叙述正确的是（ ） A．与细胞凋亡不同的是铁死亡不受基因的调控 B．铁离子的过量输入积累会导致肿瘤细胞衰老死亡 C．给癌症患者直接过量输入铁离子即可进行肿瘤治疗 D．抑制GPX4的活性可增强肿瘤细胞的铁死亡 D 【拓展】细胞焦亡、铁死亡、铜死亡 三、铜死亡 铜死亡是2022年提出的一种铜依赖性新型程序性细胞死亡方式，区别于凋亡、焦亡、坏死及铁死亡，其核心机制是细胞内铜离子过度积累，直接靶向并破坏线粒体代谢，最终引发细胞死亡。 【典例】“铜死亡”是一种依赖于铜的细胞死亡方式，具体过程如图。其中FDXl和DLAT都是特定的功能蛋白。下列说法正确的是（ ） A.铜离子诱导的细胞死亡属于细胞凋亡 B.敲除FDX1基因后，可能会导致细胞质 基质中丙酮酸含量升高 C.在高浓度铜的诱导下，只进行无氧呼吸 的细胞更易发生铜死亡 D.通过抑制FDX1基因的表达来减弱蛋白毒 性应激反应，即可避免细胞死亡 B 如同细胞敢于取舍、向新生奔赴，熬过每一段沉淀的时光，终会迎来属于你的绽放。 >>>2027届生物学一轮复习 $