2027届高三上学期人教版生物一轮复习课件——第四单元 第4讲 细胞的分化、衰老和死亡+微专题 细胞自噬、焦亡、铁死亡

第4讲　细胞的分化、衰老和死亡 第四单元 细胞的生命历程 一、细胞分化与细胞的全能性 1.细胞分化 不可逆性 选择性表达 金版p93、必修一p119 必修二p72： 管家基因：在所有细胞中都表达 奢侈基因：在某些细胞中特异性表达 高度分化的细胞往往不再分裂 遗传物质未变，RNA和蛋白质改变 点易错 1.细胞分化程度越高，细胞分裂的能力一般就越低。 2.分化的细胞不一定不再进行分裂，如B淋巴细胞，接受抗原和细胞因子等刺激后仍可再分裂。 高度分化的细胞往往不再分裂 归纳总结 1.细胞分化的“变”与“不变” 2.判断细胞分化的标志 (1)分子水平：合成了某种细胞特有的蛋白质，如血红蛋白、唾液淀粉酶、胰岛素等。 (2)细胞水平：形成了不同种类的细胞。 3.“三看法”巧判细胞的全能性 一看起点：离体细胞；二看条件：离体的、给予一定营养条件的；三看终点：发育成个体或分化成其他各种细胞。 2.细胞的全能性 完整有机体 全套基因 离体 受精卵 体细胞 低 高 一、细胞分化与细胞的全能性 金版p93、必修一p121 具有全能性 vs 体现全能性 细胞已经发育成个体或分化成各种细胞 点易错 3.细胞全能性表达的标志：细胞发育成完整有机体或分化成其他各种细胞。 4.种子萌发长成新植株并没有体现细胞的全能性，因为种子的胚本身就是植株的幼体，其萌发长成植株是正常发育的过程。 5.分化程度高的细胞全能性不一定低，如生殖细胞属于高度分化的细胞，但全能性较高。 金版p93 3.干细胞 细胞团 内 一、细胞分化与细胞的全能性 金版p93、必修一p121 按来源 全能干细胞 多能干细胞 按分化潜能 专能干细胞 诱导多能干细胞 (iPS细胞) （ES细胞） 体外诱导体细胞产生 1.下列关于细胞分化和细胞的全能性的叙述正确的是 ①同一细胞内往往含有不同的蛋白质，这是基因选择性表达的结果 ②基因的选择性表达只发生在细胞分化的过程中 ③RNA聚合酶基因是否表达不能作为判断细胞是否分化的依据 ④已分化的细胞执行特定的功能，不能再分裂增殖 ⑤造血干细胞分化形成红细胞、白细胞，壁虎断尾后长出新尾均体现了细胞的全能性 ⑥骨髓移植可以改变血型但不能影响下一代的遗传 √ 析概念 √ 金版p93 干细胞具有分裂、分化的能力，可培养出组织或器官 练表达 1.(必修1 P121“与社会的联系”)利用干细胞培养组织、器官来修复受到损伤的组织、器官，原因是__________________________________________________。 金版p93 例 真题研磨 主题(一)　细胞分化与细胞的全能性 √ (2025·安徽卷)胰岛类器官是由干细胞在体外诱导分化形成的具有器官特性的细胞集合体，可模拟胰岛的结构和功能，具有广泛的应用价值。下列叙述错误的是 A.胰岛类器官中不同细胞在结构和功能上存在差异，这是基因选择性表达的结果 B.胰岛类器官中胰岛A细胞是由干细胞诱导分化而来的，其细胞核不具有全能性 C.对胰岛类器官中细胞的mRNA序列进行分析，可判断其细胞类型 D.胰岛类器官模型可应用于胰岛发育和糖尿病发病机制等研究 金版p95 √ 考向1　细胞分化 1.(2025·重庆卷)在中国文化中，“肝胆相照”用来比喻朋友之间真心相待。研究表明，当某实验动物的肝脏或者胆管受到严重损伤时，机体可通过下图所示的相互转化机制进行修复。据图分析，下列叙述正确的是 A.肝、胆严重损伤时，内环境稳态的破坏是细胞凋亡所致 B.过程①、②为细胞增殖，在细胞分裂中期染色体数目会加倍 C.过程③产生的细胞，其分化程度比胆管细胞高 D.过程④、⑤中均存在基因的选择性表达 金版p95（考察了分化和死亡，可后做） 考向2　干细胞与细胞的全能性 2．(2026·广东广州月考)科研人员向脐带细胞中导入某些转录因子，成功获得诱导滋养干细胞(iTSCs)。相关叙述正确的是 A．脐带细胞转变为iTSCs的过程中发生了基因的选择性表达 B．iTSCs的诱导过程中基因种类发生改变，细胞分裂能力下降 C．iTSCs可增殖分化形成胎盘、胎膜，体现了细胞的全能性 D．该实验的实验结果证明体内的细胞分化过程也是可逆的 √ 金版p96 3.(2025·江苏卷)图示小肠上皮组织，a～c表示3类不同功能的细胞。下列相关叙述错误的是 A.a类干细胞分裂产生的子细胞都继续分化成b类 或c类细胞 B.压力应激引起a类干细胞质膜通透性改变，可促 使干细胞衰老 C.c类细胞凋亡和坏死，对细胞外液的影响不同 D.3类不同功能的细胞都表达细胞骨架基因 √ 金版p96（考察了分化和死亡，可后做） 1.细胞衰老的特征 通透性 内折 降低 色素 二、细胞的衰老 增大 影响DNA复制与转录 原因：细胞膜上载体蛋白等结构受损，细胞膜的选择透过性减弱 注：也有酶活性升高，如水解酶 金版p94、教材p123 3.(必修1 P124)老年人的白发与白化病患者白发的原因分别是____ __________________________________________________________________________________________________________________________________________。 老人白发：毛囊中的黑色素细胞衰老，胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少； 白化病患者：细胞中控制合成酪氨酸酶的基因异常，不能合成酪氨酸酶 归纳总结 1.关键词法巧记细胞衰老的特征 金版p96 一“少” 两“慢” 水分减少 呼吸速率减慢、新陈代谢减慢 2.细胞衰老的原因 磷脂分子 DNA—蛋白质复合体 DNA序列 二、细胞的衰老 金版p94、教材p124 如多种酶的活性下降 癌细胞含端粒酶（修复端粒），可无限增殖 具有强氧化性 3.个体衰老与细胞衰老的关系及细胞衰老的意义 多 二、细胞的衰老 金版p94、教材p124 2.下列关于细胞衰老的叙述正确的是 ①衰老细胞内染色质收缩影响转录 ②衰老细胞内的酶活性均下降，代谢减缓 ③衰老细胞的体积减小，从而使细胞的相对表面积增大，物质运输效率增强 ④衰老细胞的细胞膜通透性改变，物质运输功能降低 ⑤抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老 ⑥人体各组织细胞的衰老总是同步的 √ 析概念 √ 金版p94 细胞内的水分减少，多种酶活性降低，细胞膜通透性改变，染色质收缩等 练表达 2.(必修1 P123“图6-8”挖掘分析)细胞衰老过程中细胞代谢会减慢，原因是__________________ _____。 真题研磨 主题(二)　细胞的衰老和死亡 例 (2025·甘肃卷)绝大多数细胞在经历有限次数的分裂后不再具有增殖能力而进入衰老状态。癌细胞具有较高的端粒酶活性，能防止端粒缩短、体外培养时可无限增殖不衰老。关于细胞衰老，下列叙述错误的是 A.衰老的细胞中细胞核形态异常，核质间的物质交换频率降低 B.细胞产生的自由基可以通过攻击DNA和蛋白质引起细胞衰老 C.体外培养癌细胞时，培养液中加入端粒酶抑制剂可诱导癌细胞衰老 D.将衰老细胞与去细胞核的年轻细胞融合，获得的融合细胞可以增殖 √ 金版p96 程序性死亡 清除 1.细胞凋亡与细胞坏死 三、细胞的死亡 金版p94、教材p126 涉及基因的选择性表达 √ 析概念 √ 3.下列关于细胞凋亡的叙述错误的是 ①细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动 ②被病原体感染后细胞的死亡属于细胞坏死 ③被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡 ④细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质 金版p94 练表达 4.(必修1 P127“拓展应用”)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，原因是____________________________等。 白细胞的主要功能是吞噬病菌 金版p95 细胞衰老与凋亡是生物界的普遍规律。一部分发生衰老的细胞会被机体自身清除。下图表示细胞衰老的自由基学说图解，据图回答有关问题： (1)衰老细胞膜的通透性改变，物质运输功能降低的原因可能是______________________ _____________________________________________________________________________。 (2)老年人容易发生癌变的原因是______________________________________________。 自由基攻击DNA，引起基因突变，基因突变积累可能造成细胞癌变 自由基攻击磷脂和蛋白质， 引起细胞膜的磷脂分子和转运蛋白等损伤，物质运输功能降低 拓展延伸 金版p96 (3)研究发现，向植物细胞中适当注入NADPH后，可延缓其衰老，推测其原是____________ ___________________________________________________________。 (4)在成熟的生物体内，衰老细胞以及被病原体感染的细胞的清除，都是通过_________完成的。 (5)根据图示内容，提出延缓衰老的措施：________________________________________。 NADPH是活泼的还原剂，能与具有强氧化性的自由基发生反应，减弱自由基对细胞内分子的攻击和破坏 细胞凋亡 避免辐射危害、减少有害物质入侵和及时清除自由基等 (1)铁死亡 铁死亡是一种铁依赖性的，新型细胞程序性死亡方式。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。 2.铁死亡与细胞焦亡 金版p98 (2)细胞焦亡 细胞焦亡是一种细胞程序性死亡方式。其特征是病原体侵入细胞后，通过某些机制激活Caspase-1，细胞肿胀并迅速破裂，内容物流出，引发炎症反应，病原体被释放。释放的病原体可由体内的巨噬细胞吞噬消化，也可刺激机体发生特异性免疫。细胞焦亡与细胞内基因的表达调控有关，但细胞核遗传物质未发生改变。细胞焦亡在许多疾病中发挥着重要作用，包括感染性疾病、神经退行性疾病和动脉粥样硬化等。 2.(2023·山东卷)研究发现，病原体侵入细胞后，细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，最终导致该细胞炎症性坏死，病原体被释放，该过程属于细胞焦亡。下列说法错误的是 A.蝌蚪尾的消失不是通过细胞焦亡实现的 B.敲除编码蛋白酶L的基因不影响细胞焦亡 C.细胞焦亡释放的病原体可由体内的巨噬细胞吞噬消化 D.细胞焦亡释放的病原体可刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化 √ 对点训练 金版p99 考察细胞焦亡 3.(2022·辽宁卷)Fe3＋通过运铁蛋白与受体结合被输入哺乳动物生长细胞，最终以Fe2＋形式进入细胞质基质，相关过程如图所示。细胞内若Fe2＋过多会引发膜脂质过氧化，导致细胞发生铁依赖的程序性死亡，称为铁死亡。下列叙述错误的是 注：早期内体和晚期内体是溶酶体形成前的结构形式。 A.铁死亡和细胞自噬都受基因调控 B.运铁蛋白结合与释放Fe3＋的环境pH不同 C.细胞膜的脂质过氧化会导致膜流动性降低 D.运铁蛋白携带Fe3＋进入细胞不需要消耗能量 √ 对点训练 金版p99 考察铁死亡 4.“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 √ 对点训练 金版p99 材料题 考向突破 √ 1.(2026·广东茂名模拟)控制饮食和抑制胰岛素信号转导可以降低RNA聚合酶Ⅱ的活性，延缓细胞衰老。相关叙述正确的是 A.端粒DNA延伸，会导致细胞衰老 B.细胞衰老时，细胞核皱缩，水分减少 C.RNA聚合酶Ⅱ活性降低，蛋白质合成速度减慢 D.促进胰岛B细胞分泌胰岛素可延缓胰岛B细胞衰老　 金版p97 √ 2.(2025·湖南卷)单一使用干扰素-γ治疗肿瘤效果有限。降低线粒体蛋白V合成，不影响癌细胞凋亡，但同时加入干扰素-γ能破坏线粒体膜结构，促进癌细胞凋亡。下列叙述错误的是 A.癌细胞凋亡是由基因决定的 B.蛋白V可能抑制干扰素-γ诱发的癌细胞凋亡 C.线粒体膜结构破坏后，其DNA可能会释放 D.抑制蛋白V合成会减弱肿瘤治疗的效果 金版p97 3．(2026·广东月考)研究发现重金属可使细胞内的抗氧化酶变性，降低机体清除活性氧的能力，从而诱导机体产生氧自由基，加速细胞衰老，下列叙述中错误的是 A．重金属可破坏蛋白质的肽键影响抗氧化酶活性 B．氧自由基可攻击磷脂分子从而产生更多的自由基 C．氧自由基攻击DNA分子可能改变生物的遗传信息 D．补充外源性抗氧化剂可缓解重金属导致的细胞衰老 √ 金版p97 溶酶体 细胞器 2.细胞自噬 金版p95、98、教材p126 1.细胞自噬 (1)概念 在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构、胞内的病原体等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。 (2)类型与过程图解 ①巨自噬 金版p98 双层膜 单层膜 ②微自噬 ③分子伴侣介导自噬 1.细胞自噬 金版p98 含特定氨基酸序列的蛋白质。 小分子 蛋白转运穿过溶酶体膜进入溶酶体降解 (3)细胞自噬的意义 ①处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量。 ②在细胞受到损伤、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有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。 1.细胞自噬 金版p98 细胞自噬受基因的调控 对点训练 1.(2025·四川卷)通俗地说，细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物质。下列叙述错误的是 A.溶酶体作为“消化车间”可为细胞自噬过程提供水解酶 B.线粒体作为“动力车间”为细胞自噬过程提供所需能量 C.细胞自噬产生的氨基酸可作为原料重新用于蛋白质合成 D.细胞自噬“吃掉”细胞器不利于维持细胞内部环境稳定 √ 金版p99 考察细胞自噬 真题研磨 (2025·山东卷)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 例 √ 金版p98 考察细胞凋亡和细胞自噬 返回 知能快检窗——查落实·固基础 √ √ √ √ √ 1.下列关于细胞分化的叙述，错误的是 A.已分化的细胞仍可具有细胞分裂能力 B.细胞分化的实质是基因的选择性表达，而选择性表达的基因包括ATP水解酶基因 C.基因的选择性表达只发生在细胞分化的过程中 D.细胞分化使不同细胞中蛋白质完全不同，导致细胞的形态和功能各不相同 E.胚胎干细胞发育为不同细胞时的遗传物质发生了变化 F.精原干细胞是未经分化的细胞，在体外被诱导分化为精细胞体现了细胞的全能性 G.分化程度高的细胞，其全能性不一定低 H.已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性 金版p97 √ √ √ √ √ √ 2.下列关于细胞衰老、细胞凋亡、细胞坏死的说法，错误的是 A.个体衰老与细胞衰老有关，衰老个体中均是衰老细胞 B.细胞衰老过程中，细胞体积变小、细胞核体积增大，细胞内各种酶活性降低，呼吸速率减慢，细胞代谢速率减慢 C.衰老细胞内染色质收缩、染色加深，这样会影响DNA复制和转录 D.衰老细胞的细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低，衰老细胞中酪氨酸酶活性升高，导致老人出现白头发 E.衰老个体细胞中的基因均不能正常表达 F.细胞衰老可能与自由基攻击磷脂分子、DNA和蛋白质有关，端粒受损可能会导致细胞衰老 G.细胞死亡均受到严格的由遗传机制决定的程序性调控 H.细胞凋亡的过程是机体的正常现象，涉及基因的选择性表达 I.清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象，小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象 J.细胞凋亡过程中既有新蛋白质的合成也有蛋白质的降解 K.细胞衰老和凋亡过程是必然的，对机体是有利的 L.“饥饿状态”下的细胞自噬可使细胞获得所需的物质和能量，有利于细胞内部环境的稳定 M.细胞自噬可以清除受损细胞器或感染的微生物等，有些激烈的细胞自噬可能会诱导细胞凋亡 金版p97 Lavf60.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $