内容正文:
第三节 细胞的衰老和凋亡
1.描述细胞衰老的特征。
2.说出个体衰老与细胞衰老的关系。(重点)
3.简述细胞凋亡的含义及与细胞坏死的区别。(难点)
细 胞 的 衰 老
1.细胞的寿命
(1)不同的细胞有不同的寿命。
(2)如高等动物和人的肠道上皮细胞寿命:24~48 h。
2.细胞的衰老
细胞衰老是细胞生命活动的必然规律。在细胞衰老的过程中,发生许多种生理和生化的变化,如许多种酶的活性降低,呼吸变慢等。最后,细胞在形态和结构上发生许多变化。如线粒体的数量随年龄增大而减少,体积则随年龄增大而增大,细胞核体积不断增大,核膜不断向内折叠等。
探讨:老年人体内的细胞都是衰老细胞,而儿童体内细胞全是幼嫩细胞,这种说法对吗?请举例说明。
提示:不对。老年人体内也有幼嫩的细胞,如造血干细胞一生都能增殖产生各种类型的血细胞;儿童体内也有衰老的细胞,如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞,最后凋亡、脱落。
探讨:老年人行动缓慢,反应迟钝,抵抗力弱。这些特征分别是哪些细胞衰老的结果?
提示:行动缓慢是肌肉细胞衰老的结果。反应迟钝是神经细胞衰老的结果。抵抗力弱是免疫细胞衰老的结果。
探讨:分析老年人为什么大多头发花白,满脸老年斑?
提示:衰老细胞中酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少,故头发变白;衰老细胞膜通透性改变,色素积累,出现老年斑。
探讨:细胞是生物体结构和功能的基本单位,细胞的衰老就代表个体衰老吗?
提示:对于多细胞生物而言,细胞的衰老不等于机体的衰老,如幼年个体中每天都有细胞衰老;机体的衰老也不等于细胞的衰老,如老年个体中每天也有新的细胞产生。但个体衰老时,组成该个体的细胞往往表现为普遍衰老现象。
1.细胞衰老的特征:一少二大三低
(1)
(2)生理生化变化——三低:①酶的活性低,代谢速率慢;②增殖能力低;③细胞膜通透性改变,物质运输功能低。
2.个体衰老与细胞衰老的关系
(1)对于单细胞生物来说,细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
(2)对多细胞生物来说,细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并不是一回事。多细胞生物体内的细胞总是在不断更新着,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。然而从总体上看,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
3.影响细胞衰老的因素
(1)年龄:细胞分裂的能力或寿命随生物体的年龄增长而减弱。
(2)物种:细胞分裂次数与具体物种的特异性有关,一般来讲,寿命越长的物种体细胞分裂的次数越多。
(3)细胞的衰老速率与性别有关。
(4)细胞核是决定细胞衰老的重要因素。
1.不属于细胞衰老特征的是( )
A.质膜上的粘连蛋白减少或缺失
B.细胞呼吸变慢
C.许多酶的活性降低
D.细胞核体积增大,核膜内折
【解析】 本题考查对细胞衰老特征的识记情况;其中A项属于癌细胞的一个重要特征。其余三项均属于细胞衰老的特征。
【答案】 A
2.科学家从正常生活状态的不同年龄阶段的三只小白鼠的体内分离出相同部位、相同大小的三块骨骼肌,分别为A、B、C,然后分别测定这三块骨骼肌释放CO2的量,其比为1.3∶1.2∶1。据此分析:
(1)年龄最大的是________,其CO2的释放量不同,可能是细胞内________(细胞器)的功能减弱所致。
(2)三块骨骼肌细胞内,酶活性最强的是________,物质交换能力最差的是________。
(3)三块骨骼肌内,代谢废物沉积最多的是________。
【解析】 衰老的细胞内呼吸速率减慢,释放的CO2量减少,由此可以判定年龄最大的为C。由于细胞内需氧呼吸释放CO2的场所是线粒体,因此,可以判定细胞内线粒体的功能有所下降。衰老的细胞内酶的活性降低,细胞膜的透性改变,物质运输功能降低。细胞内物质的交流和信息的传递能力也降低了,使细胞内积累的废物增多。由此可断定,三块骨骼肌细胞内,酶活性最强的是年龄最小的A,物质交换能力最差和代谢废物积累最多的是年龄最大的C。
【答案】 (1)C 线粒体 (2)A C (3)C
细 胞 凋 亡
1.概念
又叫编程性细胞死亡,是细胞发育过程中的必然步骤,是由某种基因引发的,是不可避免的,它不同于病变或伤害导致的死亡。是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。
2.意义
细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
3.举例
(1)蝌蚪在一定时期尾消失。
(2)植物胚柄退化等。
探讨:细胞死亡主要有哪几种形式?哪种形式对生物体是有利的?
提示:细胞坏死和细胞凋亡。细胞凋亡对生物体是有利的。
探讨:下图为某动物体内细胞凋亡和细胞坏死过程示意图,据图思考回答以下问题:
(1)凋亡细胞的内容物是否释放出来?
提示:不释放。
(2)细胞凋亡只发生在特定时期,而细胞坏死任何时期都可发生。这种说法正