2023年高中生物细胞的衰老和凋亡知识梳理与疑难导析新人教版必修1.docx

第3节 细胞的衰老和凋亡 高中生物知识梳理与疑难导析 知识梳理 （1）对________________来说，细胞的衰老就是个体的衰老；但对多细胞的生物来说，那么并非一回事。多细胞生物体内的细胞总在不断更新，总有一局部细胞处于衰老或走向死亡的状态。但从总体上看，个体衰老的过程也是组成_____________普遍衰老的过程。 （2）细胞的产生要经过发生→分化→衰老→死亡几个阶段，细胞衰老是细胞生命历程中的正常生理现象。衰老细胞具有五个特征：细胞内的水分减少，结果________________；细胞内多种酶的活性______________；细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累，它们会________________；细胞内___________减慢；细胞膜____________，使物质运输功能降低。 细胞死亡有________________和________________两类。细胞坏死是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。而细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的________________调控，所以也被称为________________。细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持________________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。 疑难突破 1.衰老对于生命个体来说是不可抗拒的，而细胞作为生命个体的根本单位，肯定与个体的衰老有着密切的关系，请你运用所学的知识对个体衰老与细胞衰老的关系及上述特征的出现加以解释。 剖析：人体衰老与细胞衰老并不是一回事。人体内的细胞总是在不断更新着，总有一局部细胞处于衰老或走向死亡的状态。老年人体内还会有幼嫩的细胞，如精原细胞仍能增殖产生精子，造血干细胞一生都能增殖产生各种类型的血细胞；年轻人体内也有衰老的细胞，如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞，最后细胞凋亡、脱落。但从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 随着年龄的增长，肌细胞、胸腺细胞等逐渐衰老。老年人的肌细胞比年轻人的肌细胞更纤细、数量更少，肌细胞的能量代谢降低，使机体肌肉萎缩，运动功能减退，行动缓慢；同样，由于胸腺细胞的衰老，引起胸腺萎缩并造成T淋巴细胞的生成能力下降。所以老年人免疫力下降，易引发多种疾病；衰老的细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，从而使老年人的皮肤变得枯燥皲裂；由于头发基部的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，所以老年人的头发会变白；细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累，从而使老年人的皮肤上出现老年斑。 “自杀行为〞，在生理及病理的情况下均可发生。这些细胞死得有规律，似乎在按照编好了的“程序〞进行，犹如秋天片片树叶的凋落，所以又被称为“细胞凋亡〞。请根据所学知识阐述细胞凋亡、细胞坏死及衰老的关系。 剖析：死亡是生命过程中的一个组成局部，机体死亡归根结底是细胞的死亡，而细胞的死亡有两种不同的方式，即坏死和凋亡。细胞凋亡有别于细胞坏死，它是一个主动的、可控的、在调节机体细胞群数量上起和有丝分裂互补作用的过程；而坏死是由于极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激引起的细胞损伤和死亡。在细胞坏死时，细胞膜发生渗漏，细胞内容物，包括膨大和破碎的细胞器以及染色质片段，释放到胞外，导致炎症反响。细胞凋亡那么不会发生类似反响。细胞的衰老性死亡就是细胞凋亡。在正常情况下，我们身体内细胞的死亡大都是凋亡，这可以让新生的细胞取代衰老的细胞，让我们的身体保持健康。不容置疑，细胞凋亡与衰老密切相关，它是机体衰老过程中具体到细胞水平的表达。 问题探究 问题：科学家研究发现，控制“程序性细胞死亡〞的基因有两类：一类是控制细胞死亡，另一类是启动或促进细胞死亡。两类基因相互作用控制细胞的正常死亡。如果该死亡的细胞没有死亡，不该死亡的细胞大批死亡，人就会患病，如癌症、艾滋病等。 我们应该怎样治疗癌症和艾滋病呢？请你运用这个理论对癌症、艾滋病的治疗进行大胆设想。 探究：在健康的机体中，细胞的生生死死总是处于一个良性的动态平衡中，如果这种平衡被破坏，人就会患病。如果该死亡的细胞没有死亡，就可能导致细胞恶性增长，形成癌症。如果不该死亡的细胞过多地死亡，比方受艾滋病病毒的攻击，不该死亡的淋巴细胞大批死亡，就会破坏人体的免疫能力，导致艾滋病发作。如果能发现所有的调控基因，分析其功能，研究出能发挥或抑制这些基因功能的药物，那么就可加速癌细胞自杀，到达治疗癌症的目的，提高免疫细胞的生命力，到达抵御艾滋病的目的。 典题精讲 例1以下关于细胞凋亡和细胞坏死的表达中，错误的一项为哪一项（ ） A.细胞凋亡是主动的，细胞坏死是被动的 B.细胞凋亡是生理性的，细胞坏死是病理性的 C.细胞凋亡是由基因调控的，细胞坏死是由外界因素引起的 D.细胞凋亡是急性的，细胞坏死是慢性的 思路解析：细胞死亡是细胞生命活动的结束。在多细胞生物体中，细胞的死亡有两种不同的形式：细胞凋亡和细胞坏死。所谓细胞凋亡，是指细胞在一定阶段，由特定基因控制的自杀程序引起的正常的自然死亡，是细胞主动发生的自杀现象。细胞坏死是由强烈的外界因素造成的细胞损伤和急速死亡。细胞坏死是意外的、被动性的死亡，故又称病理性死亡。 答案：D 例2衰老的红细胞具有以下哪些特征（ ） ①水分减少，细胞萎缩 ②新陈代谢的速度减慢 ③某些酶的活性降低 ④呼吸速率上升 ⑤色素积累增多 ⑥呼吸速率减慢 ⑦细胞核的体积增大 ⑧细胞膜的通透性功能发生改变 A.①②③④⑤⑥ B.①②③④⑤⑥⑦⑧ C.①②③⑤⑥⑧ D.①②③④⑤⑧ 思路解析：衰老细胞共有以下五个特征：（1）水分减少，体积变小，代谢缓慢；（2）酶的活性降低，如酪氨酸酶活性降低导致头发变白；（3）色素积累，如老年斑；（4）呼吸减慢，核增大，染色质固缩；（5）膜的通透性改变，使物质运输功能降低。根据以上特征判断：①②③⑤⑥⑦⑧都符合衰老细胞的特征，由于红细胞没有细胞核，因此应除去⑦。 答案：C 知识导学 在学习本节知识时，要特别注意概念的区别。 （1）个体衰老与细胞衰老 与衰老有关的因素非常复杂，主要归纳为两方面： ①衰老因子的积累引起细胞衰老。随着细胞的生长和发育，在细胞中积累了一些代谢废物，影响了细胞的正常活动，引起细胞衰老。 ②细胞内“衰老钟〞的程序表达。细胞和生物体一样都有一定的寿命。 （2）细胞凋亡与细胞坏死 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，是一种自然的生理过程。细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，并且认识正常生理状态下的细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内环境稳定，以及抵御外界各种因素的干扰所起的重要作用。这与细胞坏死是不同的。细胞坏死是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。 疑难导析 细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反响发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。教科书从细胞形态、结构和生理功能等几个方面的变化介绍了细胞衰老的特征，左栏展示的问题实际上是对这些特征的延伸。你可以想一想身边的老年人，就能够明白一个道理，即衰老是生物界的普遍现象。许多人可能认为细胞衰老就会导致个体衰老。对于单细胞生物来说，确实如此。但是对于多细胞生物，生物体内每时每刻都在进行新陈代谢，都有细胞衰老或死亡，也都有新细胞在产生。当然从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 细胞凋亡、细胞坏死及衰老是本节课最重要的三个概念，正确理解这三种生理现象之间的关系是学习本节课的关键。你可以从以下四个方面进行考虑： （1）细胞凋亡、细胞坏死及衰老的内涵及本质。 （2）三种生理过程产生的原因。 （3）它们对机体产生的影响。 （4）三者之间的内在联系。 毋庸置疑，细胞凋亡和细胞衰老都属于正常的生理现象，在生理及病理的情况下均可发生。有一种流行的观点，认为衰老是由于细胞凋亡的失调引起的。凋亡消除了细胞中误差的积累，从而保证了表型的保真度的维持。凋亡的失调，导致了衰老。而细胞坏死属于异常情况，只有在病理情况下才可发生，它对机体会造成不良影响。 问题导思 解答此问题的关键，是善于从新的情境中捕捉有用的线索，寻求信息与所学知识的结合点，做好从所学知识到题目问题的切换，然后通过简洁演练、通俗流畅的语言表达出自己的思想。题目的情境给出了两条新的信息，考查你是否具有接受和处理信息的能力：（1）控制“程序性细胞死亡〞基因有哪两种类型？（2）怎样从细胞程序性死亡的角度解释人类患病的机理？该题的出发点是基因，那么解答也要从基因入手，而最终要落脚到癌症和艾滋病的治疗上，既然要求你大胆设想，你就应该展开联想的翅膀，充分发挥你的想象力。 典题导考 绿色通道：对相近概念的掌握宜采用列表比较的方法，例如可将细胞凋亡与细胞坏死的区别进行如下总结： 细胞凋亡 细胞坏死 生理性过程，为正常死亡的过程 病理性过程 温和的刺激或药物引起 剧烈的刺激和损伤引起 主要由凋亡相关的基因引起 和基因无关 细胞分为一个个小体 胞浆外溢 细胞变圆，与周围的细胞脱开 细胞外形不规那么变化 细胞膜内陷 细胞膜破裂 被周围细胞吞噬 引起周围炎症反响 典题变式：以下现象与细胞凋亡无关的是（ ） 答案：B 黑色陷阱：此题主要考查对衰老细胞的主要特征和对成熟红细胞的结构的了解，属于综合分析题。所需知识依托有：①成熟红细胞的特化情况；②衰老细胞的特征。此题易错选B，出错原因主要是审题不清或忘记了成熟红细胞无细胞核这个特征。 典题变式：以下不属于衰老细胞特征的是（ ） A.水分减少 C.呼吸速率上升 答案：C