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第13讲 细胞的分化、衰老和死亡
】
课标要求
核心素养要求
1.说明在个体发育过程中,细胞在形 态、结构和功能方面发生特异性的 分化,形成了复杂的多细胞生物体 2.描述在正常情况下,细胞衰老和死 亡是一种自然的生理过程
举例说明细胞的分化、衰老、死亡等生命 现象，建立细胞的结构功能相适应、细胞 是个统一整体的观点(生命观念)
通过对细胞全能性的分析，阐明细胞全能
性的原因，理解细胞分化的过程、特点和 意义(科学思维)
分析细胞衰老和凋亡的特点，以及搜集有
关干细胞进展、社会老龄化问题和健康的 生活方式等资料、关注人体健康、坦然接 受衰老、关注老年人和科技发展(科学探 究)
【核心素养目标
一、细胞分化 不会导致遗传物质改变
形态、结构和生理功能
形态 结构 功能
不可逆性
(即在个体发育过程中,不同种类的细胞中 遗传信息的表达情况不同。 )
专门化
细胞分化的标志
分子水平:合成某种细胞特有的蛋白 质(如唾液淀粉酶、胰岛素等)。
细胞水平:形成不同种类的细胞(尤
其是细胞器种类和数量有较大差异)
。
特别提醒： (1).细胞分化的实质(如图所示)
(2).细胞分化程度越高， 细胞分裂的能力就越低； 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的刺激后仍可再分裂。
(3).分化细胞表达的基因
(4).细胞分化的“变”与“不变”
二、细胞的全能性
产生完整有机体
其他各种细胞
细胞
全套基因
离体
受精卵
低
体细胞
高
细胞核
三、干细胞
1. 概念: 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 叫作干细胞。
2. 实例: 造血干细胞通过增殖和分化,不断产生红细胞、白细胞和血小板,补充到血液 中去。
【教材拾遗】
(1)叶肉细胞的细胞质中有大量的叶绿体,表皮细胞的细胞质中没有叶绿体,储藏细胞 没有叶绿体。 [教材 必修1 P119]
(2)没有分化的细胞,如受精卵、动物和人体的早期胚胎细胞、植物体的分生组织也 具有全能性。 [教材 必修1 P121]
(3)脐带血中含有大量的干细胞,可以培养并分化成人体的各种血细胞。目前,脐带血 干细胞可以用于治疗血液系统疾病。 [教材 必修1 P121]
例1.[不定选]脂肪干细胞(ADSCs)来源于脂肪组织,在体外培养条件下,可定向分化 为成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞或肌细胞等。下列有关叙述错误的是( AB ) A.ADSCs是具有分裂、分化能力的干细胞,不会发生细胞衰老和细胞凋亡
B.ADSCs分化为脂肪细胞的过程中,细胞中RNA不变， 蛋白质的种类发生改变
C.ADSCs与其分化形成的成骨细胞的基因组成相同,但二者基因的表达情况不同 D.与分化形成的软骨细胞相比,ADSCs的分化程度低,表现出来的全能性较高 练1.图为人体内部分细胞分化过程，下列说法正确的是 ( C )
A.红细胞是通过无丝分裂产
生的，不发生DNA的复制
B.上述细胞中， 造血干细胞 的分化程度最低
C.人体内神经干细胞分化成神经细胞的过程不可逆
D.皮肤干细胞分化成皮肤细胞的过程中遗传物质发生改变
水分
酶
色素
核膜
四、细胞衰老
1. 衰老细胞的特征
染色质
细胞核
降低
(2)端粒学说
端粒:每条染色体的两端都有的一段特殊序列的 DNA—蛋白质复合体。
染色体两端的端粒DNA序列会随着细胞分裂次数的增加而 缩短 ,导致端粒内侧
正常基因的DNA序列受到损伤,使细胞逐渐衰老。
2. 细胞衰老的原因
(1)自由基学说:细胞代谢中产生的 自由基 会攻击生物膜、 DNA和蛋白质,导致 细胞衰老。
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。
细胞衰老特征的记忆口诀：
( 1)形态变化：一大——细胞核体积变大；一小——细胞体积变小。
( 2)物质变化：一多——细胞内色素积累增多；一少——细胞内水分减少。
( 3)代谢变化：两低——物质运输功能和多种酶的活性降低；一慢——细胞 代谢速率减慢。
3. 细胞衰老与个体衰老的关系
单 多
是细胞死亡的一种主要方式
基因
五、细胞的死亡
(1)细胞凋亡
程序性死亡
自然更新
稳定
提醒 注意区分与病原体感染有关的细胞死亡的不同情况：
若是被病原体感染而死亡，则属于细胞坏死；
若感染后被机体免疫系统清除，则属于细胞凋亡。
物理
病理性刺激
(2)细胞坏死
化学
细胞死亡的方式有四类，简称“三凋亡、一坏死”
细胞器
微生物
和毒素
(3)细胞自噬 激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡
细胞种类 小肠上皮细胞 癌细胞 红细胞 白细胞
不死性(无限增殖
寿命 1 ~ 2天 120天左右 5 ~ 7天
)
A.白能细否胞分的裂凋亡比红细能胞快，可能与白 胞吞噬病原体不有能关 大多数不能
B.细胞的分裂能力越强，细胞的寿命就越长
C.癌细胞的无限增殖是原癌基因和抑癌基因突变累积的结果
D.小肠上皮细胞寿命最短，这与基因控制的细胞凋亡有关
例2.动物正常组织干细胞突变获得异常增殖能力， 并与外界因素相互作用， 可恶变
为癌细胞。干细胞转变为癌细胞后，下列说法正确的是( B )
A.DNA序列不变 B.DNA复制方式不变
C.细胞内mRNA不变 D.细胞表面蛋白质不变
例3.下表为人体不同细胞的寿命和分裂能力的比较，下列说法错误的是( B )
A.细胞器a源自高尔基体，需借助单位膜的融合发挥功能
B.细胞自噬受到自噬基因的调控，对细胞内物质的降解具有特异性
C.丙肝病毒感染的肝细胞中出现自噬泡大量堆积现象，会导致细胞内代谢废物和垃圾增多
D.饥饿状态下酵母菌的自噬作用增强，将自身物质或结构降解后作为细胞呼吸的原料
例4.细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制，如下图所示。它是通过
对细胞内受损的蛋白质、细胞器或入侵的病原体进行降解并回收利用实现的。下列 叙述错误的是( B )
项目 实质 结果
遗传物质
细胞衰老 内因、外因共同作用 细胞正常死亡
不发生
改变
细胞凋亡 受到由遗传机制决定的程 序性调控 基因决定的细胞自动结束 生命的正常死亡
细胞 坏死 受外界不利因素影响;不受 基因控制 细胞膜破裂,对周围细胞 造成伤害,引起发炎
不发生
改变
细胞衰老、凋亡、坏死的比较
【知识网络构建】
【高考真题】
1.[2021·广东卷] 研究表明，激活某种蛋白激酶PKR，可诱导被病毒感染的细胞 发生凋亡。下列叙述正确的是( D )
A.上述病毒感染的细胞凋亡后其功能可恢复
B.上述病毒感染细胞的凋亡不是程序性死亡
C.上述病毒感染细胞的凋亡过程不受基因控制
D.PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究
2.[2021 ·河北卷] 关于细胞生命历程的叙述,错误的是( A )
A.细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质
B.清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老
C.紫外线照射导致的DNA损伤是皮肤癌发生的原因之一
D.已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性
3.[2020 ·海南卷] 下列关于细胞生命历程的叙述,正确的是( D )
A.细胞分裂和分化均可增加细胞数量
B.细胞分化只发生在胚胎时期
C.细胞衰老时,细胞膜的选择透过性功能提高
D.细胞凋亡过程中既有新蛋白质的合成,又有蛋白质的水解
4.[不定选][2018·江苏卷] 人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞 (MSC),图4-13-10为MSC分裂、分化成多种组织细胞的示意图,下列叙述错误的是 ( ) ABC
A.组织细胞中的DNA和RNA与MSC中的相同
B.MSC不断增殖分化,所以比组织细胞更易衰老
C.MSC中的基因都不能表达时,该细胞开始凋亡
D.不同诱导因素使MSC分化形成不同类型的细胞
5.[2022 ·江苏]下列关于细胞生命历程的叙述正确的是 ( C )
A.胚胎干细胞的未分化细胞，不进行基因选择性表达
B.成人脑神经细胞衰老前后，代谢速率和增殖速率都由快变慢
C.刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡
D.只有癌细胞中能同时发现突变的原癌基因和抑癌基因 6.(2021 · 山东)细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列KFERQ的目标蛋白形成复 合体， 该复合体与溶酶体膜上的受体L结合后， 目标蛋白进入溶酶体被降解。 该过程 可通过降解α-酮戊二酸合成酶， 调控细胞内α-酮戊二酸的含量， 从而促进胚胎干细 胞分化。下列说法错误的是( C )
A.α -酮戊二酸合成酶的降解产物可被细胞再利用
B.α -酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞的分化
C.抑制L基因表达可降低细胞内α-酮戊二酸的含量
D.目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能
【课堂练习】
1.干细胞是一类： 具有分裂和分化能力的细胞， 体外培养干细胞可以对受到损伤的 组织或器官进行修复或更换。下列关于干细胞的叙述，错误的是 ( A )
A.干细胞利用端粒酶使端粒长度缩短，维持持续分裂
B.干细胞的分化方向，与细胞中基因的执行情况有关
C.骨髓移植的根本目的是提供正常的造血干细胞
D.干细胞富含线粒体，利于其进行旺盛的代谢活动
2.将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”。有些“合子” 发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是( B )
A.肠细胞不能表达全能性是受某些物质的限制
B.“合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性
C.“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化
D.细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因
3.自由基学说是一种细胞衰老假说，
如图是自由基学说示意图， 有关叙
述错误的是( C )
A.②①过程引起的作用效果属于正反馈调节，对生物膜损伤较大 B.若③过程可使细胞膜上的葡萄糖载体受损，细胞将出现供能障碍 C.若③过程使酪氨酸酶活性降低，会导致衰老细胞内黑色素的积累 D.④过程可能导致细胞膜上蛋白质的种类或数量发生改变

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