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6.3 细胞的衰老和死亡学案
【预习新知】
（一）细胞衰老的特征
细胞衰老的特征：
形态结构方面
①细胞膜：通透性改变，使物质运输功能
②细胞核：
细胞内的物质方面
①水：水分 （特别是自由水含量），细胞 、体积变
②酶：多种酶的活性 ，呼吸速率 ，新陈代谢速率
③色素：细胞内的色素逐渐 ，妨碍细胞内物质的交流和传递
人衰老的主要表现及原因分析
人体衰老的表现 原因分析
皮肤干燥 细胞内的 减少，使细胞
头发变白 细胞内的 活性降低，导致黑色素的合成减少
出现老年斑 细胞内的 积累
吸收能力下降 细胞膜的 改变
无力 细胞 减慢，新陈代谢速率减慢，能量供应不足
（二）细胞衰老的原因
1.目前大家普遍接受的两种有关细胞衰老的理论是 和
。
2.自由基：我们把异常活泼的 或 称为自由基。
3.自由基学说的内容：
①自由基攻击生物膜的组成成分 时，其产物也是
新产生的自由基又会 别的分子
②自由基攻击 ，可能会引起 。
③自由基攻击 ，使蛋白质的活性 ，导致细胞
4.端粒：每条染色体的两端都有一段 ——蛋白质复合体，称为端粒。
5.端粒学说的内容：端粒DNA 序列在每次细胞分裂后会
随着细胞分裂次数的增加，截短的部分会逐渐 。在端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧 就会收到 ，结果使细胞活动逐渐 。
（一）细胞衰老与个体衰老的关系
一、单细胞生物：细胞的衰老 个体的衰老。
二、多细胞生物：细胞的衰老与个体的衰老是 的。然而个体衰老的过程也是组成个体的细胞 衰老的过程。
三、细胞衰老的意义
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 。
四、细胞衰老对机体的影响
机体内众多细胞及组织的衰老，就会引起人的衰老。人衰老后就会出现免疫力下降、适应环境能力 等现象。
（三）细胞的死亡
1.细胞凋亡
（1）概念：细胞凋亡是由 所决定的细胞自动结束生命的过程。（2）类型：个体发育过程中细胞的编程性死亡；成熟个体中细胞的 ；被病原体感染的细胞的清除。
（3）意义：保证多细胞生物体完成正常的 ；维持 的稳定；抵御外界各种因素的干扰。
2.细胞坏死
细胞坏死是指在种种 影响下，由于细胞正常代谢活动 或中断引起的细胞损伤和死亡。
3.细胞自噬
（1）概念：在一定条件下，细胞会将 的细胞结构等，通过 降解后再利用。
（2）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
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 的细胞器，以及感染的 ，从而维持细胞的 稳定。
③有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。
【巩固训练】
1.下列有关真核细胞生命历程的说法，错误的是( )
A.动物细胞衰老后，一般细胞核的体积会变大
B.被病原体感染的细胞的清除主要是通过细胞凋亡完成的
C.同一个体不同细胞之间存在差异，根本原因是遗传信息不同
D.一般随着细胞增殖次数的增加，端粒长度会逐渐变短
2.下列不属于衰老细胞显著特征的是( )
A.色素积累 B.细胞内水分减少
C.持续分裂 D.细胞核的体积增大
3.大鼠经药物苯巴比妥处理后，肝细胞开始分裂导致肝脏体积增大。停药一周后，肝脏体积会恢复正常。肝脏体积恢复正常的原因是( )
A.细胞分化 B.细胞衰老 C.细胞凋亡 D.细胞癌变
4.老年人头发会逐渐变白，皮肤出现老年斑，还会出现行动迟缓等情况。下列叙述正确的是( )
A.老年斑是衰老细胞中黑色素沉积导致的
B.头发变白是因为细胞中呼吸酶活性降低所致
C.行动迟缓与酶活性降低及代谢速率下降有关
D.老年人体内都是衰老的细胞
5.细胞自噬在维持细胞稳态中发挥重要作用，图是巨自噬发生过程。受损或衰老的细胞器被来自内质网的膜包裹形成自噬体，之后与溶酶体融合形成自噬溶酶体，该过程由LC3蛋白介导。将LC3蛋白与绿色荧光蛋白融合，可以通过LC3亮点观察自噬囊泡的数量。以下说法正确的是( )

A.巨自噬普遍存在于具有细胞结构的生物中
B.对细胞进行饥饿处理会使LC3亮点减少
C.激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡
D.溶酶体中富含其自身合成的水解酶
6.细胞自噬是指细胞质内形成自噬体或自噬溶酶体，降解损伤的细胞器、蛋白质等成分，以满足细胞自身的代谢需要。几乎所有正常的真核细胞都能通过低水平自噬维持自身功能的稳定。研究表明，适度激活细胞自噬能够延缓细胞衰老。下列叙述错误的是( )
A.依据端粒学说，细胞自噬可能会延缓端粒长度缩短
B.在细胞需要营养和能量时，细胞自噬水平会提高
C.自噬溶酶体内合成水解酶的过程需要消耗ATP
D.适度激活细胞自噬会延缓细胞中的染色质固缩
7.儿童早衰症是遗传病,患者(儿童)貌像老人,器官亦很快衰退,造成生理机能下降,大多患儿只能活到17至20岁。早衰症的病因是( )
A.细胞不再进行分裂 B.细胞分化速度降低
C.细胞衰老速度过快 D.细胞新陈代谢速度过慢
8.Caspase蛋白酶是引起细胞凋亡的关键酶。细胞被病毒感染的后期，Caspase蛋白酶会激活，活化后的Caspase蛋白酶会催化细胞的蛋白质水解，改变细胞组分，使未衰老的细胞进入凋亡的执行阶段。下列说法错误的是( )
A.某些被病毒感染的细胞的清除属于细胞凋亡
B.Caspase蛋白酶激活剂可作为潜在的抗病毒药物
C.Caspase蛋白酶的抑制剂可能对细胞过度凋亡引发的疾病有效
D.上述过程中的细胞凋亡是由Caspase蛋白酶引起，与基因程序性表达无关
9.关于细胞衰老的解释，除普遍接受的自由基学说和端粒学说外，还有一种遗传决定学说，该学说认为控制衰老的基因会在特定时期有序地开启或关闭。下列说法错误的是( )
A.控制人体衰老的基因普遍存在于人体细胞中
B.衰老细胞中所有酶的活性均下降，新陈代谢速率减慢
C.随细胞分裂次数的增加，端粒内侧正常基因的DNA序列会受到损伤
D.细胞代谢产生的自由基将会攻击和破坏磷脂、蛋白质和DNA等物质
10.下列有关细胞衰老的叙述，错误的是( )
A.细胞代谢产生的自由基，会攻击 DNA 和蛋白质分子等，致使细胞衰老
B.衰老的细胞新陈代谢速率减慢，有氧呼吸速率减慢
C.衰老细胞的细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩
D.衰老细胞的体积减小，从而使细胞的相对表面积增大，物质运输效率增大
参考答案
1.答案：C
解析：A、动物衰老后，细胞核的体积增大，核膜内折，A正确;B、在成熟的生物体中，细胞的自然更新，被病原体感染细胞的清除主要是通过细胞凋亡完成的，B正确;C、同一个体的不同细胞之间存在差异，根本原因是基因的选择性表达，C错误;D、每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体，称为端粒。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，故随着细胞增殖次数的增加，端粒长度会逐渐变短，D正确。
2.答案：C
解析：A、色素积累是衰老细胞的特征之一，A正确；B、衰老细胞中水分减少，新陈代谢速度减慢，B正确；C、持续分裂不是衰老细胞的特征，C错误；D、衰老细胞的细胞体积变小，而细胞核体积变大，D正确。故选C。
3.答案：C
解析：细胞凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程，细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定。停药一周后，肝脏体积会恢复正常，这是因为细胞凋亡导致细胞数目减少，肝脏体积变小，ABD错误，C正确。
故选C。
4.答案：C
解析：A、“老年斑”是衰老细胞内脂褐素沉积形成的，不是黑色素，A错误;
B、头发变白是因为细胞内酪氨酸酶的活性降低，使黑色素含量减少所致，B错误;
C、行动迟缓与酶活性降低及代谢速率下降导致产生的能量不足有关，C正确;
D、老年人体内不都是衰老的细胞，也有新产生的细胞，D错误。
故选C。
5.答案：C
解析：A、巨自噬只存在于真核生物中，原核生物只有核糖体一种无膜细胞器，没有溶酶体，不能发生巨自噬，A错误;
B、对细胞进行饥饿处理会促进细胞自噬，LC3蛋白会与自噬体膜上的磷脂结合，故LC3亮点增加，B错误;
C、剧烈的细胞自噬可能会过度降解细胞内的蛋白或细胞器，从而导致细胞凋亡，C正确;
D、溶酶体内的水解酶是在核糖体上合成的，D错误。
故选C。
6.答案：C
解析：A.端粒学说认为，细胞每分裂一次，端粒就缩短一些，从而引起细胞衰老，因此依据端粒学说，细胞自噬可能会延缓端粒长度缩短，A正确：B.在细胞需要营养和能量时，细胞内自噬水平会提高，清除受损的细胞器及蛋白质，促进机体稳定性的恢复，B正确；C.自噬溶酶体不合成水解酶，水解酶由核糖体合成，C错误；D.适度激活细胞自噬会延缓细胞衰老，因此会延缓细胞中的染色质固缩，D正确。故选C。
7.答案：C
解析：对多细胞生物而言，细胞的衰老不代表个体的衰老，但两者必然存在一定联系，个体衰老应为个体细胞整体衰老所致。故细胞衰老速度过早导致早衰症的出现，C正确。
8.答案：D
解析：A、细胞凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程，被病毒感染的细胞的清除是通过细胞凋亡实现的，A正确；
B、机体清除被病毒感染的细胞是细胞凋亡，细胞凋亡与Caspase蛋白酶被激活有关，所以Caspase蛋白酶激活剂可作为潜在的抗病毒药物，B正确；
C、细胞凋亡与Caspase蛋白酶被激活有关，故Caspase蛋白酶的抑制剂可能对细胞过度凋亡引发的疾病有效，C正确；
D、细胞凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程，上述过程中的细胞凋亡与基因程序性表达有关，D错误。
故选D。
9.答案：B
解析：A、控制衰老的基因存在于每个细胞中，细胞衰老是基因选择性表达的结果，A正确；
B、细胞衰老后，细胞中多种酶的活性降低，B错误；
C、端粒DNA序列随细胞分裂而变短，在端粒DNA序列被截短后，端粒内侧正常基因的DNA序列会受到损伤，导致细胞衰老，C正确；
D、细胞代谢产生的自由基将会攻击和破坏磷脂、蛋白质和DNA等物质，导致细胞衰老，D正确。
故选B。
10.答案：D
解析：A、细胞代谢产生的自由基，攻击DNA会使其产生基因突变，攻击蛋白质会导致其活性下降，最终导致细胞衰老，A正确；B、衰老的细胞的多种酶活性下降，新陈代谢速率减慢，有氧呼吸速率减慢，B正确；C、衰老细胞的细胞体积变小，但细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深，C正确；D、衰老细胞的体积减小，但由于膜的通透性改变，膜上蛋白质活性改变，物质运输效率减弱，D错误。故选：D。

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