资源简介

第三节 细胞的衰老和死亡
【学习目标】
1．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；
2．通过归纳总结衰老细胞的特征，掌握生物体结构与功能相适应的观点；
3．通过细胞凋亡和细胞坏死的辨析，培养逻辑思维能力；
4．联系生活实际和相关科技信息，掌握细胞衰老和凋亡与人类健康的关系。
【课前学习】
一、细胞衰老
1.细胞衰老的含义
细胞衰老是细胞的生理状态和________发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和________发生变化。
2.衰老细胞的主要特征
（1）代谢的变化：细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积________；细胞内多种酶的活性________，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢；细胞内的_______逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递；细胞膜_______改变，使物质运输功能降低。
（2）细胞核的变化：细胞核的体积_______，核膜_______，染色质收缩，染色_______。
3.细胞衰老的原因
（1）自由基学说：通常把异常活泼的带电分子或_______称为自由基。自由基攻击磷脂分子，产生自由基，这些新产生的自由基又去攻击别的分子，引发_______的反应，对生物膜损伤比较大。此外，自由基还会攻击DNA，可能引起_______；攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老。
（2）端粒学说：染色体两端特殊序列的_______称为端粒。端粒DNA序列在_______后会缩短一截。结果在端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。
4.个体衰老与细胞衰老的关系
（1）单细胞生物:个体的衰老或死亡与细胞的衰老或死亡是_______。
（2）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。从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞__________的过程。
二、细胞死亡
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。
参考答案：一、1.化学反应 功能 2.（1）变小 降低 色素 通透性 （2）增大 内折 加深 3.（1）基团 雪崩式 基因突变 （2）DNA—蛋白质复合体 每次细胞分裂 4. （1）一致的 （2）普遍衰老
二、1.（1）基因 （2）自然更新 （3）发育 内部环境 2. 不利因素 受损
【课上学习】
任务一：
讨论衰老细胞的特征，分析细胞衰老对个体性状的影响。
任务二：分析细胞衰老的机理。认识自由基学说及端粒学说。
任务三：
比较个体衰老与细胞衰老的关系。
任务四：
思考衰老细胞的命运，并认识细胞的两种死亡方式：细胞凋亡和细胞坏死。
【学习任务五】
讨论研究细胞衰老和死亡的意义。
【课后练习】
1．下列关于细胞的衰老和凋亡的叙述，正确的是（ ）
A．婴幼儿体内没有衰老的细胞
B．细胞的衰老与分裂次数无关
C．细胞凋亡有利于器官的建成
D．红细胞凋亡速度比白细胞快
2．下列关于真核生物生命活动的描述中，正确的是（ ）
A．细胞的高度分化改变了物种的遗传信息
B．细胞衰老，细胞核的体积增大，物质运输效率降低
C．老化受损的细胞器会被溶酶体分解
D．细胞体积增大，与外界物质交换效率提高
3．下列关于细胞生命活动的叙述，错误的是（ ）
A．高度分化的动物细胞核仍具有全能性
B．衰老细胞的形态、结构和功能均发生变化
C．细胞分化是一种持久的、差异性的变化
D．细胞凋亡过程中所有基因都不表达
4．下列关于细胞的分化、衰老、凋亡、癌变的叙述正确的是（ ）
A．同一生物体的甲状腺细胞和胰岛B细胞中RNA完全不同是基因选择性表达的结果
B．细胞分化、衰老和癌变的过程中，细胞的遗传物质和形态都发生改变
C．自由基攻击生物膜的磷脂分子时会引发雪崩式的反应，属于正反馈调节
D．细胞凋亡有利于维持单细胞生物体内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰
5．细胞自噬是指细胞内生物膜包裹部分细胞质和细胞内需降解的细胞器、蛋白质等成分形成自噬体，并与某种细胞器融合形成某种结构，降解其所包裹的内容物，以实现细胞本身代谢需要和某些细胞器的更新。下列叙述错误的是（ ）
A．细胞自噬过程依赖于生物膜的流动性
B．哺乳动物冬眠可通过加强自噬为生命活动提供营养物质
C．细胞中的溶酶体可以分解衰老损伤的细胞器，以实现细胞器的更新
D．细胞自噬利用的细胞器是被喻为“消化车间”的溶酶体，溶酶体可以合成多种水解酶
6．下列关于细胞生命历程的叙述，正确的是（ ）
A．衰老的生物体中，细胞都处于衰老状态
B．胚胎细胞中存在与细胞凋亡有关的基因
C．真核细胞不存在无丝分裂这一细胞增殖方式
D．细胞分化过程中蛋白质种类和数量未发生改变
7．科学研究发现，四种基因的表达产物 EGL－1、CED－9、CED－4、CED－3 与某种线虫细胞凋亡之间的关系如下图。以下相关说法错误的是（　　）
说明：“－”表示抑制，“+”表示促进
A．生物体内的细胞通过增殖、分化和凋亡等实现自然更新
B．正常情况下，发生凋亡的细胞内EGL－1、CED－3的含量增加
C．若CED－9基因发生突变而不能表达，则不会引起细胞凋亡
D．若CED－4基因发生突变而不能表达，细胞凋亡过程会受很大影响
8．下列关于细胞生命活动的叙述，正确的是（ ）
A．正常胚胎发育过程中细胞会分裂分化但不会凋亡
B．细胞分化过程中，遗传物质一般不发生改变
C．人成熟红细胞衰老时，控制其凋亡的基因开始表达
D．个体衰老时，组成个体的细胞一定会衰老
9．研究表明，溶酶体膜损伤能够引起谷氨酰胺分解增强，谷氨酰胺分解增强是细胞衰老的一个重要分子基础。而谷氨酰胺分解产生的氨，可以缓解由溶酶体膜损伤而导致的细胞内pH降低。下列有关叙述错误的是（ ）
A．衰老细胞的细胞核体积缩小，核膜内折
B．衰老细胞中溶酶体膜损伤可能是自由基攻击其磷脂分子所致
C．酸性条件更有利于溶酶体水解酶发挥作用
D．降低谷氨酰胺分解是延缓衰老的一种有效途径
10．细胞的衰老和死亡是普遍的生命现象，下列有关叙述正确的是（ ）
A．衰老时细胞内的水分减少，细胞体积变小，细胞核体积增大
B．端粒能通过影响自由基的产生从而导致细胞衰老
C．哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，其凋亡不受基因控制
D．细胞凋亡和细胞坏死对生物个体的生命活动都有积极意义
参考答案
1．C 细胞衰老贯穿整个生命历程，婴幼儿体内有衰老的细胞，如皮肤角质层细胞，A错误；体内正常细胞的寿命受分裂次数的限制，故细胞衰老与分裂次数有关，B错误；细胞凋亡是基因决定的细胞编程性死亡，在个体发育的过程中，特定部位的细胞会发生自然凋亡，有利于器官的正常发育和建成，C正确；细胞凋亡的速度与其自身功能密切相关，白细胞凋亡的速率比红细胞快，D错误。
2．C 细胞的高度分化过程中，遗传物质不变，A错误；细胞衰老，细胞核体积变大，物质运输功能降低，B错误；溶酶体能够分解衰老受损的细胞器，还能够杀死入侵的细菌、病毒，C正确；细胞体积越小，与外界进行物质交换的效率越高，D错误。
3．D 高度分化的动物细胞核仍具有全能性，可利用该原理克隆动物，A正确；细胞衰老、分化和癌变都会使细胞的形态、结构、功能发生改变，B正确；细胞分化是一种持久的不可逆转的变化，分化的结果是形成不同结构和功能的细胞，C正确；凋亡细胞内与凋亡相关的基因表达能力增强，D错误。
4．C 细胞分化的实质是基因的选择性表达，同一生物体的甲状腺细胞和胰岛B细胞是细胞分化产生的，这两种细胞中RNA不完全相同是基因选择性表达的结果，A错误；细胞分化、衰老的过程中，细胞的遗传物质不发生改变，癌变的过程中细胞的遗传物质发生改变，但细胞分化、衰老和癌变的过程中细胞的形态均发生改变，B错误；自由基攻击生物膜的磷脂分子时会引发雪崩式的反应，进而引起细胞的衰老，这属于正反馈调节，C正确；细胞凋亡有利于机体维持内部环境的稳定、抵御外界各种因素的干扰，这是对于多细胞生物来讲的，单细胞生物细胞凋亡意味着生命结束，D错误。
5．D 自噬过程中，自噬体与溶酶体融合形成自噬溶酶体，体现了生物膜具有一定的流动性，A正确；冬眠的哺乳动物不再进食，需要通过加强自噬为生命活动提供营养物质，B正确；结合题意“细胞自噬是指细胞内生物膜包裹部分细胞质和细胞内需降解的细胞器、蛋白质等成分形成自噬体，并与某种细胞器融合形成某种结构，降解其所包裹的内容物，以实现细胞本身代谢需要和某些细胞器的更新”可知，细胞自噬利用的细胞器是溶酶体，细胞中的溶酶体可以分解衰老损伤的细胞器，以实现细胞器的更新，C正确；细胞自噬利用的细胞器是溶酶体，溶酶体内含有多种水解酶，被喻为“消化车间”，溶酶体不能合成水解酶，D错误。
故选D。
6．B 衰老的生物体中，细胞不都处于衰老状态，如老年人体内的造血干细胞，A错误；细胞凋亡贯穿整个生命历程，胚胎细胞中存在与细胞凋亡有关的基因，B正确；真核细胞存在无丝分裂这一细胞增殖方式，如蛙的红细胞，C错误；细胞分化是基因选择性表达的结果，故细胞分化过程中蛋白质种类和数量会发生改变，D错误。
7．C 细胞增殖能产生新的细胞，分化使细胞具有一定的结构和功能，成熟的细胞通过凋亡为新的细胞腾出空间，所以生物体内的细胞通过增殖、分化和凋亡等实现自然更新，A正确；EGL-1能解除抑制，CED-3起促进作用，所以正常情况下，发生凋亡的细胞内EGL-1、CED-3的含量增加，B正确；CED-9起抑制作用，故CED-9基因发生突变而不能表达时，不会抑制CED-4基因的表达，会引起细胞凋亡，C错误；D、若CED-4基因发生突变而不能表达，则会影响CED-3基因的正常表达，进而影响细胞凋亡过程的启动，D正确。
故选C。
8．B 正常胚胎发育中细胞会分裂分化也会凋亡，凋亡贯穿于个体的整个生命历程，A错误；细胞分化的实质是基因选择性表达的结果，遗传物质一般不发生改变，B正确；人的成熟红细胞没有细胞核和细胞器，细胞衰老时没有基因，控制其凋亡的基因在成熟前就已经表达，C错误；多细胞生物体内细胞总在不断更新，衰老生物体内也有幼嫩细胞，年幼个体内也有衰老细胞，因此个体衰老时，组成个体的细胞不一定会衰老，D错误。
9．A 衰老细胞的细胞核体积增大，核膜内折，A错误；自由基攻击生物膜的磷脂分子，产生自由基，引起雪崩式反应，对生物膜损伤较大，B正确；溶酶体膜损伤而导致的细胞内pH降低，说明溶酶体内为酸性环境，C正确；谷氨酰胺分解增强是细胞衰老的一个重要分子基础，因此降低谷氨酰胺分解是延缓衰老的一种有效途径，D正确。
10．A 细胞内的水分减少，细胞体积变小，细胞核体积增大等是衰老时的特征，A正确；端粒随着细胞分裂而缩短，最终影响到端粒内侧的正常基因，使细胞活动渐趋异常，出现衰老，B错误；哺乳动物成熟红细胞的细胞核消失前已经表达产生相关凋亡蛋白，在细胞核被排出后其实已经开始凋亡，其凋亡依然受基因控制，C错误；细胞坏死是极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激引起的细胞损伤和死亡，是细胞非正常死亡，对生物个体的生命活动没有积极意义，D错误。

展开更多......

收起↑