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第3节 细胞的衰老和死亡
人教版必修1第六章 细胞的生命历程
教学目标
1.通过识图观察和资料阅读，说出人体衰老的特征 ，并从细胞的形态、结构、功能等方面解释个体衰老的原因，归纳出细胞衰老的特点。
2.通过资料分析，归纳概括细胞衰老与个体衰老的关系；认同个体衰老是一种自然的生理过程，学会关爱自己、关爱老人。
3. 通过图片、视频和资料分析，说出细胞衰老的原因
4. 通过观察图片和阅读资料，比较细胞凋亡和坏死两种细胞死亡方式的区别，说出细胞凋亡的概，认识细胞凋亡机制对机体发育的重要意义。
袁隆平
钱学森
杂交水稻之父
中国航天事业的奠基人
花有重开日，人无再少年！结合图片说一说人体衰老表现出哪些特征？
皱纹、老人色斑、白头发、耳聋、 眼花、四肢无力行动迟缓、记忆力减退、吸收力下降、免疫力下降等等
皮肤干燥、皱纹
→细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小
头发变白
→毛囊中黑色素细胞衰老，细胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少。
老年斑
→细胞内的色素逐渐积累
无力
→酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢
吸收能力弱
→细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低
任务一：用细胞衰老特征解释个体的衰老特征
②细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小；
④细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低
③细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递
①细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深；
⑤细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢
一大
一小
两低
一多
总结：细胞衰老的特征
巧记：“一大一小、一多两低”
任务二、细胞衰老与个体衰老的关系
1.多细胞生物与单细胞生物：细胞衰老与个体衰老之间有何关系？
细胞衰老或死亡＝个体衰老或死亡
细胞衰老或死亡≠个体衰老或死亡
2.老年人体内有没有幼嫩的细胞？年轻人的体内有没有衰老的细胞？
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。
个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程
年龄因素与细胞衰老的关系
思考·讨论
实验1 在相同的条件下，分别单独培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞，结果如下表所示。
细胞来源 胎儿 中年人 老年人
增殖代数 50 20 2-4
讨论：1.从实验1中你能得出什么结论？
年龄越大的个体内的体细胞增殖代数越少，年龄越小的个体内的体细胞增殖代数越多。
随年龄增长，细胞继续分裂的次数会逐渐减少。
细胞增殖的能力与个体的年龄有密切的关系。
说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老
任务二、细胞衰老与个体衰老的关系
年龄因素与细胞衰老的关系
思考·讨论
实验2 将年轻人的体细胞去核后与老年人的细胞核融合；将老年人的体细胞去核后与年轻人的细胞核融合，分别在体外培养。结果是前者不分裂，后者分裂旺盛。
讨论：2.是细胞核还是细胞质对细胞分裂影响大一些？
细胞核对细胞分裂影响大一些
细胞核是细胞生命活动的控制中心
任务二、细胞衰老与个体衰老的关系
老年人的核
青年人的质
不分裂
青年人的核
老年人的质
分裂
讨论：3.细胞衰老对于多细胞生物的正常生命活动有什么意义呢？
细胞衰老是机体内发生的正常生命现象，正常的细胞衰老有利于机
体更好的实现自我更新
2000年，我国65岁及以上人口比重达到7.0%，0—14岁人口比重为22.9%，老年型年龄结构初步形成，中国开始步入老龄化社会。2018年，我国65岁及以上人口比重达到11.9%，0—14岁人口占比降至16.9%，人口老龄化程度持续加深。人口老龄化的加速将加大社会保障和公共服务压力，持续影响社会活力、创新动力和经济潜在增长率，是进入新时代人口发展面临的重要风险和挑战。请同学们试着从政府角度和个人角度思考并交流如何应对老龄化社会，如何关心关爱老年人？
关爱老年人
党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央高度重视老龄工作，坚持以人民为中心的发展思想，让老年人共享改革发展成果、安享幸福晚年，将满足老年人需求和解决人口老龄化问题相结合，从健全养老服务体系、完善老年人健康支撑体系、促进老年人社会参与、着力构建老年友好型社会、积极培育银发经济等方面提出要求及一揽子举措，着力解决老年人在养老、健康、精神文化生活、社会参与等方面的现实需求问题，切实增强广大老年人的获得感、幸福感、安全感。
任务三、探究细胞衰老的原因
【资料】在很多化妆品和保健品的成分介绍中常常出现“SOD”和“花青素”等抗氧化物质，这些物质具有抵抗自由基的功效，能延缓皮肤衰老。
细胞衰老
问题：1.通过资料分析和课本信息说出什么是自由基？
异常活泼的带电分子或基团
任务三、探究细胞衰老的原因
【资料】在很多化妆品和保健品的成分介绍中常常出现“SOD”和“花青素”等抗氧化物质，这些物质具有抵抗自由基的功效，能延缓皮肤衰老。
问题：2.通过资料分析和课本信息构建自由基导致细胞衰老的概念模型？
细胞衰老
引起基因突变
各种
引发雪崩式反应，
对生物膜损伤比较大
使蛋白质活性下降，导致细胞衰老
自由基学说
攻击破坏细胞内执行正常功能的生物分子
2009年诺贝尔生理学或医学奖授予美国生命科学家伊丽莎白·布莱克本、卡萝尔·格雷德和杰克·绍斯塔克，以表彰他们“发现端粒和端粒酶是如何保护染色体的”。
任务三、探究细胞衰老的原因
问题：1.通过观察视频和资料分析说出什么是端粒？
问题：2.通过资料分析说出端粒是怎样导致细胞衰老的？如何延缓衰老？
端粒学说
【资料】1991 年，科学家发现体细胞染色体的端粒DNA 会随细胞分裂次数增加而不断缩短。细胞DNA每复制一次端粒就缩短一段，当缩短到一定程度时，可能会启动DNA损伤检测点，激活相关基因，导致不可逆地退出细胞周期，走向衰老。
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
在每次细胞分裂后，端粒DNA序列会缩短一截
端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤
细胞活动渐趋异常
任务三、探究细胞衰老的原因
合理的饮食结构
适宜的体育锻炼
乐观的生活态度
衰老不可抗拒，但可延缓
抗氧化剂如维生素C，维生素E
学以致用
绵羊的寿命通常是12年左右，而克隆羊多莉只活了6岁，正值壮年的多莉死于肺部感染，而这是一种老年绵羊的常见疾病。多莉的夭折再次引起了人们对克隆动物是否会早衰的担忧。尝试运用端粒学说的内容，为多莉羊的早衰提出假设。
多莉羊的端粒会受到体细胞核供体的影响而比正常动物个体短，所以它的端粒会更快被损耗，更早出现机体功能异常，从而更早衰老。
任务四、细胞的死亡
20世纪60-70年代，科学家在许多正常组织中观察到有些细胞皱缩后解体，但不伤及其他细胞，就像树叶或花的自然凋落一样。1972年，澳大利亚病理学家克尔（J.Kerr)等3位科学家首次提出了细胞凋亡的概念。
——细胞凋亡
1.概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以它是一种程序性死亡。
2.细胞凋亡的实质
问题2.凋亡细胞内基因表达都下降，酶活性都减弱吗？
不是。其中促进细胞凋亡的基因加强，相应的酶活性也增强。
与凋亡相关的基因选择性表达的结果
问题1.据图说出细胞凋亡的实质是什么？
细胞凋亡（科普诗）
似秋叶的凋零，
告别生命之辉煌；
那难以计数的攻击、诱导，
轻启着道道程序，
逼细胞步步走向生命的末端；
啊，活性氧处处肆虐，
钙波涛惊石裂岸，
线粒体把生命之光一点一点拧淡;
危难中的细胞啊，
你沉稳不乱，
DNA片片切割，
化云梯直通天堂；
细胞体分团相聚，
把生命的凝重浓集在小体上；
分别了朝夕相处的伙伴，
再见了快乐美好的时光；
这一切的一切又融入临近的胞体，
腾出的空间再写生命的篇章。
②维持内部环境的稳定
③抵御外界因素的干扰
A.人体胚胎时期，尾的消失
B.蝌蚪发育过程，尾的消失
C.胎儿手发育过程中，手指连接处细胞的消失
某些被病原体感染的细胞的清除；
清除受损、突变、衰老的细胞
①完成正常生长发育
3.细胞凋亡意义
（发育性凋亡）
（更新性凋亡）
（清除性凋亡）
极端的物理因素
极端的化学因素
病理性刺激—石棉
细胞坏死：在种种不利因素的影响下，如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下，由细胞正常代谢活动受损或中断而引起的细胞损伤或死亡（被动性死亡）
——细胞坏死
任务四、细胞的死亡
项目 细胞凋亡 细胞坏死
与基因的关系
细胞膜的变化
形态变化
影响因素
核与核膜
对机体的影响
总结：细胞凋亡和细胞坏死的区别
受基因控制
内陷
细胞变圆，与周围细胞脱离
环境的生理性或病理刺激信号，环境条件的变化或缓和性损伤
形成凋亡小体
对机体有利
不受基因控制
破裂
细胞外型不规则变化
强烈的物理化学因素和严重的病理性刺激
膜破裂，碎核释放
对机体有害
细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用。
1.定义
【知识拓展】细胞自噬
图1
图2
（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物质和能量；
（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，可以清除受损或衰老的细胞器以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定；
（3）有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。
2.意义
分隔膜包绕
自噬体形成
与溶酶体融合
思维训练
—分析数据
细胞种类 小肠上皮细胞 平滑肌细胞 心肌细胞 神经细胞 白细胞
寿命 1-2天 很长 很长 很长 5-7天
能否分裂 能 能 不能 多数不能 不能
讨论
1.细胞的寿命与分裂能力之间有对应关系吗？比如寿命短的细胞是否一定能分裂？
细胞的寿命与分裂能力之间无对应关系；寿命短的细胞不一定能够分裂。
2.细胞寿命和分裂能力与它们承担的功能有关系吗？
有；比如白细胞吞噬细菌病毒，寿命较短。
3.根据以上分析皮肤表皮细胞的寿命和分裂能力？
表皮细胞行使保护功能，寿命较短，有分裂能力。
1．细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述，正确的是（ ）
A．胎儿手的发育和脊椎动物的神经系统发育过程中不会发生细胞凋亡
B．小肠上皮细胞的自然更新过程和健康成人体内的骨髓中存在细胞凋亡现象
C．线虫的发育过程和清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象
D．细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程，属于细胞坏死
2．人体细胞凋亡和衰老是细胞生命活动的必然规律。下列叙述正确的是（ ）
A．细胞凋亡仅发生在衰老细胞中 B．细胞凋亡由机械损伤引发
C．衰老细胞中所有酶的活性降低 D．衰老细胞的需氧呼吸变慢
B
D
3．下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。据图分析，不正确的是（ ）
A．①表明凋亡是特异性的，体现生物膜的信息传递功能
B．凋亡过程中有新蛋白质合成，体现基因的选择性表达
C．②中凋亡细胞被吞噬，表明凋亡是细胞被动死亡过程
D．凋亡相关基因是机体固有的，在生长发育中发挥重要作用
C
随堂练习
课堂小结
请画出本节课的思维导图，标注易错点，并小组内分享。

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