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第6章 细细胞的生命历程
第3节 细胞的衰老和死亡
1. 生命观念
2. 科学思维
3. 科学探究
4. 社会责任
理解细胞衰老与死亡是生命过程的自然规律，建立“结构与功能相适应”“稳态与平衡”的生命观念，认识细胞程序性死亡对个体发育和健康维持的意义。
能够归纳细胞衰老的特征；运用自由基学说、端粒学说解释衰老机制；通过对比分析区分细胞凋亡和细胞坏死的区别。
通过分析“年龄因素与细胞衰老”的实验数据，得出科学结论，培养数据分析和逻辑推理能力
关注人口老龄化问题，认识延缓衰老、健康生活的科学依据；了解细胞死亡异常与疾病（如癌症）的关系，树立疾病防治意识。
教学目标
教学重难点
(1)细胞衰老的特征
(2)细胞凋亡与细胞坏死区别
(3)细胞衰老与个体衰老的关系
(4)细胞自噬的概念及生物学意义
(1)细胞衰老的分子机制：理解“自由基学说”和“端粒学说”的理论内涵及其相互关系
(2)细胞凋亡的机制：理解基因控制的程序性死亡过程及其调控
1. 教学重点
2. 教学难点
一、细胞衰老的特征
当堂训练
小结
三、目录 CONTENTS
(1)光合作用的强度:
二、细胞衰老的原因
三、细胞衰老与个体衰老的关系
四、细胞的死亡
问题探讨
人到了一定的年龄就会出现白头发，并且随着年龄的增长，白头发往往会越来越多。白头发生成的直接原因是毛囊细胞合成黑色素的功能下降。
讨论
1. 老年人白头发的形成与毛囊细胞的衰老有怎样的关系？
毛囊细胞衰老，与黑色素合成相关酶的活性降低，合成黑色素减少，头发变白。
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？
老年人体内会有幼嫩细胞: 如造血干细胞一生都能增殖和产生各种类型的血细胞；年轻人体内有衰老的细胞: 如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞。
3. 细胞衰老与个体衰老有什么关系？
问题探讨
人到了一定的年龄就会出现白头发，并且随着年龄的增长，白头发往往会越来越多。白头发生成的直接原因是毛囊细胞合成黑色素的功能下降。
讨论
3. 细胞衰老与个体衰老有什么关系？
毛囊细胞衰老，与黑色素合成相关酶的活性降低，合成黑色素减少，头发变白。
一、细胞衰老的特征
②细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小。
①细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。
④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。
③细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深。
⑤细胞内的色素逐渐积累，
妨碍细胞内物质的交流。
(1)特征
简记: 一大一小, 一多一少, 两低, 两慢。
图6-8 细胞衰老特征示意图
一、细胞分化及其意义
衰老细胞会影响个体的表现，个体的衰老则明显地体现在外貌上。
为什么老年人的头毛几乎都变白了？
毛囊中的黑色素细胞衰老
细胞中的酪氨酸酶活性降低
黑色素合成减少
老年人的头发会变白
为什么老年人的皮肤上会长出老年斑？
细胞内色素积累
二、细胞衰老的原因
2.1自由基学说
③攻击蛋白质: 使其活性下降，导致细胞衰老。
(1)自由基概念
异常活泼的带电分子或基因。
(2)特点
含有未配对电子，表现出高度的反应活泼性。
(3)产生原因
①细胞内不断进行的各种氧化反应中容易产生。
②辐射以及有害物质入侵，刺激细胞产生。
(4)危害
①攻击生物膜的磷脂分子:产生自由基，新产生的自由基又会去攻击别的分子，由此引发雪崩式的反应，造成生物膜的损伤。
②攻击DNA: 引起基因突变。
自由基学说(视频)
二、细胞衰老的原因
2.2端粒酶学说
(1)端粒酶概念
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。
(2)特点
端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。
(3)危害
端粒DNA序列变短会使端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。
端粒酶学说(视频)
三、细胞衰老与个体衰老的关系
(1)单细胞和多细胞生物的衰老
细胞的衰老等于个体衰老
细胞衰老≠ 个体衰老
个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
三、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。
科学家为了探究影响细胞衰老的年龄因素，进行了如下实验。
细胞来源 胎儿 中年人 老年人
增殖代数 50 20 2-4
1．从实验1中你能得出什么结论？
讨论
年龄越大的个体的体细胞可增殖代数越少，年龄越小的个体的体细胞可增殖代数越多，细胞增殖的能力与个体的年龄有密切的关系。
三、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。
科学家为了探究影响细胞衰老的年龄因素，进行了如下实验。
2. 是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些？
讨论
细胞核对细胞分裂的影响大一些。细胞核是遗传信息库，是遗传和代谢的控制中心。
老年人的
细胞核
青年人的
细胞质
不分裂
老年人的
细胞质
青年人的
细胞核
分裂
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三、细胞衰老与个体衰老的关系
(2)意义
(2)意义
①有利方面
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自我更新。
②不利方面
众多细胞的衰老会导致人体的衰老，会出现免疫力下降、适应环境能力减弱等现象。
三、细胞衰老与个体衰老的关系
(2)意义
与社会的联系
随着人均寿命的延长，我国的老年人口逐渐增多。2015年，我国65岁及以上的人口占总人口10.47%，已正式进入老龄化社会。人口老龄化势必给家庭、社会和国家以及老年人自身带来一系列问题。
四、细胞的死亡
(2)意义
(1)类型
包括细胞凋亡和细胞坏死等
(2)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，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。
胎儿尾巴的消失
胎儿手的发育
蝌蚪尾的消失
四、细胞的死亡
(2)意义
(2)细胞凋亡
②意义
如:人体胚胎时期，尾的消失；蝌蚪发育过程，尾的消失；胎儿手发育过程中，手指连接处细胞的消失。
①完成正常生长发育（有利于清除多余无用的细胞）
②维持内部环境的稳定
③抵御外界因素的干扰
如: 某些被病原体感染的细胞的清除。
如: 成熟的生物体中，细胞的自然更新。
四、细胞的死亡
(2)意义
(3)细胞坏亡
指在种种不利因素影响下，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引起的细胞损伤和死亡。
①概念
物理因素:手烫伤
②实例
化学因素:氢氧化钠腐蚀手
病理性因素：
肝细胞点状坏死
四、细胞的死亡
(2)意义
项目 细胞凋亡 细胞坏死
与基因的关系
特点
死亡原因
死亡过程
对机体的影响
受凋亡基因控制的
与基因无关
生理性
病理性
有利，
不发生炎症
有害，
发生炎症
不利因素影响
基因控制
主动
被动
四、细胞的死亡
知识拓展
细胞自噬
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概念
细胞吃掉自身的结构和物质
②意义
有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。
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。
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。
四、细胞的死亡
分析数据
知识拓展
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。如白细胞吞噬细菌病毒，寿命较短。
四、细胞的死亡
分析数据
知识拓展
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
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。
小结
细胞的衰老和死亡
细胞
衰老
特征: 一大一小, 一多一少, 两低, 两慢。
原因:
自由基学说
端粒酶学说
细胞的死亡
细胞的
死亡
细胞凋亡: 对细胞有利
细胞坏亡: 对细胞不利
细胞自噬: 细胞吃掉自身的结构和物质
当堂训练
1 .(2025·天津·高考真题) 治疗癌症的某脂溶性小分子药物进入细胞后经信号传导，激活癌细胞内促凋亡基因的表达，进而发挥治疗作用。试验表明，该药物对某些病人疗效较差，原因不可能是（ ）
A．药物进入细胞的方式改变 B．药物在细胞内降解较快
C．结合药物的胞内受体活性较低 D．促凋亡基因的表达水平较低
A错误: 该药物是脂溶性小分子,通常以自由扩散方式进入细胞,这种运输方式是由物质性质和细胞膜结构决定的,一般不会改变。若药物进入细胞的方式改变,不符合其脂溶性小分子的特性,所以这不是药物对某些病人疗效较差的原因;
B正确: 药物在细胞内降解较快,会使细胞内有效药物浓度降低,从而导致疗效较差;
C正确: 结合药物的胞内受体活性较低,药物难以有效发挥作用,激活促凋亡基因的效果就会减弱,进而使疗效较差; D正确: 促凋亡基因的表达水平较低,即使药物能正常发挥作用,促凋亡的效果也会不好,导致疗效较差。
当堂训练
2 . 由于受病原体感染，细胞不断胀大并形成大量小泡状的焦亡小体，最后细胞膜破裂，细胞内容物流出并释放大量促炎症因子，这一过程称为细胞焦亡。下列现象属于细胞焦亡的是（ ）
A．人胚胎发育过程中尾部细胞的自动消失
B．骨骼肌细胞的溶酶体清除受损的线粒体
C．心肌梗死时，细胞因缺氧发生凝固性死亡
D．感染病菌后，细胞群出现持续炎性死亡
A错误: 人胚胎发育过程中尾部细胞的自动消失属于细胞凋亡,不会产生炎症,与细胞焦亡的炎症特征不符,不属于细胞焦亡; B错误: 骨骼肌细胞的溶酶体清除受损的线粒体属于细胞自噬,是细胞内的自我清理机制,并非细胞死亡过程,不属于细胞焦亡;C错误: 心肌梗死时,细胞因缺氧发生凝固性死亡属于细胞坏死,细胞坏死不会主动释放促炎症因子,不属于细胞焦亡,C错误; D正确: 感染病菌后,细胞群出现持续炎性死亡符合细胞焦亡的特征,即由病原体感染触发,导致细胞肿胀、破裂和促炎症因子释放。
当堂训练
3 . (2025·四川·高考真题)通俗地说，细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物质。下列叙述错误的是（ ）
A．溶酶体作为“消化车间”可为细胞自噬过程提供水解酶
B．线粒体作为“动力车间”为细胞自噬过程提供所需能量
C．细胞自噬产生的氨基酸可作为原料重新用于蛋白质合成
D．细胞自噬“吃掉”细胞器不利于维持细胞内部环境稳定
D错误:细胞自噬“吃掉”衰老、损伤的细胞器,能维持细胞内部环境稳定,利于细胞正常代谢。
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