1.衰老細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和代謝產(chǎn)生異常(1)衰老的概念衰老又稱老化,通常指生物個(gè)體發(fā)育成熟后,隨著年齡的增加,機(jī)能減退, 下降,趨向死亡的不可逆的現(xiàn)象。(2)細(xì)胞衰老的特征① 的流動(dòng)性降低。②細(xì)胞質(zhì) 積累、空泡形成。③細(xì)胞核體積 ,染色加深, 內(nèi)陷,染色質(zhì)凝聚、碎裂、溶解。④ 的功能受抑制,RNA含量降低。
⑤蛋白質(zhì) 下降, 的活性降低。⑥線粒體的 隨年齡增大而減少, 則隨年齡增大而變大。⑦呼吸 等。(3)衰老的原因 細(xì)胞衰老是各種細(xì)胞成分在受到 環(huán)境的損傷作用后,因缺乏完善的 ,使遺傳物質(zhì)的“差錯(cuò)” 所致。2.衰老細(xì)胞的死亡受基因的調(diào)控(1)細(xì)胞凋亡的概念細(xì)胞凋亡是由 引發(fā)的,嚴(yán)格受 調(diào)控的死亡,屬于正常的生理性變化,是細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中的必然步驟。
(2)細(xì)胞凋亡的特征①染色質(zhì)聚集、分塊、位于 上。② 凝縮。③DNA被有規(guī)律地降解為大小不同的片段,最后核斷裂,細(xì)胞通過(guò) 的方式形成許多 。④ 被鄰近細(xì)胞吞噬、消化。(3)細(xì)胞凋亡的實(shí)例蝌蚪 的消失,人神經(jīng)細(xì)胞數(shù)量的調(diào)整,植物胚發(fā)育過(guò)程中 的退化。
概念一　衰老細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和代謝產(chǎn)生異常[概念情境]某同學(xué)制作了個(gè)體衰老癥狀與原因分析的關(guān)系圖,但是由于某些原因,將個(gè)體衰老癥狀與其對(duì)應(yīng)的原因順序弄混了。請(qǐng)利用連線的方式將衰老癥狀和對(duì)應(yīng)的原因分析準(zhǔn)確地連在一起。
突破點(diǎn) 細(xì)胞衰老的特征及原因
[典例] 下列有關(guān)多細(xì)胞生物衰老現(xiàn)象的敘述正確的是(　 　)A.細(xì)胞衰老時(shí),所有酶的活性都降低B.細(xì)胞衰老時(shí),細(xì)胞核體積明顯縮小C.從總體上看,衰老的過(guò)程是組成個(gè)體的細(xì)胞普遍衰老的過(guò)程D.衰老意味著組成個(gè)體的細(xì)胞脫離了正常的生命歷程
解析:細(xì)胞衰老時(shí),細(xì)胞中多種酶的活性降低,并非所有酶的活性均降低;細(xì)胞衰老時(shí),細(xì)胞核體積增大;從總體上看,衰老的過(guò)程是組成個(gè)體的細(xì)胞普遍衰老的過(guò)程;細(xì)胞衰老屬于正常的生命歷程。
[概念誤區(qū)] (1)個(gè)體衰老與細(xì)胞衰老并不總是同步的,在幼年個(gè)體中有衰老的細(xì)胞,老年個(gè)體中有新產(chǎn)生的細(xì)胞,但組成個(gè)體的細(xì)胞普遍衰老會(huì)導(dǎo)致個(gè)體的衰老。(2)一般而言,細(xì)胞衰老過(guò)程中,細(xì)胞核的體積增大,但是一些特殊細(xì)胞,如哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞衰老過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象,因?yàn)槠洳痪哂屑?xì)胞核。(3)細(xì)胞衰老過(guò)程中,多種酶的活性降低,但不是所有酶的活性都降低。
概念二　衰老細(xì)胞的死亡受基因的調(diào)控[概念情境]高度分化的細(xì)胞會(huì)逐漸衰老和凋亡,完成正常的生命歷程,這是維持組織機(jī)能和形態(tài)所必需的,對(duì)于生物體而言具有積極的意義。思考以下問題。(1)細(xì)胞凋亡的含義是什么?與凋亡細(xì)胞分解密切相關(guān)的細(xì)胞器是什么?提示:細(xì)胞凋亡指嚴(yán)格受基因控制的細(xì)胞死亡。與凋亡細(xì)胞分解密切相關(guān)的細(xì)胞器是溶酶體。
(2)細(xì)胞凋亡對(duì)生物體的積極意義什么?提示:正常情況下,細(xì)胞凋亡對(duì)多細(xì)胞生物體完成正常發(fā)育,維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定,維持組織機(jī)能和形態(tài),以及抵御外界各種因素的干擾起著重要作用。(3)細(xì)胞凋亡與細(xì)胞病理性死亡是否相同?兩者最主要的區(qū)別是什么?提示:不同。細(xì)胞凋亡是受基因控制,自動(dòng)結(jié)束細(xì)胞生命的過(guò)程,而病變或傷害導(dǎo)致的細(xì)胞病理性死亡,是細(xì)胞的非正常死亡,不受基因控制。
突破點(diǎn)1 細(xì)胞凋亡的實(shí)例及原因分析
[典例1] 神經(jīng)系統(tǒng)正常發(fā)育過(guò)程中神經(jīng)細(xì)胞數(shù)量的調(diào)節(jié)機(jī)制如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　 　)A.神經(jīng)細(xì)胞凋亡不利于神經(jīng)系統(tǒng)正常發(fā)育B.生存因子影響了神經(jīng)細(xì)胞的基因表達(dá)C.神經(jīng)細(xì)胞凋亡會(huì)產(chǎn)生凋亡小體D.神經(jīng)細(xì)胞凋亡不會(huì)引起炎癥
解析:細(xì)胞凋亡對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的正常發(fā)育起著非常關(guān)鍵的作用,有利于神經(jīng)系統(tǒng)的正常發(fā)育。
[概念誤區(qū)] 細(xì)胞凋亡對(duì)于機(jī)體而言具有積極意義,判斷的唯一標(biāo)準(zhǔn)是細(xì)胞的死亡是否是細(xì)胞在基因的控制下,自動(dòng)結(jié)束生命的過(guò)程。
突破點(diǎn)2 細(xì)胞生命歷程綜合分析
[典例2] 下列關(guān)于人體細(xì)胞分化、衰老、凋亡和癌變的敘述,正確的是(　 　)A.細(xì)胞分化導(dǎo)致遺傳物質(zhì)有選擇地發(fā)揮作用,細(xì)胞種類增多B.細(xì)胞衰老表現(xiàn)為部分酶活性降低,細(xì)胞核體積減小C.細(xì)胞癌變導(dǎo)致細(xì)胞間粘著性降低,易分散轉(zhuǎn)移D.細(xì)胞凋亡受基因控制,不利于個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育
解析:遺傳物質(zhì)有選擇地發(fā)揮作用導(dǎo)致細(xì)胞分化,細(xì)胞種類增多;細(xì)胞衰老表現(xiàn)為部分酶活性降低,細(xì)胞核體積增大;細(xì)胞癌變導(dǎo)致細(xì)胞表面粘連蛋白減少,細(xì)胞間粘著性降低,易分散轉(zhuǎn)移;細(xì)胞凋亡是由基因決定的細(xì)胞編程性死亡,受基因控制,有利于個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育。
細(xì)胞生命歷程各過(guò)程比較分析
如圖表示細(xì)胞凋亡的過(guò)程,圖中Dnase為核酸內(nèi)切酶,能夠切割DNA形成DNA片段;Caspase是一類蛋白水解酶,負(fù)責(zé)選擇性地切割某些蛋白質(zhì)。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。
(1)細(xì)胞膜上受體的化學(xué)本質(zhì)是 ,受體的存在體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有 的功能。(2)Dnase破壞DNA分子的 ,從而形成DNA片段,使正常基因失去功能。Caspase能夠破壞特定蛋白質(zhì)中的 ,從而形成多肽片段,導(dǎo)致蛋白質(zhì)失活。
解析:(1)細(xì)胞膜上受體的化學(xué)本質(zhì)是糖蛋白,受體的存在體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有信息交流的功能。(2)Dnase破壞DNA分子的磷酸二酯鍵。Caspase能夠破壞特定蛋白質(zhì)的肽鍵。
(3)巨噬細(xì)胞以 形式吞噬凋亡細(xì)胞,與凋亡細(xì)胞分解密切相關(guān)的細(xì)胞器是 。
解析:(3)巨噬細(xì)胞以胞吞形式吞噬凋亡細(xì)胞,與凋亡細(xì)胞分解密切相關(guān)的細(xì)胞器是溶酶體。
1.蝌蚪在發(fā)育過(guò)程中,尾和鰓在一定時(shí)期消失。這屬于(　 　)A.細(xì)胞凋亡B.細(xì)胞癌變C.細(xì)胞衰老D.細(xì)胞分裂
解析:在生物發(fā)育過(guò)程中,一些器官會(huì)退化消失,如蝌蚪發(fā)育過(guò)程中鰓和尾的消失,人發(fā)育過(guò)程中神經(jīng)細(xì)胞的數(shù)目調(diào)整等,都屬于細(xì)胞凋亡。
2.下列生理過(guò)程不屬于細(xì)胞凋亡的是(　 )A.植物胚柄的退化B.植物體內(nèi)篩管的形成C.單性植物中花器官的退化D.植物體內(nèi)通氣組織的形成
解析:植物胚發(fā)育過(guò)程中胚柄的退化、單性植物中花器官的退化及植物體內(nèi)通氣組織的形成都由細(xì)胞凋亡引起;植物體內(nèi)篩管的形成與液泡中的某些酶有關(guān),是細(xì)胞分化的結(jié)果。
3.下列關(guān)于細(xì)胞生命歷程的說(shuō)法,錯(cuò)誤的是(　 　)A.正常的細(xì)胞分化過(guò)程中核遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變B.細(xì)胞癌變時(shí)細(xì)胞表面上的粘連蛋白減少,容易發(fā)生轉(zhuǎn)移C.細(xì)胞衰老時(shí)線粒體的數(shù)量和體積減小,呼吸速率變慢D.細(xì)胞凋亡是細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中的必然步驟,是由某種基因引發(fā)的
解析:正常的細(xì)胞分化過(guò)程中核遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變;細(xì)胞癌變時(shí)細(xì)胞表面上的粘連蛋白減少,容易發(fā)生轉(zhuǎn)移;衰老的細(xì)胞內(nèi)線粒體的數(shù)量減少,體積增大;細(xì)胞凋亡是細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中的必然步驟,是由某種基因引發(fā)的。
4.下列有關(guān)圖中細(xì)胞生命歷程的敘述正確的是(　 　)A.癌變前后,細(xì)胞內(nèi)的基因相同B.細(xì)胞中的水分減少、色素積累是細(xì)胞衰老的特征C.細(xì)胞的分化只能發(fā)生在胚胎發(fā)育時(shí)期D.在細(xì)胞的生命歷程中,始終存在核膜、核仁等結(jié)構(gòu)
解析:細(xì)胞癌變是由于原癌基因與抑癌基因發(fā)生了改變,所以癌變前后細(xì)胞內(nèi)的基因不相同;細(xì)胞中水分減少,代謝變慢,色素積累是細(xì)胞衰老的特征;細(xì)胞的分化發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的各個(gè)時(shí)期;細(xì)胞分裂的中期和后期無(wú)核膜、核仁。
5.如圖為動(dòng)物機(jī)體的細(xì)胞凋亡及凋亡細(xì)胞清除示意圖,據(jù)圖分析正確的是(　 )A.①過(guò)程表明細(xì)胞識(shí)別具有特異性,生物膜之間可以通過(guò)直接接觸的方式進(jìn)行信息傳遞B.細(xì)胞凋亡過(guò)程中細(xì)胞內(nèi)核酸的種類和數(shù)目會(huì)發(fā)生改變C.②過(guò)程中凋亡細(xì)胞被吞噬,表明細(xì)胞凋亡是細(xì)胞的被動(dòng)死亡過(guò)程D.在細(xì)胞的生命歷程中凋亡細(xì)胞內(nèi)的基因表達(dá)下降,酶活性均降低
解析:①過(guò)程中凋亡誘導(dǎo)因子與膜受體特異性結(jié)合,表明細(xì)胞識(shí)別具有特異性,體現(xiàn)了生物膜的信息傳遞功能,并非通過(guò)直接接觸的方式傳遞信息;細(xì)胞凋亡過(guò)程中有相關(guān)基因的表達(dá),細(xì)胞內(nèi)RNA的種類和數(shù)目會(huì)發(fā)生改變;②過(guò)程中凋亡細(xì)胞被吞噬,是一種主動(dòng)的細(xì)胞死亡過(guò)程;凋亡細(xì)胞內(nèi)與凋亡有關(guān)的酶活性升高。
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第三節(jié) 細(xì)胞凋亡是編程性死亡

版本： 浙科版 (2019)

年級(jí)： 必修1《分子與細(xì)胞》

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