第3、4節細胞的衰老、凋亡和癌變課前自主預習案一、細胞衰老和凋亡1．細胞衰老的特征(1)代謝的變化：(2)細胞核的變化：2．細胞凋亡[填表]概念定義由基因決定的細胞自動結束生命的過程機制由遺傳機制決定的程序性調控別名細胞編程性死亡類型①細胞正常的自然更新②清除被病原體感染的細胞③正常發育過程中的程序性死亡意義①保證多細胞生物體完成正常發育②維持內部環境的穩定③抵御外界各種因素的干擾二、細胞癌變1．癌細胞(1)概念eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(成因\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(外因：致癌因子的作用,內因：遺傳物質發生變化)),特點：不受機體控制、連續分裂的惡性增殖細胞))(2)特征：2．致癌因子的類型[填表]類型舉例物理致癌因子主要為輻射，如紫外線、X射線等化學致癌因子有機化合物：聯苯胺、烯環烴、亞硝胺、黃曲霉素等；無機化合物：石棉、砷化物等病毒致癌因子致癌病毒3.癌變的機理1.判斷下列有關細胞衰老和凋亡敘述的正誤(1)細胞普遍衰老會導致個體衰老()(2)細胞衰老時，細胞體積和細胞核體積均減小()(3)細胞凋亡是各種不利因素引起的細胞死亡()(4)細胞壞死對機體是不利的()(5)細胞凋亡是由細胞衰老造成的()(6)衰老細胞代謝速率減慢是細胞內水分減少引起的()(7)細胞凋亡和細胞壞死受環境的影響，不受機體控制()(8)對多細胞生物來說，細胞衰老的過程也就是組成個體的細胞普遍衰老的過程()(9)被病原體感染的細胞的清除是通過細胞凋亡完成的()答案：(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√(7)×(8)×(9)√2．判斷下列有關細胞癌變敘述的正誤(1)癌細胞表面的糖蛋白減少()(2)癌細胞之間的黏著性增大()(3)癌細胞易在體內分散和轉移()(4)癌細胞的形成是內外因素共同作用的結果()(5)癌細胞是能連續分裂的細胞()(6)人體所有細胞中都有與癌變有關的基因()(7)衰老的生物體中，細胞都處于衰老狀態()(8)細胞凋亡是由細胞內的遺傳物質所控制的()(9)細胞死亡是細胞凋亡的同義詞()(10)在成熟的生物體中，細胞的自然更新也是通過細胞凋亡完成的()(11)長期接觸癌癥患者的人細胞癌變幾率增加()(12)癌癥是致癌因子引發的，患病幾率與年齡無關()(13)艾滋病患者與正常人患癌癥的幾率相同()(14)亞硝酸鹽可通過改變基因的結構而致癌()(15)細胞癌變是所有細胞都要經歷的一個階段()答案：(1)√(2)×(3)√(4)√(5)√(6)×(7)×(8)√(9)×(10)√(11)×(12)×(13)×(14)√(15)×課堂互動探究案【課程標準】描述在正常情況下，細胞衰老和死亡是一種自然的生理過程【素養達成】1．聯系生活實際，辨析個體衰老和細胞衰老的關系，并理解細胞衰老的特征。(生命觀念)(社會責任)2．與細胞壞死相比較，分析、理解細胞凋亡的概念和意義。(科學思維)3．聯系日常生活實際，了解癌細胞的主要特征并掌握細胞癌變的原因及其防治措施。(科學思維)(社會責任)有報道稱：現在我國的癌癥患者大概是310萬，每年新增發病的人數大概是220萬，每年的死亡人數是160萬，我國現在用于癌癥治療的費用每年是幾百億。圖為中國抗癌協會標志，其中的螃蟹就代表癌癥。研究表明，癌細胞是一種分化受阻，不再衰老和凋亡的惡性增殖細胞。要了解細胞癌變的機理，就先來了解細胞的衰老和凋亡。探究點一細胞的衰老和凋亡【師問導學】1．如圖是青蛙的變態發育示意圖。蝌蚪在發育過程中，長出的尾巴又逐漸消失，請分析：(1)蝌蚪尾巴的消失屬于哪種生命現象？與哪種細胞器的關系最密切？(2)將蝌蚪尾部用濃鹽酸處理后，尾部潰爛消失，這與上述現象相同嗎？(3)上述兩種現象都受遺傳物質控制嗎？答案：(1)這是細胞凋亡的結果。與溶酶體密切相關。(2)這是細胞壞死，與細胞凋亡不同。(3)不是。細胞凋亡是遺傳物質控制的，細胞壞死不受遺傳物質控制。2．為什么大多數老年人面部會出現“皺紋”和“老年斑”？答案：老年人體內多數細胞水分減少，結果使細胞萎縮，體積變小，從而出現“皺紋”；細胞內色素會隨著細胞衰老而逐漸積累，表現出“老年斑”。3．試從“酶的活性、水的含量”方面分析衰老細胞的新陳代謝速率減慢的原因。答案：衰老細胞內酶的活性降低、自由水含量降低均可使細胞的新陳代謝速率減慢。【智涂筆記】簡化記憶細胞衰老特征[知識拓展]易發生細胞凋亡的幾種細胞(1)無用細胞，如蝌蚪變成青蛙時，尾細胞的退化。(2)發育不正常的細胞。(3)有害細胞，如病毒感染的細胞。(4)衰老細胞，如人的成熟紅細胞120天后自然死亡。[名師點撥]細胞凋亡≠細胞壞死細胞凋亡和細胞壞死都是細胞的死亡過程，但兩者的死亡機理不同。細胞凋亡是一個主動的、有利于個體生存的過程，細胞壞死是一個被動的、對個體生存有害的過程。【師說核心】1．個體衰老與細胞衰老的關系(1)單細胞生物：細胞的衰老就是個體的衰老。(2)多細胞生物：細胞的衰老和個體的衰老是不同步的；個體衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程。2．細胞衰老的特征3．細胞衰老的特征分析(1)衰老的表現及形成原因：個體衰老表現對應的細胞衰老原因皮膚干燥、發皺細胞內水分減少，細胞體積變小頭發變白細胞內的酶活性降低老年斑細胞內色素的積累無力細胞內呼吸速率減慢吸收能力下降細胞膜通透性改變，使物質運輸功能降低(2)通過以上分析說明：衰老細胞的結構行使正常功能的能力降低；從分子水平上看，有利的功能分子含量降低，而色素或有害分子出現并增加。4．細胞的凋亡(1)概念：由基因所決定的細胞自動結束生命的過程，是由遺傳機制決定的程序性調控，又被稱為細胞編程性死亡。(2)意義①完成正常的發育。②維持內部環境的穩定。③抵御外界各種因素的干擾。5．細胞壞死在種種不利因素影響下，由于細胞正常代謝活動受損或中斷引起的細胞損傷和死亡。6．細胞凋亡和細胞壞死的區別區別細胞凋亡細胞壞死起因正常生理性變化病理性變化或劇烈損傷調節過程受基因調控被動進行【檢測反饋】1．下列各項不屬于細胞衰老特征的是()A．細胞內水分減少B．細胞呼吸速率減慢C．細胞內色素積累較多D．細胞膜通透性不變，物質運輸功能增強解析：細胞衰老時細胞膜通透性改變，物質運輸功能降低。答案：D2．關于細胞凋亡與細胞壞死，下列說法正確的是()A．細胞凋亡不受細胞內的遺傳物質控制B．細胞死亡是細胞凋亡的同義詞C．細胞壞死受到嚴格的遺傳機制決定的程序性控制D．細胞的自然更新、被病原體感染的細胞清除也是通過細胞凋亡來完成的解析：細胞凋亡是由基因決定的細胞自動結束生命的過程，受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調控。在成熟生物體內，細胞的自然更新、被病原體感染的細胞清除，也是通過細胞凋亡實現的。細胞壞死是在種種不利因素影響下，由于細胞的正常代謝活動受損或中斷引起的細胞損傷和死亡，并不是由基因決定的細胞自動結束生命的過程。答案：D探究點二細胞的癌變【師問導學】1．1951年，一名叫海拉的黑人婦女前往Johns.Hopkins大學醫院接受宮頸癌治療時，生物學研究人員從她的活組織切片中獲取了癌細胞，并發展成為一個可用于科學研究的細胞系，這一細胞系就被稱為海拉細胞系，該細胞系至今仍在為實驗室效力。這體現了癌細胞的什么特點？答案：癌細胞具有無限增殖的特點。2．(1)腫瘤有良性的，也有惡性的，良性腫瘤逐漸增長僅是壓迫周圍組織，而惡性腫瘤會不斷侵入周圍組織，被稱為“癌”。試分析癌細胞在體內為什么容易分散和轉移呢？(2)某位病人因為胃癌做了胃部切除手術，并進行了化療(用特定的藥物抑制DNA的復制)。但是幾個月后發現在其肝部又出現了惡性腫瘤，不得不再次進行手術。化療會使癌細胞停留在細胞分裂的哪個時期？答案：(1)癌細胞膜上糖蛋白減少，使癌細胞間的黏著性顯著下降，容易在體內分散和轉移。(2)抑制DNA的復制會使癌細胞停留在分裂間期，抑制其繁殖。3．下圖是細胞癌變的機理，請分析：(1)正常人體細胞的染色體上有沒有原癌基因和抑癌基因？分別有什么作用？(2)據圖推測，癌癥的發生是不是單一基因突變的結果？(3)接觸致癌因子就會引起癌變嗎？試分析原因。答案：(1)有。原癌基因主要負責調節細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程。抑癌基因主要是阻止細胞不正常的增殖。(2)不是，是多個基因突變的累積效應。(3)不一定。只有致癌因子引起原癌基因和抑癌基因發生突變，才會導致正常細胞的生長和分裂失控而變成癌細胞。【智涂筆記】(1)癌細胞的概念主要有三個關鍵點：“致癌因子的作用”、“遺傳物質的改變”和“惡性增殖現象”。(2)癌細胞的特征可以從三個方面理解：“不死的細胞”、“變態的細胞”和“可分散和轉移的細胞”。(3)腫瘤不都是癌，也有良性的腫瘤。(4)化療和放療的原理不同：化療是抑制DNA的復制，使細胞分裂停留在分裂間期。放療是利用射線的高能量直接殺死癌細胞。【師說核心】1．癌變實質：原癌基因和抑癌基因發生突變，導致正常細胞的生長和分裂失控。2．癌細胞的特征3．癌變機理(1)原癌基因：主要負責調節細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程。(2)抑癌基因：主要是阻止細胞不正常的增殖。(3)環境中的致癌因子會損傷細胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因發生突變，導致正常細胞的生長和分裂失控而變成癌細胞。(4)累積效應：癌癥的發生不是單一基因突變的結果，至少一個細胞中發生5～6個基因突變，才能導致細胞癌變。4．原癌基因與抑癌基因的關系(1)原癌基因是維持機體正常活動所必需的基因，在細胞分裂過程中它負責調節細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程；而抑癌基因主要是阻止細胞不正常的增殖。(2)抑癌基因與原癌基因共同對細胞的生長和分化起著調節作用。(3)癌變是由原癌基因和抑癌基因發生突變，導致細胞異常分裂，機體對這種異常分裂又無法阻止而造成的。5．致癌因子的分類(1)物理致癌因子：X射線、紫外線等。(2)化學致癌因子：亞硝胺、黃曲霉素等。(3)病毒致癌因子：肝炎病毒等。【檢測反饋】1．下列有關細胞癌變的敘述，正確的是()A．基因突變導致的各種細胞癌變均可遺傳B．石棉和黃曲霉素是不同類型的致癌因子C．人體的免疫系統對癌變細胞具有清除作用D．癌變細胞內酶活性降低導致細胞代謝減緩解析：體細胞發生的癌變一般不能遺傳；石棉和黃曲霉素都屬于化學致癌因子；人體的免疫系統可以將癌變細胞清除；癌變細胞能迅速生長和無限增殖，其代謝并沒有減緩。答案：C2．研究成果表明，在化療的同時讓實驗鼠服用糖尿病治療藥物二甲雙胍，可抑制實驗鼠體內的乳腺癌細胞擴散。下列有關描述正確的是()A．正常鼠長期接觸患癌鼠，其細胞癌變幾率增加B．癌癥是致癌因子引發的，患病幾率與實驗鼠年齡無關C．一只切除免疫器官鼠與一只正常鼠患癌癥的幾率相同D．二甲雙胍不可能使細胞表面的糖蛋白減少解析：細胞癌變是在某些致癌因子的作用下，原癌基因和抑癌基因發生突變，是遺傳物質的改變而不是一種傳染病；細胞癌變的發生與生物體的年齡、身心狀況都有關系，年齡越大，免疫力越低，細胞癌變的幾率越大；癌細胞在體內容易轉移和擴散，主要是因為細胞膜上糖蛋白減少；依題意，二甲雙胍可抑制癌細胞的擴散，所以不可能使細胞表面的糖蛋白減少。答案：D【網絡建構】【主干落實】1．衰老的細胞內水分減少、酶活性降低、呼吸速率減慢、色素積累和膜通透性改變。2．細胞凋亡是由基因調控的細胞自動結束生命的過程。3．細胞的衰老性死亡、免疫細胞裂解靶細胞、蝌蚪尾部的消失等都屬于細胞凋亡。4．細胞凋亡屬于正常性死亡，細胞壞死是指在不利因素影響下的非正常死亡。5．細胞癌變屬于細胞的畸形分化。6．癌細胞具有無限增殖、易于擴散和轉移的特點。7．細胞癌變的原理：原癌基因和抑癌基因發生突變。8．原癌基因主要調節細胞周期，抑癌基因主要阻止細胞不正常的增殖。?問題探討·教材P1211．提示：人體的衰老特征：白發、皺紋、老年斑、耳聾、眼花、行動遲緩、記憶力減退等。2．提示：老年人體內還會有幼嫩的細胞，如精原細胞仍能增殖產生精子，造血干細胞一生都能增殖產生各種類型的血細胞；年輕人體內也有衰老的細胞，如皮膚表皮細胞衰老成角質層細胞，最后細胞凋亡、脫落。3．提示：人體衰老與細胞衰老并不是一回事。人體內的細胞總是在不斷更新著，總有一部分細胞處于衰老或走向死亡的狀態。但從總體上看，個體衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程。?旁欄思考題·教材P122提示：老年斑是由于細胞內的色素隨著細胞衰老而逐漸積累造成的。衰老細胞中出現色素聚集，主要是脂褐素的堆積。脂褐素是不飽和脂肪酸的氧化產物，是一種不溶性顆粒物。不同的細胞在衰老過程中脂褐素顆粒的大小也有一定的差異。皮膚細胞的脂褐素顆粒大，就出現了老年斑。?技能訓練·教材P1241．提示：細胞的壽命與分裂能力無關，壽命短的細胞不一定能分裂，如白細胞。2．提示：有關系。3．提示：學生可作出各種推測。皮膚表皮細胞的壽命約為10d，生發層細胞分裂能力強。?練習·教材P124基礎題1．提示：(1)×對于單細胞生物來說，個體的衰老與細胞的衰老一致；對于多細胞生物來說，不論是年輕個體還是衰老個體細胞總是在不斷更新中，總有一部分細胞處于衰老狀態，一部分細胞處于年輕狀態，只是衰老的生物體內處于衰老狀態的細胞相對較多。(2)√細胞凋亡是由基因所決定的細胞自動結束生命的過程。(3)×細胞死亡包括兩類：細胞壞死和細胞凋亡。2．提示：C衰老的細胞已經失去了分化能力。拓展題提示：細胞凋亡的速率與它們的功能有關系。因為白細胞的功能是吞噬病菌等，所以白細胞凋亡的速率很快。細胞凋亡不僅保證了多細胞生物個體發育的正常進行，而且在維持生物體內部環境的穩定，抵御外界各種因素的干擾方面也都起著非常關鍵的作用。?問題探討·教材P1251．提示：日光浴使皮膚生發層細胞中的膽固醇在紫外線照射下轉化成維生素D，可以預防佝僂病、骨質疏松癥；同時在紫外線的照射下，表皮細胞可以產生黑色素，保護內部組織和器官。2．提示：(1)盡量不在紫外線強烈輻射的時間和地點長時間進行日光浴。不同的地區由于經緯度不同，因而日照強度過強的時間長短不同。可以引導學生調查當地的紫外線輻射的情況。(2)涂上防曬霜，可以在一定程度上減弱紫外線輻射對皮膚的傷害。(3)使用防紫外線遮陽傘，可以適當減少紫外線輻射。3．提示：臭氧層可以吸收部分紫外線。當臭氧層被破壞時，過多的紫外線輻射有可能傷及表皮細胞中的遺傳物質，嚴重時可能導致皮膚癌。?資料分析·教材P