PAGEPAGE11第2課時細胞的蒼老和凋亡[學習目標]1.闡述細胞蒼老的特征。2.說出細胞凋亡的概念和實質。3.區分細胞凋亡與細胞壞死。一、細胞蒼老1.概念：細胞蒼老是一系列困難的生理生化反應過程，發生的變更最終反映在細胞的形態結構和生理功能上。2.主要特征比較項目結構或物質特征形態結構方面細胞膜通透性變更→物質的運輸功能降低線粒體線粒體變大且數目削減細胞核核體積增大，核膜皺折，染色質固縮，染色加深細胞內的物質方面水水分削減(特殊是自由水削減)→細胞體積縮小→代謝速率減慢酶酶活性降低→呼吸速率減慢，增殖實力減退色素細胞質的色素沉積→阻礙細胞內的物質溝通與傳遞，影響細胞的功能3.緣由：細胞蒼老是由細胞自身的因素確定的。特殊提示細胞蒼老會發生很多種生理和生化的變更，然后在形態和結構上發生很多變更；細胞的蒼老和個體的蒼老不是同步的，但個體蒼老也是細胞普遍蒼老的過程。1.新生嬰兒體內是否有蒼老細胞，老年人體內是否有新產生的細胞？一般狀況下，老年人的心臟不如年輕人的心臟收縮有力，試從細胞水平上分析其主要緣由是什么？答案新生嬰兒和老年人體內均有新生細胞和蒼老細胞，只是所占比例不同。新生嬰兒體內蒼老細胞較少，新生細胞較多，老年人則相反。蒼老細胞代謝速率減慢。老年人心肌細胞中酶活性降低，細胞呼吸速率減慢，功能較年輕人弱。2.分析老年人為什么大多頭發花白，滿臉老年斑？答案蒼老細胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成削減，故頭發變白；蒼老細胞的細胞膜通透性變更，色素積累，出現老年斑。1.下列關于細胞蒼老的說法，錯誤的是()A.人一生中，體細胞分裂50～60次，因而各種細胞的壽命一樣B.機體內細胞的壽命與分裂實力之間沒有明確的對應關系C.生物體內隨時有大量細胞蒼老死亡，同時又有大量新增殖的細胞代替它們D.細胞的蒼老是細胞遺傳程序所確定的正常生命現象答案A解析同一個個體內不同組織的細胞分化程度不同，細胞的壽命也不同；有的細胞可以不斷分裂，這樣的細胞壽命較長；有的細胞高度分化，如神經細胞、心肌細胞等，這樣的細胞在生物體內不再接著分裂，壽命也很長。細胞蒼老是正常的生命現象。2.(2024·聊城高一檢測)下列關于蒼老的相關敘述，錯誤的是()A.多細胞生物個體蒼老的過程，也是組成個體的細胞普遍蒼老的過程B.細胞代謝產生的自由基，會攻擊蛋白質分子，致使細胞蒼老C.蒼老細胞的水分削減，多種酶的活性降低，色素積累D.蒼老細胞的體積減小，從而使細胞的相對表面積增大，物質運輸效率增大答案D解析多細胞生物個體蒼老是組成個體的細胞普遍蒼老的過程，A正確；自由基學說認為，輻射會刺激細胞產生自由基攻擊蛋白質，使細胞蒼老，B正確；細胞蒼老的特征是細胞內水分削減，結果使細胞萎縮，體積變小，細胞內多種酶的活性降低，細胞新陳代謝速率減慢，細胞內的色素會隨著細胞蒼老而漸漸積累，C正確；蒼老的細胞，其細胞膜通透性變更，物質運輸功能降低，D錯誤。二、細胞凋亡與細胞壞死1.細胞凋亡(1)概念：是一個主動地由基因確定的自行結束細胞生命的過程。由于細胞凋亡受到嚴格的遺傳機制確定的程序性調控，因此也被稱為細胞程序性死亡。(2)細胞凋亡的過程大致可以分為三個階段①凋亡的起始——細胞皺縮，染色質濃縮并沿核膜分布，但細胞膜依舊完整。②凋亡小體的形成——核膜裂開，染色質斷裂成大小不等的片段，與一些細胞器聚集后被內陷的細胞膜包圍，形成凋亡小體。③細胞的解體——凋亡小體漸漸與細胞分別，脫落至細胞間質，最終被鄰近的細胞或特地的巨噬細胞吞噬并消化。(3)意義：細胞凋亡對生物正常的個體發育、生命活動穩定狀態的維持以及抵擋外界各種因素的干擾等方面，具有重要作用。2.細胞壞死(1)機理：是指細胞受到極端的物理、化學因素作用或受到嚴峻的病理性刺激，正常的代謝活動受損或中斷引起的細胞損傷和死亡。(2)細胞壞死的過程①壞死的起先——染色質不規則地濃縮；線粒體、細胞核、內質網腫脹。②細胞解體——細胞膜破壞，胞漿外溢。③結果——引起炎癥。蝌蚪在發育過程中，長出的尾巴又漸漸消逝(如下圖)，請分析：1.蝌蚪尾巴的消逝屬于哪種生命現象？與哪種細胞器的關系最親密？答案這是細胞凋亡的結果，與溶酶體親密相關。2.將蝌蚪尾部用濃鹽酸處理后，尾部潰爛消逝，這與上述現象相同嗎？假如不同，請列表比較二者的區分。答案這是細胞壞死，與細胞凋亡不同。比較見下表：比較項目細胞凋亡細胞壞死與基因關系受基因限制不受基因限制影響因素受遺傳機制確定的程序性調控電、熱、冷、機械等猛烈因素與機體關系機體限制的主動性死亡，對機體有利不受機體限制的被動性死亡，對機體有害

3.下列現象中屬于細胞程序性死亡的是()A.噬菌體裂解細菌的過程B.因創傷引起的細胞壞死C.造血干細胞產生紅細胞的過程D.蝌蚪發育成青蛙過程中尾部細胞的死亡答案D解析細胞程序性死亡又叫細胞凋亡，本題中只有蝌蚪發育成青蛙過程中尾部細胞的死亡是由基因限制的細胞程序性死亡。而A、B項均為細胞壞死，屬于不正常死亡；C項為細胞的增殖、分化過程。4.(2024·徐州高一檢測)美國的探討人員鑒別出一組非肽類Caspase抑制劑及其分子作用機制，并證明它們能夠抑制細胞凋亡過程中信號的傳遞。下列相關敘述不正確的是()A.細胞凋亡過程中的信號傳遞與細胞膜表面的某種蛋白質有關B.細胞凋亡是由基因限制的細胞編程性死亡C.Caspase抑制劑在核糖體上合成D.細胞的增殖和凋亡失控都會導致很多疾病的發生答案C解析細胞間的信號傳遞與細胞膜表面的糖蛋白有關，A正確；細胞凋亡是由基因限制的細胞編程性死亡，是機體正常的生理反應，B正確；題干已強調Caspase是非肽類抑制劑，因此Caspase抑制劑不行能在核糖體上合成，C錯誤；細胞的增殖失控會導致疾病，如癌癥，細胞凋亡失控也會導致很多疾病的發生，D正確。深化拓展細胞凋亡(1)正常的細胞凋亡可以保證人體的正常發育和身體各個器官功能的正常發揮。(2)不正常的細胞凋亡會導致很多疾病的發生，如腫瘤的發生等與細胞凋亡不足有關，而再生障礙性貧血等與細胞凋亡過盛有關。

1.下列敘述，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)蒼老的生物體中，細胞都處于蒼老狀態()(2)細胞死亡是細胞凋亡的同義詞()(3)細胞蒼老和凋亡是生物體異樣的生命活動()(4)細胞凋亡是各種不利因素引起的細胞死亡()(5)細胞凋亡過程中會形成凋亡小體，凋亡小體將被巨噬細胞吞噬()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√2.細胞蒼老是一種正常的生命現象，人的細胞在蒼老過程中不會出現的變更是()A.細胞內有些酶活性降低B.細胞內色素削減C.細胞內水分削減D.細胞內呼吸速率減慢答案B解析蒼老的細胞內水分削減；多種酶的活性降低，代謝速率減慢；色素沉積增多。3.下列有關細胞凋亡的敘述中，正確的是()A.細胞凋亡是環境因素的突然變更所導致的細胞死亡B.細胞死亡也可以稱為細胞凋亡C.細胞凋亡是細胞自動結束生命的過程，由嚴格的遺傳機制確定D.細胞凋亡肯定會對機體造成損害答案C解析細胞凋亡是由基因確定的細胞自動結束生命的過程，受到由嚴格的遺傳機制確定的程序性調控。細胞凋亡對于多細胞生物體完成正常發育、維持內部環境的穩定以及抵擋外界各種因素的干擾都起著特別重要的作用。4.細胞凋亡與細胞壞死的過程如圖所示。下列有關敘述不正確的是()A.細胞凋亡是由基因限制的，對生物正常的個體發育和生命活動穩定狀態的維持具有重要作用B.細胞壞死會引起細胞膜破壞，細胞內容物外溢C.巨噬細胞吞噬凋亡小體與溶酶體有關D.在成人體內，被病原體感染的細胞的清除是通過細胞壞死實現的答案D解析細胞凋亡受基因限制，對生物正常的個體發育和生命活動穩定狀態的維持具有重要作用；在細胞壞死時，細胞膜破壞，細胞釋放其中的內容物；巨噬細胞吞噬凋亡小體與溶酶體中含有的水解酶有關；在成人體內，被病原體感染的細胞的清除是通過細胞凋亡完成的。5.科學家從正常生活狀態下的不同年齡階段的三個小白鼠的體內分別出相同部位、相同大小的骨骼肌三塊，分別為A、B、C，然后測定這三塊骨骼肌釋放二氧化碳的量，其比例為1.3∶1.2∶1。據此分析：(1)年齡最大的是____________，其二氧化碳釋放量不同，可能是細胞內_____________(細胞器)的功能減弱所致。(2)三塊骨骼肌細胞內，酶活性最強的是____________。物質交換實力最差的是________。(3)三塊骨骼肌內，代謝廢物沉積最多的是________。答案(1)C線粒體(2)AC(3)C解析蒼老的細胞內呼吸速率減慢，釋放的二氧化碳量削減，由此可以推斷年齡最大的為C，由于細胞內進行有氧呼吸釋放二氧化碳的場所是線粒體，因此，細胞內線粒體的功能有可能下降。蒼老細胞內酶的活性降低，細胞內色素的積累增多，阻礙了細胞內物質的溝通和信息的傳遞，使細胞內積累的廢物增多。題組一細胞蒼老1.李白有詩云：“君不見高堂明鏡悲白發，朝如青絲暮成雪”。從生物學的角度分析，這個過程中不會出現()A.細胞內的色素漸漸積累，形成老年斑B.細胞核體積縮小C.多種酶的活性降低，細胞內呼吸速率減慢D.細胞膜通透性變更，物質運輸實力下降答案B解析詩句描述的是蒼老現象，蒼老的細胞內細胞核體積增大，核膜皺折，染色質固縮。2.珍寶是河蚌產生的一種有機物，它既是一種有機寶石，又可作為護膚品的主要原料，因為它在抑制細胞脂褐素的增加上有重要作用，這表明珍寶在保健上可用于()A.促進細胞凋亡 B.延緩細胞蒼老C.促進細胞分裂 D.誘導細胞分化答案B解析由題目信息可知，珍寶的作用是抑制細胞脂褐素的增加，細胞中色素的積累是細胞蒼老的表現。3.(2024·江蘇鹽城中學期末)近年來，很多消費者通過多種方法來去除身體多余的角質，讓自己的肌膚面貌一新，下列有關說法錯誤的是()A.人體表層的角質層細胞是因蒼老而死亡的細胞，人體細胞的蒼老受基因的調控B.人體細胞的蒼老對于維持個體的正常生長和發育具有重要意義C.蒼老細胞內多種酶活性增加D.蒼老的細胞呼吸變慢答案C解析人體表層的角質層細胞是因蒼老而死亡的細胞，而人體細胞的蒼老受基因的調控；細胞的蒼老和凋亡對于維持個體的正常生長和發育具有重要意義；蒼老細胞內多種酶活性降低；蒼老的細胞呼吸變慢。4.下列關于蒼老的說法，不正確的是()A.多細胞生物個體的蒼老是組成個體的細胞普遍蒼老的過程B.蒼老的細胞內呼吸速率減慢，細胞核的體積增大C.細胞的增殖實力是有限的，細胞蒼老與細胞自身有關D.蒼老細胞的體積增大，細胞膜通透性增加答案D解析蒼老細胞的細胞膜通透性變更，物質運輸實力下降，體積縮小。5.下列關于個體蒼老和細胞蒼老的敘述，正確的是()A.個體蒼老和細胞蒼老是一樣的B.細胞的蒼老表示生物體各種功能的衰退，是一種不正常的狀態C.老年人骨折后很難愈合，與老年人成骨細胞的蒼老有肯定的關系D.在正常狀況下，細胞不會因為分裂次數增多而加速蒼老答案C解析細胞蒼老和個體蒼老既有聯系又有區分。個體蒼老和細胞蒼老對于單細胞生物而言是一樣的，對于多細胞生物則并不是完全相同的；細胞蒼老和個體蒼老都是正?，F象，是一種自然規律；成骨細胞位于骨膜內，它對骨的生長和再生(如骨折后的愈合)有重要作用，老年人骨膜內的成骨細胞漸漸蒼老，因而骨折后難以愈合；在正常狀況下，細胞會因為分裂次數增多漸漸丟失正常的功能而加速蒼老。題組二細胞凋亡與細胞壞死6.在細胞凋亡過程中不會發生()A.DNA的復制 B.基因選擇性的表達C.細胞結構的變更 D.細胞的代謝變更答案A解析DNA復制發生在細胞分裂的間期，A項錯誤；細胞凋亡是與凋亡相關的基因表達的過程，B項正確；細胞凋亡過程中細胞結構和細胞內的代謝反應均會發生變更，C、D項正確。7.細胞凋亡又稱細胞程序性死亡，其大致過程如圖所示。下列有關敘述不正確的是()A.細胞凋亡是細胞在特定條件下的被動死亡過程B.細胞凋亡過程中以小泡形式形成凋亡小體，須要消耗能量C.細胞凋亡發生過程中，細胞內容物不釋放出來D.巨噬細胞吞噬凋亡小體與溶酶體釋放的水解酶親密相關答案A解析細胞凋亡是由基因確定的細胞自動結束生命的過程，故A項錯誤；由圖示可知，細胞凋亡過程中細胞崩潰，分解成多個凋亡小體，被小泡包袱，使細胞內容物不釋放出來，然后被巨噬細胞吞噬，這一過程須要消耗能量，故B、C項正確；巨噬細胞中含有大量的溶酶體，能釋放出水解酶消化凋亡小體，故D項正確。8.下列有關細胞凋亡與細胞壞死的說法，錯誤的是()A.細胞凋亡是由基因確定的細胞自動結束生命的過程B.細胞壞死是細胞正常代謝受損或中斷引起的損傷和死亡C.凋亡細胞中可以發覺與細胞凋亡有關的酶D.細胞凋亡過程失控可以延長生物體的壽命答案D解析細胞凋亡過程對于多細胞生物體完成正常發育，維持內部環境的穩定，以及抵擋外界各種因素的干擾都起著特別關鍵的作用，細胞凋亡失控不利于延長生物體的壽命。9.下列不屬于細胞凋亡的是()A.手指發育過程中，指間細胞的自動死亡B.紅細胞壽命只有120天左右，紅細胞的自我更新C.被病原體感染的細胞被清除D.被濃硫酸燒傷而死亡的細胞答案D解析濃硫酸燒傷造成的細胞死亡屬于外界因素引起的細胞壞死。10.細胞蒼老和細胞凋亡是正常的生命現象。下列屬于人體細胞凋亡的是()A.骨折造成部分細胞死亡B.蒼老細胞被清除掉C.癌癥病人化療過程中大量白細胞死亡D.脊髓灰質炎病毒可使部分神經細胞死亡答案B解析骨折造成的部分細胞死亡及癌癥病人化療過程中大量白細胞死亡，都是外界因素影響下的死亡，脊髓灰質炎病毒寄生在一些神經細胞中，使其死亡，這是由于病理性刺激導致細胞正常代謝活動中斷引起的細胞死亡，以上狀況都屬于細胞壞死現象，不屬于細胞凋亡。蒼老細胞的清除屬于細胞的凋亡。11.下列關于細胞凋亡的敘述中，不正確的是()A.發生在生物個體的生長發育過程中B.受到基因的限制C.細胞壞死也是凋亡的一種形式D.根據肯定程序發生的細胞死亡答案C解析細胞壞死是由于外因而導致的細胞非正常死亡，對機體有害；細胞凋亡是細胞自行結束生命的現象，對機體有利。12.下列有關細胞分化、蒼老、凋亡和壞死的敘述，正確的是()A.細胞壞死是由基因調控的，是病理性的B.細胞凋亡是由外界因素引起的，是生理性的C.蒼老的細胞代謝增加，對生物體的正常發育有主動的意義D.細胞分化是同一類型細胞在形態、結構和功能上發生穩定性差異的過程答案D解析細胞壞死與基因無關，A錯誤；細胞凋亡是由基因限制的，但是也會受到外界因素的影響，B錯誤；蒼老的細胞酶活性降低，代謝減弱，C錯誤；細胞分化是同一類型細胞在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程，D正確。13.下圖是胎兒手的發育過程圖，請回答下列相關問題：(1)胎兒手的發育過程中既有細胞的分裂和__________，又有細胞的________，而后兩者的實質________(填“是”或“不是”)相同的，理由是_________________________________。(2)在此過程中細胞程序性死亡的意義是__________________________________________。(3)由此說明機體的發育受______________________________________________________。答案(1)分化凋亡是二者都是基因選擇性表達的結果(2)有助于機體正常發育的完成(3)遺傳物質的嚴格限制14.細胞到了肯定時期就會像樹葉那樣自然死亡，但是這種死亡是細胞的一種生理性、主動性的“自殺行為”，而非病理性死亡，所以叫細胞凋亡。請回答下列問題：(1)細胞凋亡是有機體內發生的正常生理變更。對一個有機體來說，某些細胞的程序性死亡的主動意義是：有利于________________________________，維持____________________，抵擋____________________。(2)人在胚胎初期是有尾的，但在胚胎發育成熟時尾消逝了，從細胞水平看這是____________的結果，該過程也可稱為________________________。人類中也會出現一些返祖現象，如毛孩，從細胞水平上分析是由于__________過程受阻所致。答案(1)多細胞生物體完成正常發育內部環境的穩定外界各種因素的干擾(2)細胞凋亡細胞程序性死亡細胞凋亡解析本題闡述了細胞的凋亡是由基因限制的正常的生理性死亡，能夠維持機體細胞數目的相對穩定。15.科學家為了探究細胞蒼老的影響因素，進行了如下試驗。試驗Ⅰ：分別在相同的條件下，體外培育胎兒、中年人和老年人的肺成纖維細胞，結果見下表。細胞來源胎兒中年人老年人增殖代數50202～4試驗Ⅱ：分別將鼠、雞、人和龜的細胞體外培育，結果如圖。試驗Ⅲ：將老年男性體細胞和年輕女性體細胞混合培育，當老年男性體細胞停止分裂時，年輕女性體細胞依舊分裂旺盛。試驗Ⅳ：將年輕人體細胞去核后與老年人完整細胞融合；另將老年人