2020-2021学年生物新教材人教必修1学案：第6章第3节细胞的衰老和死亡（教师备课版）

2020-2021学年生物新教材人教必修1学案：第6章第3节细胞的衰老和死亡（教师备课版）

www.ks5u.com 第3节　细胞的衰老和死亡 课标内容要求 核心素养对接 描述在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程。‎ ‎1.生命观念——掌握细胞衰老的特征，并分析其原因；阐明细胞凋亡的意义。‎ ‎2．科学思维——辨析细胞凋亡与细胞坏死。‎ ‎3．社会责任——关注社会议题，辨别迷信和伪科学，主动向他人宣传健康生活和关爱生命等相关知识。‎ 一、细胞衰老 ‎1．细胞衰老的特征 ‎2．细胞衰老的原因 ‎(1)自由基学说：自由基攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。‎ ‎①自由基攻击磷脂分子，产生自由基，这些新产生的自由基又去攻击别的分子，引发雪崩式的反应，对生物膜损伤比较大。‎ ‎②攻击DNA，可能引起基因突变。‎ ‎③攻击蛋白质，使蛋白质活性下降。‎ ‎(2)端粒学说 ‎①端粒：染色体两端特殊序列的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结果：在端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧正常基因的DNA序列 就会受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。‎ ‎3．细胞衰老与个体衰老的关系 ‎(1)单细胞生物：个体衰老、死亡与细胞衰老、死亡是一致的。‎ ‎(2)多细胞生物 ‎①体内的细胞总是在不断更新，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。‎ ‎②从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。‎ ‎③细胞会随着分裂次数的增多而衰老。‎ ‎④细胞核与细胞质相比，前者对细胞分裂影响更大。‎ 二、细胞的死亡 ‎1．细胞凋亡 ‎(1)概念 ‎(2)细胞凋亡的几种类型 ‎①个体发育过程中细胞的编程性死亡。‎ ‎②成熟个体中细胞的自然更新。‎ ‎③被病原体感染的细胞的清除。‎ ‎(3)意义 ‎①保证多细胞生物体完成正常的发育。‎ ‎②维持内部环境的稳定。‎ ‎③抵御外界各种因素的干扰。‎ ‎2．细胞坏死 在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。‎ 判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎1．细胞的衰老或死亡和个体的衰老和死亡是一回事。 (　　)‎ ‎2．细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡。 (　　)‎ ‎3．细胞凋亡和细胞坏死的本质是一回事。 (　　)‎ ‎4．生物体内细胞的自然更新、清除被病原体感染的细胞，都是通过细胞凋亡实现的。 (　　)‎ ‎5．生物体都存在着细胞衰老的现象。 (　　)‎ ‎6．端粒受损可能会导致细胞衰老。 (　　)‎ 提示：1.×　多细胞生物细胞的衰老或死亡和个体的衰老和死亡不是一回事。‎ ‎2．×　细胞凋亡是由基因控制的。‎ ‎3．×　细胞凋亡是由基因控制的，细胞坏死是不利的因素引起的，两者的本质不同。‎ ‎4．√　5.√　6.√‎ ‎　细胞衰老 ‎1．个体衰老与细胞衰老的对应关系 个体衰老表现 对应的细胞衰老原因 皮肤干燥、发皱 细胞内水分减少，体积减小 头发变白 细胞内的酶活性降低 老年斑 细胞内色素(脂褐素)的积累 无力 细胞内呼吸速率减慢 吸收能力下降 细胞膜通透性功能改变 由上表看出，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。‎ ‎2．分子组成的变化及对结构和功能的影响 ‎(1)自由水减少，代谢速率减慢→细胞体积变小。‎ ‎(2)酶的活性降低→细胞内的呼吸等代谢速率降低。‎ ‎(3)色素积累→形成老年斑，并阻碍细胞内物质交流。‎ ‎3．细胞结构的变化及对功能的影响 ‎(1)细胞膜的成分变化→通透性变化，降低物质的运输能力。‎ ‎(2)细胞核变大→为了维持对细胞的控制。‎ 通过以上分析可说明分子、结构、功能的关系。从细胞水平上看，衰老的细胞行使正常功能的能力降低；从分子水平上看，有利的功能分子含量降低，而色素或有害分子出现并增加。‎ 深化探究：1.根据自由基学说，自由基攻击磷脂分子，引发雪崩式的反应，‎ 对膜损伤比较大，据此可判断人体细胞中哪些细胞器不会受自由基的影响？‎ 提示：核糖体和中心体。‎ ‎2．衰老细胞内水分减少会导致代谢速率减慢，其主要原因是什么？‎ 提示：细胞内的自由水是良好的溶剂，可运输生化反应的反应物和生成物，若自由水减少，物质运输速率减慢，进而使代谢速率减慢。‎ ‎1．在检测某种生物个体的某组织时，发现该组织细胞内的水分减少，多种酶的催化效率降低，那么该组织细胞最可能出现的变化还有 (　　)‎ ‎①细胞呼吸速率减慢，细胞核体积增大　②细胞体积变大，细胞内色素积累　③细胞膜通透性改变，物质运输功能降低　④能继续分化，具有发育成完整个体的潜能 A．①②　　 B．③④ ‎ C．①③ D．②③‎ C　[该组织细胞内的水分减少，多种酶的催化效率降低，说明该组织细胞为衰老细胞。细胞呼吸速率减慢，细胞核体积增大是衰老细胞的特征，①正确；细胞体积变小，细胞内色素积累是衰老细胞的特征，②错误；细胞膜通透性改变，物质运输功能降低是衰老细胞的特征，③正确；衰老细胞为已分化的细胞，不能继续分化，④错误。]‎ ‎2．下列关于细胞衰老的叙述，不正确的是 (　　)‎ A．细胞衰老是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程 B．白化病病人的头发呈白色，是毛囊中的黑色素细胞内酪氨酸酶活性降低所致 C．衰老细胞的细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低 D．衰老细胞内水分减少，体积变小，新陈代谢速率减慢 B　[细胞衰老是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，A项正确。老年人头发呈白色，是毛囊中的黑色素细胞内酪氨酸酶活性降低所致；白化病是由酪氨酸酶缺乏或功能减退引起的一种遗传病，患者的皮肤及附属器官黑色素缺乏或合成障碍，B项错误。细胞衰老的主要特征之一是细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低，C项正确。衰老细胞内水分减少，体积变小，新陈代谢速率减慢，D项正确。 ]‎ ‎　细胞的死亡 ‎1．细胞凋亡机制的图解与分析 ‎(1)图中①过程说明细胞凋亡有特异性，体现了生物膜的信息传递功能。‎ ‎(2)图中②过程从分子水平看，凋亡是相关基因的选择性表达，有新蛋白质合成；从细胞水平看，凋亡过程中，以小泡形式形成由膜包被的凋亡小体，体现了膜的流动性。‎ ‎(3)图中③过程表示吞噬细胞吞噬凋亡小体而发生细胞内消化，此过程需要溶酶体参与。‎ ‎2．细胞凋亡的过程 ‎(1)凋亡的开始：细胞膜向内皱缩，细胞连接消失，内质网膨胀，染色质收缩并沿核膜分布。‎ ‎(2)凋亡小体的形成：核膜破裂，染色质断裂成大小不等的片段，与一些细胞器聚集后被一些内陷的细胞膜包围，形成凋亡小体。‎ ‎(3)细胞的解体：凋亡小体逐渐与细胞分离，脱落至细胞间质，最终被吞噬细胞吞噬并消化。‎ ‎3．细胞凋亡与细胞坏死的区别 项目 细胞凋亡 细胞坏死 原因 正常生理过程 病理性过程 调节过程 受基因调控 被动进行 是否发生炎症 否 是 溶酶体变化 完整 裂解 是否需要能量 需要 不需要 深化探究：1.并指形成的可能原因是什么？‎ 提示：在胚胎发育过程中，手指细胞出现不正常的凋亡，导致出现并指。‎ ‎2．细胞自噬的条件有哪些？‎ 提示：(1)在缺乏营养条件下，获得维持生存所需的物质和能量。‎ ‎(2)细胞受到损伤或衰老时，清除受损或衰老的细胞器。‎ ‎(3)微生物入侵时，清除感染的微生物和毒素。‎ ‎1．下图是动物体内细胞凋亡和细胞坏死的过程示意图。细胞凋亡时，细胞崩溃，分解成多个凋亡小体。下列叙述正确的是(　　)‎ A．坏死细胞和凋亡细胞的内容物都会释放到内环境中 B．凋亡小体出现的根本原因是细胞中相关凋亡基因的表达 C．细胞凋亡和细胞坏死都受环境的影响，不受机体控制 D．细胞凋亡只发生在个体发育的特定时期，而细胞坏死在任何时期都能发生 B　[由图示可知，凋亡细胞的内容物在凋亡小体内被溶酶体水解吸收；细胞凋亡受基因的调控，为程序性的死亡，凋亡小体出现的根本原因是细胞中相关凋亡基因的表达；细胞凋亡发生在个体发育的各个阶段，细胞坏死是由外界环境因素引起的，任何时期都可发生。]‎ ‎2．(2019·全国卷Ⅰ)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中存在细胞凋亡现象 C．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 B　[胎儿手的发育过程中发生细胞凋亡，才会形成成形手指，A错误；小肠上皮细胞自然更新过程中存在细胞凋亡，B正确；清除被病原体感染的细胞的过程属于细胞凋亡，C错误；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，不同于细胞坏死，D错误。]‎ ‎[课堂小结]‎ 知 识 网 络 构 建 核 心 语 句 归 纳 ‎1.衰老的细胞内水分减少、酶活性降低、呼吸速率减慢、色素积累和膜通透性改变。‎ ‎2.细胞衰老的原因主要包括自由基学说和端粒学说。‎ ‎3.细胞的死亡包括细胞凋亡和细胞坏死。‎ ‎4.细胞凋亡是由基因调控的自动结束生命的过程。‎ ‎5.细胞坏死是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。‎ ‎1．细胞衰老是一种正常生命现象，人的细胞在衰老过程中会出现的变化是 (　　)‎ A．细胞内色素减少 B．细胞膜通透性改变，物质运输功能提高 C．细胞内有些酶的活性降低 D．细胞内水分增多 C　[细胞衰老后，细胞内色素逐渐积累，A错误；细胞衰老后，细胞膜通透性改变，物质运输功能降低，B错误；细胞衰老后，细胞内有些酶的活性降低，C正确；细胞衰老后，细胞内水分减少，新陈代谢减慢，D错误。]‎ ‎2．自由基学说认为，自由基能攻击和破坏细胞内多种执行正常功能的生物分子，最终致使细胞衰老。下列有关自由基的说法错误的是 (　　)‎ A．攻击蛋白质降低某些酶的活性 B．攻击DNA可能引发基因突变 C．攻击磷脂直接导致中心体损伤 D．攻击生物膜引发新的自由基产生 C　[某些酶的化学本质是蛋白质，自由基能攻击蛋白质降低某些酶的活性，A 正确；自由基攻击DNA可能引发基因突变，B正确；中心体无膜，不含磷脂，C错误；自由基攻击生物膜上的磷脂分子时其产物也是自由基，故会引起雪崩式反应，引发细胞衰老，D正确。]‎ ‎3．关于个体衰老与细胞衰老的关系，下列说法正确的是(　　)‎ A．细胞的衰老就是个体的衰老 B．年幼的生物体内，没有衰老细胞 C．衰老的生物体内，细胞都处于衰老状态 D．从总体上看，个体衰老的过程是组成生物个体的细胞普遍衰老的过程 D　[对于单细胞生物来说，细胞的衰老就是个体的衰老，但对多细胞生物来讲，细胞衰老与个体衰老并不是一回事，A错误；年幼的多细胞生物体内，也有衰老细胞，B错误；多细胞生物体内细胞总是在不断更新着，衰老生物体内也有幼嫩细胞，C错误；从总体上看，个体衰老的过程也是组成生物个体的细胞普遍衰老的过程，D正确。]‎ ‎4．下列关于细胞的衰老和凋亡的叙述，错误的是(　　)‎ A．对于多细胞生物来说，细胞的衰老等同于机体的衰老 B．蝌蚪发育成青蛙过程中，尾的消失是通过细胞凋亡实现的 C．女性月经期子宫内膜脱落是细胞凋亡的结果 D．细胞的自然更新、被病原体感染细胞的清除，都是通过细胞凋亡完成的 A　[对于多细胞生物来说，细胞的衰老与机体的衰老不是一回事，个体衰老是组成生物体的细胞普遍衰老的结果，A错误；蝌蚪尾的消失是通过细胞凋亡实现的，B正确；细胞凋亡指由基因决定的细胞自动结束生命的过程，如女性月经期子宫内膜脱落，C正确；细胞的自然更新、被病原体感染细胞的清除，都是通过细胞凋亡完成的，D正确。]‎ ‎5．如图为细胞重要的生命活动图解。请据图回答下面的问题：‎ ‎(1)A、B、C、D中，染色体结构动态变化主要发生在________过程中。‎ ‎(2)细胞增殖的主要方式是________________。‎ ‎(3)细胞分化是个体发育的基础，就一个个体来说，‎ 乳腺细胞与心肌细胞的遗传信息________，但形态、结构和功能却________，这是因为_____________。‎ ‎(4)随着年龄的增长，一根根青丝变成了白发；额角也渐渐爬满皱纹，这与____________有关。‎ ‎(5)细胞的凋亡由于受到严格的遗传机制决定的程序性调控，所以也称为________________。当HIV病毒侵入机体的淋巴细胞后，会使淋巴细胞大量死亡，淋巴细胞大量死亡是否属于细胞凋亡？________________。‎ ‎[解析]　细胞增殖的主要方式是有丝分裂，而染色体的动态变化就发生在细胞分裂的过程中，细胞增殖使细胞数目增多，而细胞分化使细胞的形态和功能发生改变；人变老时，细胞会衰老，细胞内水分减少，细胞内酪氨酸酶活性降低，黑色素的合成减少等；HIV病毒侵入机体T细胞后，会使细胞正常代谢受损和中断，从而引起细胞的坏死。‎ ‎[答案]　(1)A　(2)有丝分裂　(3)相同　不同　不同细胞的遗传信息执行情况不同　(4)细胞的衰老 ‎(5)细胞编程性死亡　不属于