当前位置:文档之家› 高中生物人教版必修1 第6章 第3节 细胞的衰老和凋亡 学案

高中生物人教版必修1 第6章 第3节 细胞的衰老和凋亡 学案

一、个体衰老与细胞衰老的关系(阅读教材P121)1.单细胞生物个体衰老或死亡与细胞衰老或死亡是一致的。

2.多细胞生物(1)体内细胞总在不断更新,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。

二、细胞衰老的特征和原因(阅读教材P121~123)1.细胞衰老的过程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,最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。

2.衰老细胞的特征(1)细胞内水分减少→细胞萎缩、体积变小、新陈代谢速率减慢。

(2)多种酶活性降低,如酪氨酸酶活性降低→黑色素合成减少→头发变白。

(3)色素积累→妨碍细胞内物质的交流和传递→影响细胞正常的生理功能。

(4)呼吸速率减慢,细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深。

(5)细胞膜通透性改变→物质运输功能降低。

3.细胞衰老的原因对于细胞衰老的原因提出了很多假说,目前为大家普遍接受的是自由基学说和端粒学说。

三、细胞凋亡与细胞坏死(阅读教材P123~124)1.细胞的凋亡(1)概念:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。

由于细胞凋亡受到严格的遗传机制决定的程序性调控,所以又被称为细胞编程性死亡。

(2)意义①多细胞生物体完成正常的生长发育。

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。

[共研探究]阅读教材P121第2自然段,可知衰老是生物界的正常现象。

1.结合具体实例,探讨细胞的正常衰老和异常衰老与人体健康的关系。

材料1:血液内红细胞的寿命只有120天,全年要更换3次。

材料2:图中是患有罕见的儿童早衰症的美国华盛顿州达令顿地区男孩塞斯·库克,尽管只有12岁,但他的模样看上去却像一名头发掉光、满脸皱纹的八十老翁。

(1)细胞的正常衰老对于实现有机体的自我更新非常有利,如红细胞的快速更新使血液中始终有足量的新生红细胞来运输氧气。

(2)细胞异常衰老会威胁人类的健康,如儿童早衰症就是细胞过早衰老导致的一种疾病。

2.个体衰老与细胞衰老的关系人体某些器官、组织、细胞的衰老很早就开始了,说明作为多细胞生物的人体,其个体的衰老和细胞的衰老不是完全同步的。

(1)对单细胞生物而言,细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。

(2)对多细胞生物而言,细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡不是一回事。

(3)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.细胞衰老的特征(1)老年人有许多衰老的特征,从微观上是和细胞衰老相对应的,分析并填图:(2)细胞衰老是由于细胞自身的因素决定的,但是良好的外部环境可延缓细胞的衰老,进而延缓机体的衰老。

[巧记]简化记忆细胞衰老特征4.细胞衰老、个体衰老的易误点(1)年老的个体会有新生的细胞吗?新生婴儿体内含有衰老的细胞吗?提示:老年人体内有新生的细胞,新生婴儿体内也有衰老的细胞,只是所占比例不同。

新生婴儿体内衰老细胞较少,新生细胞较多,老年人则相反。

(2)衰老细胞的分子组成、功能的变化①衰老的细胞内水分减少,减少的这部分水在细胞中以什么形式存在?提示:自由水。

②一般情况下,老年人的心脏不如年轻人的心脏收缩有力,试从细胞水平上分析其主要原因是什么?提示:老年人体内衰老细胞多,衰老细胞代谢速率减慢。

③老年人为什么大多头发花白,满脸老年斑?提示:衰老细胞中酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少,故头发变白;衰老细胞膜通透性改变,色素积累,出现老年斑。

(3)细胞是生物体结构和功能的基本单位,细胞的衰老就代表个体衰老吗?提示:对于多细胞生物而言,细胞的衰老不等于机体的衰老,如幼年个体中每天都有细胞衰老;机体的衰老也不等于细胞的衰老,如老年个体中每天也有新的细胞产生。

但个体衰老时,组成该个体的细胞往往表现为普遍衰老现象。

[总结升华]1.2.细胞衰老特征的分析(1)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。

(2)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。

[对点演练]1. 人衰老的红细胞具有下列哪些特征( )①水分减少,细胞萎缩 ②新陈代谢的速率减慢 ③某些酶的活性降低 ④呼吸速率上升 ⑤色素积累增多⑥细胞的呼吸速率减慢 ⑦细胞核体积增大 ⑧细胞膜的通透性功能改变A .①②③④⑤⑦⑧B .①②③⑤⑥⑦⑧C .①②③⑤⑥⑧D .①②③④⑤⑧解析:选C 衰老的细胞具有以下五项特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,新陈代谢速率减慢。

(2)酶的活性降低。

(3)细胞内的色素积累,妨碍细胞内物质交流和传递,影响细胞正常的生理功能。

(4)细胞呼吸速率减慢,细胞核的体积增大。

核膜内折,染色质收缩,染色加深。

(5)细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低。

根据以上特征判断,①②③⑤⑥⑦⑧都符合衰老细胞的特征,但由于红细胞没有细胞核,因此应除去⑦。

[共研探究]正常的个体发育过程中还会发生细胞凋亡的现象,这是一种正常的生命现象。

1.细胞凋亡下图是胎儿手的发育过程图,据图分析:(1)在人手的发育过程中,开始是五个手指愈合在一起,后来手指间的细胞逐渐消失使手指分开,这部分细胞的消失是细胞凋亡的结果。

(2)上述过程是由遗传机制(基因)决定的,细胞的自体溶解与溶酶体(填细胞器)有关。

2.蝌蚪发育过程中尾巴部分的细胞消失是细胞凋亡的结果,烫伤后皮肤溃烂细胞死亡[总结升华]1.细胞凋亡的类型(1)细胞正常的自然更新。

(2)清除被病原体感染的细胞。

(3)正常发育过程中的程序性死亡。

2.细胞凋亡≠细胞坏死细胞凋亡和细胞坏死都是细胞的死亡过程,但二者的死亡机理不同。

即细胞凋亡是一个主动的、有利于个体生存的过程,细胞坏死是一个被动的、对个体生存有害的过程。

3.易发生细胞凋亡的几种细胞(1)无用细胞,如蝌蚪变成青蛙时,尾细胞的退化;极体的消失。

(2)发育不正常的细胞。

(3)有害细胞,如病毒感染的细胞;免疫细胞裂解靶细胞。

(4)衰老细胞,如花儿凋谢,人的成熟红细胞120天后自然死亡。

[对点演练]2.下列关于细胞凋亡和细胞坏死的叙述,错误的是()A.细胞凋亡是主动的,细胞坏死是被动的B.细胞凋亡是生理性的,细胞坏死是病理性的C.细胞凋亡是由基因调控的,细胞坏死主要是由外界因素引起的D.细胞凋亡是急性的,细胞坏死是慢性的解析:选D细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,它有严格的遗传机制,因此是自动的、正常的生理过程;而细胞坏死是在种种不利因素的影响下,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,是被动的。

细胞坏死有急性的也有慢性的,而细胞凋亡没有这样的区分。

1.叶片衰老时,植物体内发生一系列物质变化,其中蛋白质和RNA含量()A.显著下降B.显著上升C.变化不大D.蛋白质含量下降,RNA含量上升解析:选A植物叶片衰老是细胞普遍衰老的结果。

衰老细胞内水分减少,酶活性下降,代谢速率减慢,呼吸速率减慢,以上这些特点不仅影响了蛋白质和RNA的合成,而且二者还会不断被消耗。

2.下列现象中属于细胞编程性死亡的是()A.噬菌体裂解细菌的过程B.因创伤引起的细胞坏死C.造血干细胞产生红细胞的过程D.蝌蚪发育成青蛙过程中尾部细胞的死亡解析:选D细胞编程性死亡又叫细胞凋亡,本题中只有蝌蚪发育成青蛙过程中尾部细胞的死亡是由基因控制的细胞程序性死亡。

而A、B项均为细胞坏死,属于不正常死亡,C 项为细胞的增殖分化过程。

3.下列关于细胞衰老的说法,错误的是()A.人一生中,体细胞分裂50~60次,因而各种细胞寿命一样B.机体内细胞的寿命与分裂能力之间没有明确的对应关系C.生物体内随时有大量细胞衰老死亡,同时又有大量新增殖的细胞代替它们D.衰老凋亡是细胞遗传程序所决定的正常生命现象解析:选A同一个体内不同组织的细胞分化程度不同,细胞的寿命也不同。

有的细胞不完全分化,如表皮生发层的细胞、骨髓的造血干细胞等,可以不断分裂,这样的细胞寿命较长。

有的细胞高度分化,如神经细胞、心肌细胞等,这样的细胞在生物体内不再继续分裂,寿命也很长。

细胞衰老是正常的生命现象。

4.科学家从正常生活状态的不同年龄阶段的三只小白鼠的体内分离出相同部位、相同大小的三块骨骼肌,分别为A、B、C,然后分别测定这三块骨骼肌释放CO2的量,其比为1.3∶1.2∶1。

据此分析:(1)年龄最大的是____________,其CO2的释放量较少,可能是细胞内____________(细胞器)的功能减弱所致。

(2)三块骨骼肌细胞内,酶活性最强的是____________________________,物质交换能力最差的是________________________________________,含水量最少的是________。

(3)三块骨骼肌细胞内,代谢废物沉积最多的是___________________________________。

(4)年龄最大的小白鼠与年龄最小的小白鼠相比,骨骼肌细胞还有哪些结构上的差异?________________________________________________________________________。

解析:衰老的细胞内呼吸速率减慢,释放的CO2量减少,由此可以判定年龄最大的为C。

由于细胞内有氧呼吸释放CO2的场所是线粒体,因此,可以判定细胞内线粒体的功能有所下降。

衰老的细胞内酶的活性降低,细胞膜的通透性改变,物质运输功能降低,细胞内的色素积累增多,阻碍了细胞内物质的交流和信息的传递,使细胞内积累的废物增多。

由此可断定,三块骨骼肌细胞内,酶活性最强的是年龄最小的,物质交换能力最差、含水量最少和代谢废物积累最多的是年龄最大的。

从结构上看,年龄最大的骨骼肌细胞有衰老的特征,即表现为细胞萎缩、细胞核体积增大等。

答案:(1)C线粒体(2)A C C(3)C(4)细胞萎缩、细胞核体积增大等【基础题组】1.老年人有老年斑,对此最合理的解释是()A.细胞内水分减少,细胞萎缩B.细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深C.细胞中酪氨酸酶活性降低D.细胞内脂褐素占有的面积增大解析:选D老年斑是细胞中色素(如脂褐素)积累导致色素占有面积增大而引起的;酪氨酸酶活性降低导致白发;水分减少,出现皱纹。

2.细胞编程性死亡学说认为,生物在发育过程中受到基因的控制,许多细胞会正常地走向死亡。

下列关于这种细胞死亡现象说法正确的是()①细胞凋亡受基因调控②细胞凋亡等同于细胞坏死③细胞凋亡是在不利环境因素影响下形成的④感染病毒的细胞的清除也属于细胞凋亡A.①③B.②④C.③④D.①④解析:选D细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,对生物个体的生存有利。

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