第3节　细胞的衰老和凋亡

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1．了解衰老细胞的特征。 2．区别开细胞凋亡与细胞坏死。 3．掌握细胞凋亡的概念和意义。

细胞衰老 细胞衰老的特征

[思考探讨]　1.老年人皮肤干燥、皱裂，缺少弹性，这与什么有关？ 提示：　与皮肤细胞内水分减少有关。

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。 1．个体衰老与细胞衰老的对应关系 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。 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)的累积 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

2．细胞衰老的特征 (1)形态结构方面。 ①细胞膜：通透性改变，物质的运输功能降低。 ②细胞核：核体积增大，核膜内折，染色质固缩，染色加深。 (2)细胞内的物质方面。 ①水：水分减少(特别是自由水减少)。 ②酶：酶活性降低→代谢速率减慢。 ③色素：细胞质的色素积累→妨碍细胞内的物质交流与传递，影响细 胞的功能。

3．细胞衰老的原因 (1)自由基学说。 ①自由基攻击和破坏细胞内执行正常功能的生物分子。 ②自由基攻击DNA，引起基因突变。 ③自由基攻击蛋白质，使蛋白质活性下降。 (2)端粒学说：端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。当端粒 DNA序列被“截”短后，端粒内侧的正常基因的DNA序列会受到损伤。

细胞凋亡 基因 遗传机制 自动结束生命 细胞编程性死亡 1．细胞凋亡 (1)概念。 ①决定因素：______。 ②机制：____________决定的程序性调控。 ③过程：_______________的过程。 ④别名：__________________。 基因 遗传机制 自动结束生命 细胞编程性死亡

发育 内部环境 外界各种因素 代谢活动 损伤和死亡 (2)意义。 ①完成正常的______。 ②维持____________的稳定。 ③抵御_________________的干扰。 2．细胞坏死：在种种不利因素影响下，由于细胞正常___________受 损或中断引起的细胞________________。 发育 内部环境 外界各种因素 代谢活动 损伤和死亡

[思考探讨]　2.细胞凋亡与细胞坏死有什么区别？ 提示：　细胞凋亡是正常的死亡现象，是主动的；细胞坏死是受外界 因素造成细胞急速死亡，是一种被动性死亡，不受基因控制。

核染色质凝集，细胞分为一个个小体(凋亡小体) 细胞凋亡与细胞坏死的区别 项目 细胞的凋亡 细胞的坏死 与基因的关系 主要由凋亡基因引起 与基因无关 过程 生理性的正常死亡 不利因素引起的病理性死亡 影响因素 温和刺激或药物作用 剧烈的刺激损伤如缺氧、高温、高压 现象 单个细胞死亡 大块组织同时发生 细胞膜变化 内折 破裂 形态变化 细胞变圆与周围细胞脱离 细胞外形不规则变化 细胞结构变化 核染色质凝集，细胞分为一个个小体(凋亡小体) 溶酶体破坏，胞浆外溢

(1)细胞凋亡与细胞分裂、分化一样，是一种最基 本的生命现象，是机体正常发育的基础。 (2)细胞凋亡不仅发生在个体发育的胚胎时期，而且贯穿于整个生命活 动的始终。细胞凋亡是由基因控制的，是有利于机体正常生存的。

[记知识纲要]

[背关键语句] 1．细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并不是一回事。 2．细胞衰老的特征：(1)细胞内的水分减少，(2)细胞内酶的活性降低， (3)细胞内的色素积累，(4)细胞内呼吸速率减慢，细胞核体积增大，(5) 细胞膜的通透性改变。 3．由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，叫做细胞凋亡，也称为 细胞编程性死亡。 4．细胞坏死是在不利因素影响下，细胞正常代谢活动受损或中断引起 的细胞损伤和死亡。

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细胞衰老的特征 下列关于细胞衰老的说法不正确的是( ) A．生物体内绝大多数细胞都要经过未分化、分化、衰老和死亡这几 个阶段 下列关于细胞衰老的说法不正确的是(　　) A．生物体内绝大多数细胞都要经过未分化、分化、衰老和死亡这几 个阶段 B．细胞的衰老和死亡是一种正常的生命现象 C．处于癌变状态的细胞不会衰老、死亡 D．衰老细胞的细胞膜通透性改变，物质运输功能降低 [自主解答]　________

解析：　细胞的生命历程中基本都是由未分化的状态转化为分化的状 态，到一定程度后会衰老进而死亡；细胞的衰老和死亡都是正常的生 命现象。当外界条件发生变化时癌细胞也会死亡。 答案：　C

衰老细胞特征记忆口诀 一大：细胞核变大，染色质收缩，染色加深。 一小：细胞内水分减少，萎缩变小，代谢速率减慢。 一多：细胞内色素逐渐积累、增多。 两低：膜的物质运输功能降低，有些酶的活性降低。

1．人的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．①②③④⑤⑦⑧　　 B．①②③⑤⑥⑦⑧ C．①②③⑤⑥⑧ D．①②③④⑤⑧

解析：　衰老的细胞共具有以下五项特征：(1)细胞内水分减少，细胞 萎缩，体积变小，新陈代谢的速率减慢。(2)多种酶的活性降低。(3)细 胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累。(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。 根据上述特征判断：①②③⑤⑥⑦⑧都符合衰老细胞的特征，但由于 成熟的红细胞没有细胞核，因此还应除去⑦。 答案：　C

细胞凋亡 对下列生命现象及其生物学意义表述正确的是( ) A．光合作用推动碳循环过程，促进了生物群落中的能量循环 对下列生命现象及其生物学意义表述正确的是(　　) A．光合作用推动碳循环过程，促进了生物群落中的能量循环 B．细胞分裂使细胞趋向专门化，提高了机体生理功能的效率

C．主动运输使膜内外物质浓度趋于一致，维持了细胞的正常代谢 D．细胞凋亡使细胞自主有序死亡，有利于生物体内部环境的稳定 [自主解答]　________

解析：　能量在生态系统中单向流动，不能循环，A错误；细胞分化 使细胞趋向专门化，B错误；主动运输是将物质从低浓度向高浓度运 输，使膜内外物质浓度差加大，C错误；细胞凋亡是基因控制的自动 结束生命的过程，通过细胞凋亡能够清除被病原体感染的细胞，有利 于维持内环境的稳定，D正确。 答案：　D

2．IAPs是一种控制细胞凋亡的蛋白质，其作用原理是与细胞凋亡酶结 合从而达到抑制细胞凋亡的目的。IAPs的核心结构是RING区域，如果 人为去掉该区域，则能有效地促进更多的细胞凋亡。下列相关说法中， 错误的是(　　) A．细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡 B．如果去掉癌细胞中IAPs的核心结构RING区域，则可以有效促进癌 细胞凋亡 C．IAPs的合成可以不受基因的控制 D．RING区域的功能最可能是抑制细胞凋亡

解析：　IAPs是一种蛋白质，是基因表达的结果，C错误。人为去掉 RING区域，则能有效地促进更多的细胞凋亡，这说明RING区域的作 用最可能是抑制细胞凋亡。

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1．下列有关细胞衰老和凋亡的说法，正确的是(　　) A．健康的成人体内，每天都有一定量的细胞凋亡 B．细胞凋亡受环境影响大，机体难以控制 C．老年人头发变白和出现老年斑都是由酪氨酸酶活性降低引起的 D．在胚胎发育期，生物体的细胞衰老与机体衰老是同步进行的

解析：　细胞的衰老和凋亡是细胞的一种正常的生命现象，在健康的 成人体内，每天都有一定数量的细胞凋亡，A正确；细胞凋亡是一种 细胞编程性死亡，是受机体基因调控的正常细胞死亡，B错误；老年 人头发变白是由细胞内酪氨酸酶活性降低引起的，而老年斑出现则是 因为色素在细胞内积累引起的，C错误；在胚胎发育期，细胞的衰老 并不代表机体的衰老，从整体上看，个体衰老的过程是组成个体的细 胞普遍衰老的过程，D错误。 答案：　A

2．哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示，图中除成熟红细胞外， 其余细胞中均有核基因转录的RNA。下列叙述错误的是(　　)

A．成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生CO2 B．网织红细胞仍然能够合成核基因编码的蛋白质 C．造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同 D．成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达

解析：　成熟红细胞因为没有线粒体，只能进行无氧呼吸，人体细胞 进行无氧呼吸产生乳酸，不会产生CO2，A正确；网织红细胞虽然没有 细胞核，但仍有核糖体和转录出的mRNA，所以能通过翻译合成核基 因编码的蛋白质，B正确；在细胞分化过程中，由于基因的选择性表 达，造血干细胞与幼红细胞的基因执行情况是不同的，C正确；从幼 红细胞产生，其凋亡基因就开始表达，D错误。 答案：　D

3．下图有关胎儿手的发育过程图的说法，错误的是(　　) A．胎儿手的发育过程中细胞的凋亡使得五指分开 B．此时手的组成细胞中存在衰老的细胞 C．若此时受到致癌因子的影响，细胞更容易发生癌变 D．此过程中存在着细胞的分化，不存在细胞的分裂

解析：　胎儿手的发育过程中细胞的凋亡使得五指分开；此时处于快 速发育阶段，多数细胞处于分裂或分化状态，若受到致癌因子的影响， 发生癌变的几率很大；虽然此时处于发育阶段，但仍然存在细胞的更 替，某些细胞也会衰老。 答案：　D

4．细胞凋亡又称细胞编程性死亡，其大致过程如图所示。下列有关叙 述不正确的是(　　)

A．细胞凋亡是细胞在特定条件下的被动死亡过程 B．细胞凋亡过程中以小泡形式形成凋亡小体，需要消耗能量 C．细胞凋亡过程中，细胞内容物不释放出来 D．巨噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体释放的水解酶密切相关

解析：　细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，故A错 误；依图示可知，细胞凋亡过程中细胞崩溃，分解成多个凋亡小体， 被小泡包裹，使细胞内容物不释放出来，然后被巨噬细胞吞噬，这一 过程需要消耗能量，故B、C正确。巨噬细胞中含有大量的溶酶体能释 放出水解酶消化凋亡小体，故D正确。 答案：　A

5．2002年诺贝尔生理学或医学奖授予三位科学家。这三位科学家发现 了在器官发育和“程序性细胞死亡”过程中的基因规则，该成果对人类 战胜疾病将发挥重大作用。请回答下列问题： (1)细胞凋亡是有机体内发生的正常生理变化。对一个生命体来说，某 些细胞的程序性死亡的积极意义是：有利于清除多余的、无用的细胞， 有利于清除完成正常使命的________，有利于清除________________， 维持器官和组织中____________________。

(2)人的受精卵开始分裂，逐渐形成大量功能不同的细胞，从细胞水平 看，这是________的结果；从分子水平看，这是 ____________________的结果。 (3)人在胚胎发育初期是有尾的，但在胚胎发育成熟时尾已消失。从细 胞水平看，这是______________的结果。 答案：　(1)衰老细胞　体内的有害细胞　细胞数目的相对稳定　(2)细 胞分裂分化　基因选择性表达　(3)细胞程序性死亡