浙科版必修1第四章第三節(jié)細胞凋亡是編程性死亡學(xué)案

第三節(jié)細胞凋亡是編程性死亡描述在正常情況下,細胞衰老和死亡是一種自然的生理過程。1.基于結(jié)構(gòu)與功能觀,分析衰老細胞的特征,認同細胞衰老是細胞正常的生命歷程。2.基于實例的分析與整合,分析細胞凋亡的含義,并認同細胞凋亡是細胞正常的生命歷程。一、衰老細胞的結(jié)構(gòu)和代謝產(chǎn)生異常1.衰老的概念衰老又稱老化,通常指生物個體發(fā)育成熟后,隨著年齡的增加,機能減退,內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定性下降,趨向死亡的不可逆的現(xiàn)象。2.細胞衰老的特征(1)膜脂氧化導(dǎo)致細胞膜流動性降低。(2)細胞質(zhì)色素積累、空泡形成。(3)細胞核體積增大,染色加深,核膜內(nèi)陷,染色質(zhì)凝聚、破碎、溶解。(4)DNA的功能受抑制,RNA含量降低。(5)蛋白質(zhì)合成下降,酶的活性降低。(6)線粒體數(shù)量減少,體積增大。(7)呼吸變慢等。3.衰老的原因細胞衰老是各種細胞成分在受到內(nèi)、外環(huán)境的損傷作用后,因缺乏完善的修復(fù),使遺傳物質(zhì)的“差錯”積累所致。4.引發(fā)細胞衰老的內(nèi)、外因素(1)“端粒DNA”長度。(2)衰老相關(guān)基因的活化。(3)細胞代謝產(chǎn)物積累。(4)自由基攻擊生物體內(nèi)的DNA、蛋白質(zhì)和脂類等大分子物質(zhì),造成損傷。(5)機體自我修復(fù)能力下降,導(dǎo)致遺傳物質(zhì)發(fā)生改變時不能完全修復(fù),“錯誤”累積等。二、衰老細胞的死亡受基因的調(diào)控1.細胞凋亡概念由某種基因引發(fā),嚴格受基因調(diào)控的死亡,是細胞發(fā)育過程中的必然步驟。2.細胞凋亡的特征(1)染色質(zhì)聚集、分塊、位于核膜上。(2)胞質(zhì)凝縮。(3)DNA被有規(guī)律地降解為大小不同的片段,最后核斷裂,細胞通過出芽的方式形成許多凋亡小體。(4)凋亡小體內(nèi)有結(jié)構(gòu)完整的細胞器,還有凝縮的染色質(zhì),可被鄰近細胞吞噬、消化。3.細胞凋亡的實例蝌蚪尾和鰓的消失;人神經(jīng)細胞數(shù)量的調(diào)整;植物胚胎發(fā)育過程中胚柄的退化。并指癥是指相鄰手指互相融合連為一體,為較常見的先天性畸形,嘗試從胚胎發(fā)育的角度分析并指形成的可能原因。提示:在胚胎發(fā)育過程中,手指細胞出現(xiàn)不正常的凋亡,導(dǎo)致出現(xiàn)并指。[自主學(xué)習(xí)檢測]——教材基礎(chǔ)熟記于心1.衰老細胞中各種酶的活性均顯著降低。(×)提示:細胞衰老過程中大部分酶的活性降低,少部分酶活性增強,如促進衰老的酶。2.細胞中衰老的線粒體可被溶酶體分解清除。(√)3.細胞凋亡有助于機體維持自身的穩(wěn)定。(√)4.對于多細胞生物來說,細胞的衰老就是個體的衰老。(×)提示:單細胞生物的細胞衰老與個體衰老同步;多細胞生物的細胞衰老與個體衰老不同步,但當個體衰老時,大部分細胞處于衰老狀態(tài)。5.細胞的衰老和凋亡是生物體特定時期異常的生命活動。(×)提示:細胞的衰老和凋亡是生物體正常的生命活動。6.細胞凋亡是各種不利因素引起的細胞死亡。(×)提示:細胞凋亡是受基因調(diào)控的死亡,屬于正常的生理性變化。7.細胞凋亡不會出現(xiàn)在胚胎發(fā)育過程中。(×)提示:在胚胎發(fā)育過程中存在細胞凋亡。任務(wù)一探究細胞衰老的特點[任務(wù)突破1]運用結(jié)構(gòu)與功能觀分析衰老細胞的特征圖示更能說明組成、結(jié)構(gòu)、功能的關(guān)系。衰老細胞的結(jié)構(gòu)執(zhí)行正常功能的能力降低,從分子水平上看,有用的功能分子含量降低,而色素或有害分子出現(xiàn)并增加。[遷移應(yīng)用][典例1-1]下列特征不是衰老細胞所表現(xiàn)出的是(D)A.細胞膜的流動性降低B.細胞核和線粒體的體積增大C.細胞質(zhì)色素積累D.粘連蛋白減少或缺失解析:衰老細胞的細胞膜流動性降低;衰老細胞的細胞核和線粒體的體積均增大;細胞內(nèi)的色素會隨著細胞衰老而逐漸累積;粘連蛋白減少或缺失是癌細胞的特點,不是衰老細胞的特點。[任務(wù)突破2]細胞衰老機制分析主要衰老假說主要觀點自由基學(xué)說細胞衰老是機體代謝產(chǎn)生的自由基攻擊生物體內(nèi)的DNA、蛋白質(zhì)和脂類等大分子物質(zhì),造成細胞損傷的結(jié)果端粒學(xué)說細胞染色體端?？s短的衰老生物鐘理論,認為細胞染色體末端特殊結(jié)構(gòu)——端粒的長度決定了細胞的壽命DNA損傷衰老學(xué)說細胞衰老是DNA損傷積累的結(jié)果基因衰老學(xué)說細胞衰老受衰老相關(guān)基因的調(diào)控[遷移應(yīng)用][典例1-2]引起細胞衰老的內(nèi)外因素很多,下列不屬于引起細胞衰老因素的是(A)A.端粒DNA長度變長B.與衰老相關(guān)的基因活化C.細胞代謝產(chǎn)物的積累D.自由基攻擊大分子物質(zhì)造成損傷解析:端粒DNA長度變長不屬于引起細胞衰老的因素;與衰老相關(guān)的基因活化屬于引起細胞衰老的因素;細胞代謝產(chǎn)物的積累屬于引起細胞衰老的因素;自由基攻擊大分子物質(zhì)造成損傷屬于引起細胞衰老的因素。任務(wù)二綜合比較細胞生命歷程[任務(wù)突破]項目細胞分化細胞衰老細胞凋亡細胞壞死細胞癌變實質(zhì)基因有選擇地發(fā)揮作用內(nèi)因、外因共同作用的結(jié)果嚴格受基因調(diào)控的死亡電、熱、冷、機械等不利因素引起的,不受基因控制致癌因素影響下,原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變結(jié)果形成不同細胞、組織、器官細胞正常死亡正常死亡傷害周圍細胞,引發(fā)炎癥形成癌細胞遺傳物質(zhì)不變改變聯(lián)系[遷移應(yīng)用][典例2]如圖為“細胞的生命歷程”的概念圖,下列敘述錯誤的是(B)A.②過程和細胞凋亡是正常的生命現(xiàn)象B.細胞分化形成①的過程中遺傳物質(zhì)發(fā)生改變C.細胞經(jīng)歷②過程后細胞膜流動性下降D.③細胞會出現(xiàn)線粒體功能障礙的現(xiàn)象解析:②表示細胞衰老過程,和細