高中生物 細胞的衰老和凋示范教案 新人教版

1、第3節(jié) 細胞的衰老和凋亡從容說課課程標準的要求是“探討細胞的衰老和凋亡與人體健康的關(guān)系”。學生熟悉的是個體的衰老，細胞的衰老是看不見的，那么個體衰老與細胞衰老有什么關(guān)系呢？細胞衰老有哪些表現(xiàn)呢？細胞衰老的原因是什么？細胞都要經(jīng)歷出生、生長、成熟、繁殖、衰老、死亡的過程，細胞的凋亡與死亡有什么關(guān)系？這一連串的問題構(gòu)成了本節(jié)內(nèi)容的主線。衰老是生物界的普遍現(xiàn)象。學生每天都會遇到許多老年人。本節(jié)的“問題探討”，圍繞學生熟悉的衰老現(xiàn)象，引導學生討論關(guān)于衰老的問題?！皢栴}探討”所配的小圖，是一幅老年人在晨光中鍛煉的生機勃勃的圖景，其寓意是身體的衰老不等同于心理的衰老，老年人的生活也應(yīng)該是豐富多彩的，我們不

2、僅應(yīng)該關(guān)心老年人的身體健康，還應(yīng)該為他們營造高質(zhì)量的生活環(huán)境。個體衰老與細胞衰老的關(guān)系，學生并不是很清楚。許多學生會認為細胞衰老就會導致個體衰老。對于單細胞生物來說，的確如此。但是對于多細胞生物，生物體內(nèi)每時每刻都在進行新陳代謝，都有細胞衰老或死亡，也都有新細胞在產(chǎn)生。在旁欄的相關(guān)信息里，教科書以人為例，介紹了人體細胞的更新率，以及幾類細胞的壽命。當然從總體上看，個體衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程。細胞衰老的過程是細胞的生理狀態(tài)和化學反應(yīng)發(fā)生復雜變化的過程，最終表現(xiàn)為細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化。教科書從細胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能等幾個方面的變化介紹了細胞衰老的特征。細胞衰老的原因

3、很復雜，目前對細胞衰老機理的闡明仍處于假說階段。教科書以小字的形式介紹了目前為大家普遍接受的自由基學說和端粒學說，供學生選學。教師可根據(jù)學生的情況講解，不要過多發(fā)揮，但應(yīng)該教育學生用科學的發(fā)展觀看問題，激勵學生努力學習，將來也可能成為這個領(lǐng)域的佼佼者。在關(guān)于細胞衰老的學習內(nèi)容里，教科書安排了“資料搜集和分析”，請學生通過查閱報刊、上互聯(lián)網(wǎng)，或者走訪政府有關(guān)部門（如勞動和社會保障部門、衛(wèi)生部門）和養(yǎng)老院等方式，搜集有關(guān)社會老齡化的資料，討論與社會老齡化相關(guān)的問題。這一活動，旨在引起學生對老年人的關(guān)心，對人口老齡化給家庭、社會和國家以及老年人自身帶來的一系列新問題的思考，滲透情感態(tài)度價值觀教育。細

4、胞凋亡是由基因決定的細胞自動結(jié)束生命的過程，是一種自然的生理過程。這與細胞壞死是不同的。細胞壞死是在種種不利因素影響下，由于細胞正常代謝活動受損或中斷引起的細胞損傷和死亡。平時所說的細胞死亡是籠統(tǒng)的叫法，是對細胞凋亡和細胞壞死的統(tǒng)稱。為了幫助學生更好地理解細胞凋亡與細胞壞死的區(qū)別，理解細胞凋亡是自然的生理過程，教科書從實例出發(fā)，以人在胚胎發(fā)育過程中尾的消失，蝌蚪尾的消失，以及胎兒手發(fā)育的過程中五個手指的分開為例，引導學生認識細胞凋亡受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調(diào)控，并且認識正常生理狀態(tài)下的細胞凋亡對于多細胞生物體完成正常發(fā)育，維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，以及抵御外界各種因素的干擾所起的重要作用。細胞的

5、衰老和凋亡也和細胞的增殖和細胞的分化一樣，是細胞的正常生理過程，這些內(nèi)容計劃用一課時來完成，結(jié)合新課標提出的要讓所有公民平等受高質(zhì)量教育，強調(diào)每一個學生的發(fā)展，本節(jié)課主要采用參與式的教學方式，利用頭腦風暴式的集體討論，形成群體思維，充分體現(xiàn)學生的合作學習。三維目標1.知識與技能（1）說出個體衰老與細胞衰老的關(guān)系。（2）描述細胞衰老的特征及原因。（3）簡述細胞凋亡與細胞壞死的區(qū)別。2.過程與方法（1）培養(yǎng)學生聯(lián)系實際靈活運用知識的能力。（2）學會進行與社會老齡化相關(guān)的問題的資料搜集和分析。3.情感態(tài)度與價值觀（1）探討細胞的衰老和凋亡與人體健康的關(guān)系，關(guān)注老年人的健康狀況和生活狀況。（2）通過有

6、關(guān)衰老問題的討論，樹立科學的發(fā)展觀。教學重點1.個體衰老與細胞衰老的關(guān)系，細胞衰老的特征。2.細胞凋亡的含義。教學難點細胞凋亡的含義以及與細胞壞死的區(qū)別。教具準備1.收集有關(guān)人體衰老的有關(guān)圖片、視頻和文字等資料。2.收集有關(guān)細胞衰老的有關(guān)圖片、視頻和文字等資料。3.收集有關(guān)細胞衰老與健康的資料。4.收集有關(guān)衰老研究的最新進展的資料。5.收集有關(guān)預(yù)防人體衰老的資料。6.教師把收集到的資料用FrontPage平臺制作成一個學習網(wǎng)站。7.學生收集的有關(guān)社會老齡化的相關(guān)問題的資料與教師收集到的資料整合在一起。課時安排1課時教學過程課前準備 1.教師利用FrontPage平臺制作成一個學習網(wǎng)站。2.兩位

7、學生一臺電腦。3.把全班學生按每組八個人自行分組，每組推選一名主持人、一名記錄員和一名噪聲控制員。情境創(chuàng)設(shè)每天的生活過程中，人來人往，同學們都會遇到各種人，有年青的，有年老的。同學們注意到老年人有哪些特征呢？（用網(wǎng)頁展示一組老年人的圖片）學生：老年人機體成分及結(jié)構(gòu)有明顯改變，新陳代謝水平下降，表現(xiàn)為：白發(fā)，皺紋，老年斑，耳聾，眼花，行動遲緩，記憶力減退等現(xiàn)象。同學們回答得很好，那人為什么會衰老呢？人體衰老與細胞衰老一樣嗎？其實構(gòu)成生物體的大多數(shù)細胞都要經(jīng)過分裂、生長、分化、衰老、凋亡等幾個階段。這一節(jié)課我們利用學習網(wǎng)站的資源和教材一起來討論第3節(jié)細胞的衰老和凋亡。師生互動教師用網(wǎng)頁展示這節(jié)課要

8、討論的問題。如下：1.個體衰老與細胞衰老有什么關(guān)系？2.細胞衰老有什么特征？3.細胞衰老的原因是什么？4.細胞凋亡的含義是什么？5.細胞凋亡與細胞壞死有什么區(qū)別？6.細胞衰老與人類健康有什么關(guān)系？7.如何預(yù)防人體衰老？8.社會老齡化的相關(guān)問題？由于時間關(guān)系，每組分配兩個問題開始頭腦風暴，并把過程記錄下來，告訴學生每個人都要發(fā)表自己的看法，大家都是平等的，不分彼此。主持人作好組織，噪聲控制員控制噪聲，記錄員作好過程的記錄。教師為了把握學生頭腦風暴的情況，可以分時間參與到各組學生的頭腦風暴的過程里面。二十分鐘以后，把每一組經(jīng)過頭腦風暴的結(jié)果張貼出來，由每一組的主持人發(fā)表本組討論的結(jié)果，時間3分鐘。

9、第一組：1.個體衰老與細胞衰老有什么關(guān)系？答：單細胞生物，細胞衰老或死亡就是個體的衰老或死亡；多細胞生物，體內(nèi)的細胞總是在不斷更新。也就是說，多細胞生物的細胞每時每刻都有細胞在衰老、死亡，同時又有新增的細胞來補充它們。因此多細胞生物的細胞衰老、死亡與個體的衰老死亡不是一回事。2.細胞衰老有什么特征？答：細胞衰老的特征：（1）細胞內(nèi)水分減少，使細胞萎縮，體積縮小。（2）細胞核體積增大，染色體固縮；溶酶體數(shù)目增加和體積增大，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)排列無序。（3）多種酶活性降低。（4）細胞內(nèi)色素積累。（5）呼吸速率減慢。（6）細胞膜的通透性改變，物質(zhì)運輸功能降低。（鼓掌表揚）第二組：3.細胞衰老的原因是什么？答：細

10、胞衰老的原因目前還沒有統(tǒng)一的說法，它是當今科學家研究的熱門問題。我們組的同學比較接受自由基學說：自由基是一類瞬時形成的含不成對電子的原子或功能基團，表現(xiàn)出高度的反應(yīng)活潑性，普遍存在于生物系統(tǒng)。在生命活動中，自由基不斷產(chǎn)生，自由基能攻擊和破壞細胞內(nèi)各種執(zhí)行正常功能的生物分子。如細胞膜上的磷脂分子、蛋白質(zhì)、核內(nèi)DNA等，因此可以破壞生物膜，也可引起基因突變，使蛋白質(zhì)活性下降，使細胞衰老。6.細胞衰老與人類健康有什么關(guān)系？答：（1）細胞的正常衰老對于實現(xiàn)有機體的自我更新非常有利。如，紅細胞的快速更新，血液中始終有足夠量的新生紅細胞來運輸氧氣。（2）細胞異常衰老會給人類帶來健康上的威脅。如兒童早衰癥就

11、是細胞過早衰老產(chǎn)生的一種疾病。（3）人體衰老是生理功能下降和紊亂的綜合表現(xiàn)，是不可逆轉(zhuǎn)的生命過程。其基本特征為：皮膚干燥、皺縮；代謝減緩；細胞數(shù)目減少；器官功能下降等。（掌聲鼓勵）第三組：4.細胞凋亡的含義是什么？答：細胞的凋亡是指細胞在一定階段，由特定基因控制的自殺程序引起的正常的自然死亡，它是細胞正常發(fā)育的一個過程，是機體正常發(fā)育的基礎(chǔ)。由于細胞凋亡受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調(diào)控，所以也常常被稱為細胞編程性死亡。細胞凋亡有著重要的生物學意義：（1）有利于消除多余細胞。（2）有利于消除無用細胞。（3）有利于消除發(fā)育不正常的細胞。（4）有利于消除有害細胞。（）有利于消除已完成正常使命的衰

12、老細胞。（6）維持器官、組織、細胞數(shù)目相對平衡。7.如何預(yù)防人體衰老？答：這是個大家都非常關(guān)心的問題，我們認為：合理的飲食結(jié)構(gòu)、良好的生活習慣、適宜的體育鍛煉和樂觀的人生態(tài)度等都有益于延緩衰老；現(xiàn)代醫(yī)學認為，能抑制自由基的產(chǎn)生或消除自由基的食物可以預(yù)防人體衰老。河南醫(yī)科大學研究表明，茶葉中兒茶素能提高超氧化物歧化酶的活性，并有利于機體對自由基脂質(zhì)氧化物的清除，故有較強的抗衰老作用。兒茶素的抗衰老作用，比維生素C和維生素E還高，尤其在增強機體對各種病菌的抵抗力和免疫力方面，更顯得極為突出。因此，健康者只要每天堅持喝810克優(yōu)質(zhì)綠茶，并持之以恒，就能起到自然抗衰作用。（掌聲四起）第四組：5.細胞凋

13、亡與細胞壞死有什么區(qū)別？答：細胞壞死是細胞受到急性強力傷害時立即出現(xiàn)的早期反應(yīng)，包括細胞膜直接被破壞，大量水進入細胞；線粒體外膜腫脹而密度增加；核染色質(zhì)呈絮狀；蛋白質(zhì)合成減慢。如及時去除傷害因素，以上早期反應(yīng)尚可逆轉(zhuǎn)。若傷害外因持續(xù)存在，則發(fā)生不可逆的變化，如細胞骨架破壞，溶酶體解體，pH下降，最后細胞膜和細胞器破裂，DNA降解。細胞內(nèi)容物流出，引起周圍組織炎癥反應(yīng)。而細胞凋亡則表現(xiàn)為：（1）染色質(zhì)聚集、分塊、位于核膜上，細胞質(zhì)凝縮，最后細胞核破裂。（2）細胞通過出芽的方式形成許多凋亡小體，凋亡小體內(nèi)有結(jié)構(gòu)完整的細胞器，還有凝縮的染色體，可被鄰近細胞吞噬消化，因始終有膜封閉，沒有內(nèi)容物釋放，故

14、不會引起炎癥。（3）線粒體無變化，溶酶體活性不增加。（4）內(nèi)切酶活化，DNA降解；因此，凋亡通常是生理性變化，而細胞壞死則是病理性變化。8.社會老齡化的相關(guān)問題？答：有關(guān)社會老齡化的相關(guān)問題有很多報道，其中CSIS全球老齡化問題主任理查德杰克遜撰寫的銀發(fā)中國：中國養(yǎng)老政策的人口和經(jīng)濟分析非常中肯地點出中國的老齡化與經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系，由于時間關(guān)系，這里就不多說了。（掌聲四起）教師精講今天，我們采用頭腦風暴式的學習活動，充分體現(xiàn)了集體思維的優(yōu)越性，也充分體現(xiàn)出同學們的聰明才智，每組都能對問題作出比較全面的回答，甚至還講到喝茶能預(yù)防衰老等知識。有關(guān)衰老的問題，是當今世界的熱門問題，我國科學家初步揭開人

15、類細胞衰老之謎：基因P16?？茖W家童坦君表示，細胞衰老是生物衰老的基本單位，也是人類老年病發(fā)病的共同基礎(chǔ)?！耙磺猩飳W關(guān)鍵問題必須在細胞中尋找”已是當前生物學家的共識。通過“衰老細胞與分子機理研究”的課題研究，我們至少可以說，人類某些細胞的壽命，是可以利用基因重組技術(shù)來進行調(diào)節(jié)的。因此，同學們應(yīng)該樹立以發(fā)展的觀點看待當今科學的發(fā)展。評價反饋為了了解這節(jié)課的學習情況，以下列問題進行搶答來評價反饋：1.檢測某一植物組織細胞，發(fā)現(xiàn)分解有機物緩慢，酶的催化效率極低。則該細胞正在A.分化B.分裂C.衰老D.癌變2.與人類和動植物的壽命直接相關(guān)的細胞變化是A.細胞增殖B.細胞分化C.細胞衰老D.細胞癌變3

16、.人的黑頭發(fā)變成白頭發(fā)是細胞衰老的表現(xiàn)之一，對其準確的解釋應(yīng)該是A.由于細胞內(nèi)水分減少，新陳代謝速度減慢所致B.細胞內(nèi)的色素逐漸積累所致C.細胞內(nèi)酪氨酸酶活性降低所致D.細胞膜通透性功能改變，使物質(zhì)運輸功能降低所致4.下列哪項不屬于細胞凋亡的生物學意義A.細胞凋亡是生物體正常發(fā)育的基礎(chǔ)B.細胞凋亡能維持組織中細胞數(shù)目的相對平衡C.細胞凋亡是機體對外界刺激的應(yīng)激性反應(yīng)D.細胞凋亡是機體的自我保護機制5.下列是延緩衰老的一些飲食習慣。其中不合理的是A.多吃脂肪含量高的食物，以保證熱量的供給B.多吃水果和蔬菜，特別是黃色和綠色蔬菜以及柑橘類水果C.多吃各類食物，不過量攝入蛋白質(zhì)D.多吃含鈣食品答案：

17、1.C 2.C 3.C 4.C 5.A課堂小結(jié)為了讓同學們能更好地理解細胞凋亡和細胞壞死的區(qū)別，下面列表來說明：細胞凋亡細胞壞死細胞變圓，與周圍的細胞脫開細胞外形不規(guī)則變化核染色質(zhì)凝聚溶酶體破壞細胞膜內(nèi)陷細胞膜破裂細胞分為一個個小體胞漿外溢被周圍細胞吞噬，不引起炎癥反應(yīng)引起周圍炎癥反應(yīng)布置作業(yè) 課本P124的練習和有關(guān)社會老齡化的資料的整理。課后拓展2002年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予了3位科學家，這3位科學家發(fā)現(xiàn)了在器官發(fā)育和“程序性細胞死亡”過程中的基因規(guī)則。這項工作對人類戰(zhàn)勝疾病將發(fā)揮重大作用。請根據(jù)要求回答下列問題：（1）細胞的衰老和凋亡是一種正常的生命現(xiàn)象。下列屬于衰老紅細胞特征的是水

18、分減少，細胞萎縮 新陳代謝的速度減慢 某些酶的活性降低 呼吸速率上升 色素積累增多 細胞的呼吸速率減慢 細胞核體積增大 細胞膜的通透性改變A.B.C.D.（2）人的受精卵開始分裂，逐漸形成大量功能不同的細胞，從分子水平看，這是_的結(jié)果。（3）人的胚胎在發(fā)育初期是有尾的，但在胚胎發(fā)育成熟時失去尾，從細胞水平看，這是由于_。（4）后來的科學家研究發(fā)現(xiàn)，控制“程序性細胞死亡”的基因有兩類：一類是控制細胞死亡；另一類是啟動或促進細胞死亡。兩類基因相互作用控制細胞的正常死亡。如果該死亡的細胞沒有死亡，不該死亡的細胞大批死亡，就會患病，如癌癥、艾滋病等。請你運用這個理論對癌癥、艾滋病的治療進行大膽的設(shè)想。解析：細胞的衰老和死亡是一種正常的生命現(xiàn)象，如何延緩細胞的衰老是人們關(guān)注的熱點之一。本題圍繞細胞的衰老、死亡及基因調(diào)控的知識，考查學生從材料中提取信息、解釋有關(guān)現(xiàn)象及解決有關(guān)問題的能力。（1）衰老的細胞一般具有以下5項特征：在衰老的細胞內(nèi)水分減少，細胞萎縮，體積變小，新陳代謝速度減慢；衰老的細胞