資源簡介

第六章
細胞的生命歷程
第3節
細胞的衰老和死亡
一、學習目標\教學目標
1.描述細胞衰老的特征和原因。
2.描述細胞凋亡和細胞壞死的區別。
3.探討細胞衰老和死亡與人體健康的關系。
二、教學重難點
教學重點
1.細胞衰老的特征。
2.細胞凋亡的含義。
3.細胞衰老與個體衰老的關系。
教學難點
細胞凋亡的含義以及與細胞壞死的區別。
三、教學方法
講授、演示、視頻播放、小組討論。
四、教學過程
【新課導入：情景設置，導入新課】
觀看視頻《人類發現抗衰老新途徑活到150歲不再遙遠，年齡果然不只是個數字》，通過熱點問題激發學生的學習興趣。
【新課講授】
小組討論，問題探究：
人到了一定的年齡就會出現白頭發，并且隨著年齡長，白頭發往往會越來越多。白頭發生成的直接原因是毛囊胞合成黑色素的功能下降。
1.老年人白頭發的形成與毛囊細胞的衰老有怎樣的關系？
提示：老年人毛囊細胞衰老，細胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成減少，頭發就會發白。
2.老年人體內有沒有幼嫩的細胞？年輕人體內有沒有衰老的細胞？
提示：老年人體內還會有幼嫩的細胞，如精原細胞仍能增殖產生精子，造血干細胞一生都能增殖和產生各種類型的血細胞；年輕人體內也有衰老的細胞，如皮膚表皮細胞衰老成角質層細胞，最后細胞凋亡、脫落。
3.細胞衰老與個體衰老有什么關系？
提示：人體衰老與細胞衰老并不是一回事。人體內的細胞總是在不斷更新著，總有一部分細胞處于衰老或走向死亡的狀態。但從總體上看，人體衰老過程也是組成人體細胞普遍衰老的過程。
出生、生長、衰老和死亡，是生物界的正?，F象，生物個體如此，細胞也是如此。
生物體內的絕大多數細胞，都經過分裂、分化、衰老、死亡這幾個階段。
細胞衰老的概念：
細胞衰老的過程是細胞的___________和____________發生復雜變化的過程，最終表現為細胞的_______________________發生變化。（生理狀態
化學反應
形態、結構和功能）
一、細胞衰老的特征
閱讀教材，分析教材，小組討論，問題探究：
嘗試從分子和細胞水平找出與相應衰老外貌特征的原因。
知識點梳理：
①細胞膜通透性改變，使物質運輸功能降低
②細胞核的體積增大，核膜內折，染色質收縮、染色加深
③細胞內的水分減少，細胞萎縮，體積變小
④細胞內多種酶的活性降低，呼吸速率減慢，新陳代謝速率減慢
⑤細胞內的色素逐漸積累，妨礙細胞內物質的交流和傳遞
細胞衰老的特征：“一大一小一多兩低”
二、細胞衰老的原因
播放視頻《細胞衰老的原因》
資料分析，小組討論，問題探究。
資料1：自由基學說：德納姆 哈曼在1956年提出，認為衰老過程中的退行性變化是由于細胞正常代謝過程中產生自由基的有害作用造成的。
資料2：端粒學說：端粒學說由奧洛夫尼科夫提出，認為細胞在每次分裂過程中都會由于DNA聚合酶功能障礙而不能完全復制它們的染色體，因此最后復制DNA序列可能會丟失，最終造成細胞衰老死亡。
三、年齡因素與細胞衰老的關系
小組討論，問題探究
實驗1：在相同的條件下，分別單獨培養胎兒、中年人和老年人的肺成纖維細胞，結果如下表：
細胞來源
胎兒
中年人
老年人
增殖代數
50
20
2～4
實驗結論：年齡越大的個體的細胞可增殖的代數________，反之___________。說明細胞會隨著__________________的增多而衰老。
（越少
越多
分裂次數）
實驗2：將年輕人的體細胞去核后與老年人的細胞核融合；將老年人的體細胞去核后與年輕人的細胞核融合。分別在體外培養。結果是前者不分裂，后者分裂旺盛。
實驗結論：
細胞核對_______________的影響大。細胞核是細胞生命活動的控制中心，隨著細胞________________的增多，或者細胞進入衰老狀態，細胞核中的遺傳物質會出現_______________，細胞中一些酶的活性會__________，從而影響細胞的生活。說明細胞會隨著年齡的增大而___________。
（細胞分裂
分裂次數
收縮狀態
下降
衰老）
知識點歸納：細胞衰老的意義。
例如，人體皮膚生發層細胞不斷分裂產生新的細胞以替代衰老的細胞；血液中紅細胞的快速更新可保障機體所需氧氣的供應。
①有利方面：細胞衰老是人體內發生的正常生命現象，正常的細胞衰老有利于_____________。（機體更好地實現自我更新）
②不利方面：眾多細胞的衰老會導致___________________，會出現_________________、_______________________等現象。（人體的衰老
免疫力下降
適應環境能力減弱）
四、細胞的死亡
播放視頻《細胞的死亡》
閱讀教材，分析教材，小組討論，歸納并概括細胞凋亡的概念，實質，意義以及細胞壞死的實例和概念。
1.細胞的凋亡
（1）概念：
由________所決定的細胞____________________的過程，就叫細胞凋亡，是細胞內遺傳機制的_______________結果，又叫細胞程序性死亡。
（基因
自動結束生命
程序性調控）
（2）實質：______________________。（與凋亡相關的基因選擇性表達的結果）
（3）細胞凋亡意義：
①完成________________________：人體胚胎時期，尾的消失；蝌蚪發育過程，尾的消失；胎兒手發育過程中，手指連接處細胞的自動死亡。（正常生長發育）
②維持_____________________：清除受損、突變、衰老的細胞。（內部環境的穩定）
③抵御___________________：某些被病原體感染的細胞的清除。（外界因素的干擾）
2.細胞壞死
（1）實例：
①
燙傷的皮膚細胞的死亡；
②
骨折后骨細胞的死亡；
③
吸煙者肺部細胞因尼古丁作用的死亡；
（2）概念：指在種種______________影響下，如極端的物理、化學因素或嚴重的病理性刺激的情況下，由于細胞的正常代謝活動_____________，從而引起細胞的___________。
（不利因素
受損或中斷
損傷和死亡）
小組討論，完成表格
細胞凋亡和細胞壞死的區別
3.細胞自噬：通俗地說，細胞自噬就是細胞吃掉自身的結構和物質。在一定條件下，細胞會將受損或功能退化的細胞結構等，通過溶酶體降解后再利用。
處于營養缺乏條件下的細胞，通過細胞自噬可以獲得維持生存所需的物質和能量；在細胞受到損傷、微生物入侵或細胞衰老時，通過細胞自噬，可以清除受損或衰老的細胞器以及感染的微生物和毒素，從而維持細胞內部環境的穩定；有些激烈的細胞自噬，可能誘導細胞凋亡。
分析教材，小組討論，問題探究：
1.細胞的壽命與分裂能力之間有對應關系嗎？比如壽命短的細胞是否一定能分裂？
提示：細胞的壽命與分裂能力無關。壽命短的細胞不一定能分裂，如白細胞的壽命只有5~7
d，但也不能分裂。
2.細胞的壽命和分裂能力與它們承擔的功能有關系嗎？
提示：有關系。
3.根據以上分析，請推測皮膚表皮細胞的壽命和分裂能力。
提示：學生可作出各種推測。皮膚表皮細胞的壽命約為10
d，生發層細胞分裂能力強。
【課堂練習】
1.下列關于細胞生命活動的敘述，正確的是（　
）
A.高度分化的細胞執行特定的功能，不能再分裂增殖
B.癌變細胞內發生變異的基因都不再表達
C.正常組織細胞在體外長時間培養，一般會走向衰老
D.凋亡細胞內有活躍的基因表達，主動引導走向壞死
提示：高度分化的細胞也可以進行增殖，如精原細胞等，A項錯誤；癌變細胞內已變異的基因也可以表達，使細胞表現出癌細胞的特征，B項錯誤；細胞凋亡是由基因控制的細胞編程性死亡，不是細胞壞死，D項錯誤。
3.細胞凋亡是細胞死亡的一種類型。下列關于人體中細胞凋亡的敘述，正確的是（　
）
A.胎兒手的發育過程中不會發生細胞凋亡
B.小腸上皮細胞的自然更新過程中存在細胞凋亡現象
C.清除被病原體感染細胞的過程中不存在細胞凋亡現象
D.細胞凋亡是基因決定的細胞死亡過程，屬于細胞壞死
提示：胎兒手的發育過程中發生細胞凋亡，才會形成成形手指，A項錯誤；清除被病原體感染的細胞的過程屬于細胞凋亡，C項錯誤；細胞凋亡是由基因所決定的細胞自動結束生命的過程，不同于細胞壞死，細胞壞死是在種種不利因素影響下，由細胞正常代謝活動受損或中斷引起的細胞損傷和死亡，D項錯誤。
3.在致癌因子的作用下，正常動物細胞可轉變為癌細胞。下列有關癌細胞特點的敘述錯誤的是（　
）
A.細胞中可能發生單一基因突變，細胞間黏著性增加
B.細胞中可能發生多個基因突變，細胞的形態發生變化
C.細胞中的染色體可能受到損傷，細胞的增殖失去控制
D.細胞中遺傳物質可能受到損傷，細胞表面的糖蛋白減少
提示：正常細胞轉變為癌細胞并不是單一基因突變的結果，至少在一個細胞中發生5～6個基因突變，才能賦予癌細胞所有的特征。癌細胞膜上的糖蛋白減少，從而使癌細胞之間的黏著性降低，A項錯誤；癌細胞是原癌基因和抑癌基因突變的累積效應，癌細胞的形態、結構發生顯著變化，如體外培養的呈扁平梭形的正常成纖維細胞轉變為癌細胞后變成球形，B項正確；環境中的致癌因子會損傷細胞中的染色體，使正常細胞成為不受機體控制的惡性增殖細胞，C項正確；細胞癌變的內因是原癌基因和抑癌基因發生突變，即細胞中的遺傳物質可能受到損傷，使細胞表面的糖蛋白減少，D項正確。
五、板書設計
第三節
細胞的衰老和凋亡
一、細胞的衰老的特征
二、細胞衰老的原因
三、細胞衰老與個體衰老的關系
四、細胞的死亡
1.細胞凋亡
2.細胞壞死
3.細胞自噬

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