第5課時(shí)細(xì)胞的分化、衰老和死亡

【課標(biāo)要求】1.說(shuō)明在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能方面發(fā)生特異性的分化，形

成了復(fù)雜的多細(xì)胞生物體。2.描述在正常情況下，細(xì)胞衰老和死亡是一種自然的生理過(guò)程。

考點(diǎn)一細(xì)胞的分化

■歸納夯實(shí)必備知識(shí)

1.細(xì)胞分化

人在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增

避￡殖產(chǎn)生的后代，在

—上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過(guò)程

時(shí)間發(fā)生在整個(gè)生命進(jìn)程中，____時(shí)期達(dá)

到最大限度

形成不同的___________

細(xì)■持久性：細(xì)胞分化是一種的變化

胞

分特點(diǎn)不可逆性：一般來(lái)說(shuō)，分化的細(xì)胞將

化

一一直保持分化后的狀態(tài)

.：生物界中普遍存在

f細(xì)胞分化是生物__________的基礎(chǔ)

意義J

j使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向______,

〔有利于提高生物體各種生理功能的效率

細(xì)胞中基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，即在

原因個(gè)體發(fā)育過(guò)程中,不同種類的細(xì)胞中

___________________不同

2.細(xì)胞的全能性

條件：、適宜營(yíng)養(yǎng)、激素等

細(xì)胞全f______＞生殖細(xì)胞＞_______

能性的《植物細(xì)胞＞動(dòng)物細(xì)胞

高低〔分化程度的細(xì)胞＞分化程度—的細(xì)胞

3.干細(xì)胞

特點(diǎn)

具有分裂和分化能力，數(shù)量很

干分布

細(xì)動(dòng)物和人體內(nèi)

胞

人骨髓中的能通過(guò)增殖和分

舉例

化不斷產(chǎn)生紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板

■教材隱性知識(shí)

(1)源于必修1P118“問(wèn)題探討”拓展：骨髓移植可以改變血型或影響下一代的遺傳嗎？

(2)源于必修1P121"與社會(huì)的聯(lián)系”：為什么可以利用干細(xì)胞培養(yǎng)組織、器官來(lái)修復(fù)受到損

傷的組織、器官？

■拓展提升科學(xué)思維

1.同一生物體不同細(xì)胞的遺傳物質(zhì)都相同，為什么不同組織器官中細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能

差異很大？

2.同一個(gè)體分化形成的不同細(xì)胞為什么遺傳物質(zhì)相同？

3.細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化有怎樣的相關(guān)性?

■突破強(qiáng)化關(guān)鍵能力

1.（2023?江蘇連云港高三模擬）下圖為人體內(nèi)部分細(xì)胞分化過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）

胚胎干細(xì)胞

I\~I

皮膚［細(xì)胞造血干細(xì)胞神經(jīng)看細(xì)胞

皮膚||J神經(jīng)

細(xì)胞紅細(xì)胞白細(xì)胞淋巴細(xì)胞細(xì)胞

A.紅細(xì)胞是通過(guò)無(wú)絲分裂產(chǎn)生的，不發(fā)生DNA的復(fù)制

B.上述細(xì)胞中，造血干細(xì)胞的分化程度最低

C.人體內(nèi)神經(jīng)干細(xì)胞分化成神經(jīng)細(xì)胞的過(guò)程不可逆

D.皮膚干細(xì)胞分化成皮膚細(xì)胞的過(guò)程中遺傳物質(zhì)發(fā)生改變

2.（2023?江西九江高三模擬）造血干細(xì)胞可增殖分化為B細(xì)胞，B細(xì)胞受特定抗原刺激后增殖

分化為漿細(xì)胞。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

A.造血干細(xì)胞能分化為B細(xì)胞，體現(xiàn)了全能性

B.造血干細(xì)胞和漿細(xì)胞中的呼吸酶基因都能表達(dá)

C.與造血干細(xì)胞相比，漿細(xì)胞中有豐富的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等

D.衰老的漿細(xì)胞中水分減少，細(xì)胞核增大

r歸納提升】（1）細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化的比較

比較項(xiàng)目細(xì)胞分裂細(xì)胞分化

細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)

細(xì)胞變化細(xì)胞數(shù)量增多

定性差異，細(xì)胞種類增多

保持了親代和子代之間沒(méi)有細(xì)胞分化，生物體就不能進(jìn)行正

在個(gè)體發(fā)育中的意義

遺傳性狀的穩(wěn)定性常發(fā)育

細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)，通過(guò)細(xì)胞的分裂和分化，生物體才

聯(lián)系

能完成生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的過(guò)程

（2）分化細(xì)胞表達(dá)的基因

所有細(xì)胞均表達(dá)的一類基因，其表達(dá)產(chǎn)物

管家基因

是維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)所必需的，如

呼吸酶基因、ATP水解酶基因

不同類型細(xì)胞特異性表達(dá)的一類基因，

其產(chǎn)物賦予不同細(xì)胞特異性的生理功能,

如血紅蛋白基因、胰島素基因

（3）細(xì)胞分化的“變”與“不變”

----隹變DNA、tRNA、rRNA、細(xì)胞的數(shù)目

細(xì)胞

分化一變mRNA、蛋白質(zhì)的種類，細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)

構(gòu)和生理功能

考點(diǎn)二細(xì)胞衰老

?歸納夯實(shí)必備知識(shí)

1.細(xì)胞衰老的特征

細(xì)胞衰老的過(guò)程是細(xì)胞的和發(fā)生復(fù)雜變化的過(guò)程，最

終表現(xiàn)為細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化。具有以下特征：

(1)形態(tài)結(jié)構(gòu)方面

①細(xì)胞萎縮，體積O

②細(xì)胞膜改變，使物質(zhì)運(yùn)輸功能。

③細(xì)胞核的體積,核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮、染色________。

(2)細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)方面

①水：水分O

②酶：多種酶的活性,呼吸速率減慢，新陳代謝速率。

酶活性降低，物呼吸速率減慢，新陳

質(zhì)運(yùn)輸功能降低代謝速率減慢

2.細(xì)胞衰老的原因

(1)自由基學(xué)說(shuō)

①自由基本質(zhì)：異常活潑的______________________________________________

②自由基來(lái)源：、輻射以及有害物質(zhì)入侵都能產(chǎn)生。

③作用機(jī)理：攻擊和破壞細(xì)胞內(nèi)各種執(zhí)行正常功能的生物分子。

a.攻擊,產(chǎn)生更多自由基，損傷生物膜。

b.攻擊,可能引起基因突變。

c.攻擊,使蛋白質(zhì)活性下降。

(2)端粒學(xué)說(shuō)

①端粒：一段特殊序列的復(fù)合體。

②端粒位置：兩端。

③作用機(jī)理：端粒DNA序列被截短后，端粒內(nèi)側(cè)就會(huì)受到損傷，

使細(xì)胞活動(dòng)漸趨異常。

3.細(xì)胞衰老與個(gè)體衰老的關(guān)系

(1)單細(xì)胞生物：細(xì)胞的衰老或死亡就是的衰老或死亡。

(2)多細(xì)胞生物：細(xì)胞的衰老和死亡與個(gè)體的衰老和死亡不是一回事；從總體上看，個(gè)體衰老

的過(guò)程也是組成個(gè)體的細(xì)胞衰老的過(guò)程。

4.細(xì)胞衰老的結(jié)果

(1)細(xì)胞衰老是個(gè)體體內(nèi)發(fā)生的正常生命現(xiàn)象，正常的細(xì)胞衰老有利于機(jī)體更好地實(shí)現(xiàn)O

(2)眾多細(xì)胞及組織的衰老會(huì)引起個(gè)體衰老，導(dǎo)致個(gè)體出現(xiàn)下降、適應(yīng)環(huán)境能力

等現(xiàn)象。

■拓展提升科學(xué)思維

1.衰老個(gè)體中是否所有細(xì)胞都衰老？衰老細(xì)胞中是否所有酶活性都降低？

2.衰老細(xì)胞中染色質(zhì)收縮有何影響？色素逐漸積累與哪種細(xì)胞器功能降低直接相關(guān)?

3.結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活，怎樣的生活方式能夠延緩衰老？

■突破強(qiáng)化關(guān)鍵能力

3.(2023?江蘇高郵高三模擬)我國(guó)科學(xué)家篩選鑒定出能促進(jìn)細(xì)胞衰老的基因一組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移

酶編碼基因總f7,研究表明，總/7基因失活會(huì)延緩細(xì)胞衰老，從而延長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的壽命。下

列說(shuō)法正確的是()

A.衰老的細(xì)胞中細(xì)胞核體積減小，染色質(zhì)呈收縮狀態(tài)

B.衰老細(xì)胞中呼吸酶的活性降低，組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶的活性升高

C.細(xì)胞正常的衰老和細(xì)胞壞死有利于機(jī)體更好地實(shí)現(xiàn)自我更新

D.通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)將履/7基因?qū)胧荏w細(xì)胞并表達(dá)有助于治療老年性癡呆

4.(2023?廣東佛山高三期末)異?；顫姷膸щ姺肿踊蚧鶊F(tuán)稱為自由基，自由基學(xué)說(shuō)是一種解釋

細(xì)胞衰老原因的假說(shuō)，相關(guān)內(nèi)容如圖所示。下列敘述不正確的是()

產(chǎn)生①

更多攻管擊磷脂

輻射、、產(chǎn)生J

有害物質(zhì)二生自由基

蛋白質(zhì)一活性下降

產(chǎn)多/

細(xì)胞內(nèi)/

蚯DNA一堿基缺失、

氧化反應(yīng)④。心替換等

A.②①過(guò)程引起的作用效果屬于正反饋調(diào)節(jié)

B.②過(guò)程可能直接導(dǎo)致血紅蛋白的合成場(chǎng)所受損

C.③過(guò)程會(huì)使線粒體內(nèi)丙酮酸的氧化分解速率減慢

D.④過(guò)程中DNA被攻擊后可能導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變

考點(diǎn)三細(xì)胞的死亡

■歸納夯實(shí)必備知識(shí)

1.細(xì)胞死亡的方式：、、細(xì)胞自噬。

2.細(xì)胞凋亡

概念是指由—所決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命

一勺過(guò)程

細(xì)*，廠個(gè)體發(fā)育中細(xì)胞的死亡

胞類型------

------成熟個(gè)體中細(xì)胞的

凋

-被病原體感染細(xì)胞的____

亡

、產(chǎn)多細(xì)胞生物完成_________

至工號(hào)內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定

抵期外界各種因素的干擾

3.細(xì)胞壞死：在種種__________因素影響下，如極端的物理、化學(xué)因素或嚴(yán)重的病理性刺激

的情況下，由細(xì)胞正常代謝活動(dòng)引起的細(xì)胞

4.細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死的區(qū)別

誘因因素影響，病理性死亡一細(xì)胞壞死

胞

細(xì)

正常狀態(tài)下一細(xì)胞凋亡

亡

凋

與

壞

方式.結(jié)束生命(程序性死亡)一細(xì)胞凋亡

死

的

區(qū)

別結(jié)束生命一細(xì)胞壞死

結(jié)果對(duì)生物體——細(xì)胞凋亡

對(duì)生物體___一細(xì)胞壞死

5.細(xì)胞自噬

(1)概念：在一定條件下，細(xì)胞會(huì)將的細(xì)胞結(jié)構(gòu)等，通過(guò)

降解后再利用，這就是細(xì)胞自噬。

(2)意義

①處于條件下的細(xì)胞,通過(guò)細(xì)胞自噬可以獲得維持生存所需的。

②在細(xì)胞受到損傷、微生物入侵或細(xì)胞衰老時(shí)，通過(guò)細(xì)胞自噬，可以清除受損或衰老的

，以及感染的，從而維持的穩(wěn)定。

③有些激烈的細(xì)胞自噬，可能誘導(dǎo)o

④細(xì)胞自噬機(jī)制的研究對(duì)許多疾病的有重要意義。

■教材隱性知識(shí)

(1)源于必修1P127“練習(xí)與應(yīng)用?拓展應(yīng)用”：同樣是血細(xì)胞，白細(xì)胞和紅細(xì)胞的功能不同，

凋亡的速率也不一樣，白細(xì)胞凋亡的速率比紅細(xì)胞,原因是0

(2)源于必修1P126正文拓展：人胚胎時(shí)期尾的消失、人類指間細(xì)胞的自動(dòng)死亡，這些細(xì)胞凋

亡現(xiàn)象與細(xì)胞中的細(xì)胞器有直接關(guān)系，因?yàn)镺

(3)源于必修1P126正文拓展：某人因長(zhǎng)期吸煙，導(dǎo)致肺部局部細(xì)胞病變死亡，屬于(填

“細(xì)胞凋亡”或“細(xì)胞壞死”)。

提升科學(xué)思維

資料一DNase酶和Caspase酶是細(xì)胞凋亡的兩種關(guān)鍵酶，在凋亡誘導(dǎo)因子與細(xì)胞膜受體結(jié)

合后，通過(guò)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)激活凋亡相關(guān)基因。這兩種酶一旦被激活，DNase酶能將DNA

切割形成DNA片段，Caspase酶能將細(xì)胞內(nèi)蛋白降解成多肽，導(dǎo)致細(xì)胞裂解形成凋亡小體，

進(jìn)而被吞噬細(xì)胞吞噬清除。

凋亡誘導(dǎo)因子

細(xì)胞膜

cAMP死亡信號(hào),

神經(jīng)酰胺

凋亡相關(guān)

基因激活DNase激活

激活

細(xì)胞核Caspase

資料二通俗地說(shuō)，細(xì)胞自噬就是細(xì)胞“吃掉”自身的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)。在一定條件下，細(xì)胞可

通過(guò)溶酶體的作用，分解衰老、損傷的細(xì)胞器，吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或細(xì)菌，其局部

過(guò)程如下圖所示。

細(xì)胞膜

1.比較細(xì)胞凋亡和細(xì)胞自噬的區(qū)別

（1）形態(tài)學(xué)上的區(qū)別：凋亡會(huì)使細(xì)胞膜內(nèi)陷形成凋亡小體，最后細(xì)胞解體；自噬是形成雙層膜

的自噬泡，包裹細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的物質(zhì)，然后與融合消化掉內(nèi)容物。

⑵生理意義上的區(qū)別：凋亡（填“一定”或“不一定”）引起細(xì)胞死亡；自噬

（填“一定”或“不一定”）引起細(xì)胞死亡。

2.細(xì)胞凋亡與細(xì)胞自噬的聯(lián)系：有些激烈的細(xì)胞自噬，可能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。

3.自噬體內(nèi)的物質(zhì)被水解后，其產(chǎn)物可以被細(xì)胞重新利用。由此推測(cè)，當(dāng)細(xì)胞養(yǎng)分不足時(shí),

細(xì)胞自噬作用會(huì)（填“增強(qiáng)”“不變”或“減弱”）。

4.隨著年齡增長(zhǎng)，肌肉細(xì)胞的自噬作用（填“增強(qiáng)”“不變”或“減弱”）,使肌肉

細(xì)胞衰老、凋亡，肌肉功能下降。

■突破強(qiáng)化關(guān)鍵能力

5.（2023?河南開(kāi)封高三模擬）下列與細(xì)胞凋亡有關(guān)的說(shuō)法，正確的是（）

A.細(xì)胞被病原體感染后的死亡均屬于細(xì)胞凋亡

B.人的成熟紅細(xì)胞衰老后控制其凋亡的基因開(kāi)始表達(dá)

C.凋亡細(xì)胞體積變大，線粒體數(shù)量減少，細(xì)胞核體積變小

D.在細(xì)胞凋亡時(shí)，細(xì)胞的內(nèi)容物通常不會(huì)釋放到內(nèi)環(huán)境中

6.細(xì)胞的自噬作用是依賴溶酶體清除細(xì)胞內(nèi)變性或錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)、衰老或損傷的細(xì)胞器

的過(guò)程。下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是（）

A.細(xì)胞的自噬作用普遍存在于真核細(xì)胞中

B.細(xì)胞的自噬作用有利于細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)的維持

C.溶酶體內(nèi)合成的水解酶能水解衰老的線粒體

D.胞內(nèi)異常蛋白質(zhì)的降解產(chǎn)物可以留在細(xì)胞內(nèi)再利用

重溫高考真題演練

1.（2022?海南，2）人體細(xì)胞會(huì)經(jīng)歷增殖、分化、衰老和死亡等生命歷程。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤

的是（）

A.正常的B淋巴細(xì)胞不能無(wú)限增殖

B.細(xì)胞分化只發(fā)生在胚胎發(fā)育階段

C.細(xì)胞產(chǎn)生的自由基可攻擊蛋白質(zhì)，導(dǎo)致細(xì)胞衰老

D.細(xì)胞通過(guò)自噬作用可清除受損的細(xì)胞器，維持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定

2.（2021?江蘇，2）下列關(guān)于人體細(xì)胞生命歷程的敘述，正確的是（）

A.組織細(xì)胞的更新包括細(xì)胞分裂、分化等過(guò)程

B.造血干細(xì)胞是胚胎發(fā)育過(guò)程中未分化的細(xì)胞

C.細(xì)胞分化使各種細(xì)胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變

D.凋亡細(xì)胞被吞噬細(xì)胞清除屬于細(xì)胞免疫

3.（2021?山東，3）細(xì)胞內(nèi)分子伴侶可識(shí)別并結(jié)合含有短肽序列KFERQ的目標(biāo)蛋白形成復(fù)合

體，該復(fù)合體與溶酶體膜上的受體L結(jié)合后，目標(biāo)蛋白進(jìn)入溶酶體被降解。該過(guò)程可通過(guò)降

解a-酮戊二酸合成酶，調(diào)控細(xì)胞內(nèi)a-酮戊二酸的含量，從而促進(jìn)胚胎干細(xì)胞分化。下列說(shuō)法

錯(cuò)誤的是（）

A.a-酮戊二酸合成酶的降解產(chǎn)物可被細(xì)胞再利用

B.a-酮戊二酸含量升高不利于胚胎干細(xì)胞的分化

C.抑制L基因表達(dá)可降低細(xì)胞內(nèi)a-酮戊二酸的含量

D.目標(biāo)蛋白進(jìn)入溶酶體的過(guò)程體現(xiàn)了生物膜具有物質(zhì)運(yùn)輸?shù)墓δ?/p>

4.（2021?河北，5）下列關(guān)于細(xì)胞生命歷程的敘述，錯(cuò)誤的是（）

A.細(xì)胞凋亡過(guò)程中不需要新合成蛋白質(zhì)

B.清除細(xì)胞內(nèi)過(guò)多的自由基有助于延緩細(xì)胞衰老

C.紫外線照射導(dǎo)致的DNA損傷是皮膚癌發(fā)生的原因之一

D.已分化的動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性

5.（2018?江蘇，23改編）人體骨髓中存在少量屬于多能干細(xì)胞的間充質(zhì)干細(xì)胞（MSC）,下圖為

MSC分裂、分化成多種組織細(xì)胞的示意圖。下列敘述正確的是（）

A.組織細(xì)胞中的DNA和RNA與MSC中的相同

B.MSC不斷增殖分化，所以比組織細(xì)胞更易衰老

C.MSC中的基因都不能表達(dá)時(shí)，該細(xì)胞開(kāi)始凋亡

D.不同誘導(dǎo)因素使MSC分化形成不同類型的細(xì)胞

6.（2022?江蘇，2）下列關(guān)于細(xì)胞生命歷程的敘述正確的是（）

A.胚胎干細(xì)胞的未分化細(xì)胞，不進(jìn)行基因選擇性表達(dá)

B.成人腦神經(jīng)細(xì)胞衰老前后，代謝速率和增殖速率都由快變慢

C.剛出生不久的嬰兒體內(nèi)也會(huì)有許多細(xì)胞發(fā)生凋亡

D.只有癌細(xì)胞中能同時(shí)發(fā)現(xiàn)突變的原癌基因和抑癌基因

五分鐘查落實(shí)

1.判斷關(guān)于細(xì)胞分化的敘述

（1）細(xì)胞分化后的不同細(xì)胞中核DNA、mRNA和蛋白質(zhì)均不相同（