细胞的衰老和凋亡细胞的癌变

第3、4节细胞的衰老和凋亡细胞的癌变

学习目标核心素养

1．描述细胞衰老的特征。(重点)

2.简述细胞凋亡与细胞坏死的区

别。(重难点)

3.理解癌细胞的主要特征。(重点)

4.说出致癌因子的种类及致癌机

理。(重难点)

1．通过学习细胞衰老、凋亡和癌变，形成

结构与功能相适应的生命观念。

2.通过比较细胞衰老、凋亡和癌变，养成比

较与分类的科学思维方法。

3.通过学习细胞衰老、凋亡和癌变与人体健

康的关系，树立关爱人体健康的社会责任。

一、细胞衰老

1．个体衰老与细胞衰老的关系

(1)单细胞生物：细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。

(2)多细胞生物

①体内的细胞总是在不断更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。

②从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。

2．细胞衰老的特征

(1)细胞衰老过程的含义

细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。

(2)特征

①代谢的变化

②细胞核的变化

3．细胞衰老的原因

对于细胞衰老的原因提出了很多假说，目前大家普遍接受的是自由基学说和

端粒学说。

二、细胞凋亡

1．细胞的凋亡

(1)概念

决定因素

基因 凋亡机制

遗传机制决定的程序性调控 凋亡过程

自动结束生命 别称

细胞编程性死亡

(2)①个体发育过程中细胞的编程性死亡。

②细胞的自然更新。

③被病原体感染的细胞的清除。

(3)意义

①完成正常的发育。

②维持内部环境的稳定。

③抵御外界各种因素的干扰。

2．细胞坏死

在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤

和死亡。

三、细胞癌变

1．癌细胞

(1)概念

①引起原因???外因：致癌因子的作用内因：细胞中遗传物质发生变化

②特点：不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。

(2)癌细胞的主要特征

①适宜条件下，能够无限增殖。

②形态结构发生显著变化。

③癌细胞的表面发生变化。由于细胞膜上糖蛋白等物质减少，使得癌细胞之间黏着性显著降低，容易分散和转移。

2．致癌因子种类及其机理

(1)种类

致癌因子

??

?

?

?

??物理致癌因子：主要指辐射，如紫外线、

X射线、核辐射等

化学致

癌因子

?

?

?有机化合物：联苯胺、烯环烃、

亚硝胺、黄曲霉素等

无机化合物：石棉、砷化物、铬化物、

镉化物等

病毒致癌因子：Rous肉瘤病毒等

(2)机理

(3)癌症的预防、诊断与治疗

①预防措施：远离致癌因子。

②诊断手段：病理切片的显微观察、CT、核磁共振、癌基因检测等。

③治疗手段：手术切除、化疗和放疗等手段。

1．细胞的衰老或死亡和个体的衰老和死亡是一回事。() 2．细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡。() 3．细胞凋亡和细胞坏死的本质是一回事。() 4．生物体内细胞的自然更新、清除被病原体感染的细胞，都是通过细胞凋亡实现的。() 5．原癌基因只存在于癌细胞中，抑癌基因只存在于正常细胞中。()

6．癌细胞的产生是由于正常细胞受到致癌因子作用，基因发生了突变引起的。

() 提示：1．×多细胞生物细胞的衰老或死亡和个体的衰老和死亡不是一回事。

2．×细胞凋亡是基因控制的。

3．×细胞凋亡是基因控制的，细胞坏死是不利的因素引起的，两者的本质不同。

4．√

5．×原癌基因和抑癌基因都存在于正常细胞中。

6．√

细胞的衰老和凋亡

1．老年人体内的细胞都是衰老细胞，而儿童体内细胞全是幼嫩细胞，这种说法对吗？请举例说明。

提示：不对。老年人体内也有幼嫩的细胞，如造血干细胞一生都能增殖产生各种类型的血细胞；儿童体内也有衰老的细胞，如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞，最后凋亡、脱落。

2．细胞死亡主要有哪几种形式？哪种形式对生物体是有利的？

提示：细胞坏死和细胞凋亡。细胞凋亡对生物体是有利的。

3．下图为某动物体内细胞凋亡和细胞坏死过程示意图，据图思考回答以下问题：

(1)凋亡细胞的内容物是否释放出来？

提示：不释放。

(2)细胞凋亡只发生在特定时期，而细胞坏死任何时期都可发生。这种说法正确吗？为什么？

提示：不正确。细胞凋亡发生于机体发育的各个时期。

[归纳总结]

1．衰老细胞的特征

2．个体衰老与细胞衰老的对应关系

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改变

3．细胞凋亡机制的图解与分析

(1)图中①过程说明细胞凋亡有特异性，体现了生物膜的信息传递功能。

(2)图中②过程从分子水平看，凋亡是相关基因的选择性表达，有新蛋白质合成；从细胞水平看，凋亡过程中，以小泡形式形成由膜包被的凋亡小体，体现了膜的流动性。

(3)图中③过程表示吞噬细胞吞噬凋亡小体而发生细胞内消化，此过程需要溶酶体参与。

4．细胞凋亡与细胞坏死的区别

项目细胞凋亡细胞坏死

原因正常生理过程病理性过程

调节过程受基因调控被动进行

是否发生炎症否是

溶酶体变化完整裂解

是否需要能量需要不需要

易错提醒：理解细胞衰老和凋亡的两个“≠”

(1)细胞衰老≠个体衰老(多细胞生物体中)

幼年个体中会有细胞衰老、凋亡，老年个体中也会有新细胞产生。

(2)细胞凋亡≠细胞坏死

细胞凋亡是主动的，对机体的正常发育是有利的；细胞坏死是被动的，对机体是有害的。

1．下列关于细胞衰老的叙述，不合理的是()

A．细胞的普遍衰老导致个体的衰老，但细胞衰老不等同于个体的衰老

B．细胞内水分减少，代谢速率减慢是衰老细胞的主要特征之一

C．“老年斑”的出现表明细胞膜通透性降低

D．头发基部的黑色素细胞衰老时，细胞中的酪氨酸酶不能合成，导致白发D[在个体发育中，每时每刻都有许多细胞的衰老，因此细胞的衰老与机体的衰老是不同步的，A正确；细胞内水分减少，代谢速率减慢是细胞衰老的表现，B正确；细胞衰老后，细胞膜的通透性下降，导致色素积累，出现“老年斑”，C 正确；头发基部的黑色素细胞衰老时，细胞中的酪氨酸酶的活性降低，黑色素合

成减少，导致头发变白，D错误。]

2．关于细胞凋亡的叙述，错误的是()

A．细胞凋亡受细胞自身基因的调控

B．细胞凋亡也称为细胞编程性死亡

C．细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中

D．被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除

C[细胞凋亡受细胞自身基因的调控，是正常的细胞生命活动，A正确；细胞凋亡也称为细胞编程性死亡，B正确；细胞凋亡会出现在个体发育全过程中，C 错误；被病原体感染的细胞清除属于细胞凋亡，D正确。]

细胞癌变

1．肿瘤有良性的，也有恶性的，良性肿瘤逐渐增长仅是压迫周围组织，而恶性肿瘤会不断侵入周围组织，被称为“癌”。试分析癌细胞在体内为什么容易分散和转移呢？

提示：癌细胞膜上糖蛋白减少，使癌细胞间的黏着性显著下降，容易在体内分散和转移。

2．接触致癌因子就会引起癌变吗？试分析原因。

提示：不一定。只有致癌因子引起原癌基因和抑癌基因发生突变，才会导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。

3．用于化疗的抗癌剂作用于癌细胞分裂的哪一时期？作用机理是什么？

提示：作用于分裂间期。主要是抑制DNA的复制。

[归纳总结]

1．癌细胞的概念

(1)产生原因：受到致癌因子的作用，致癌因子类似于人生病时的致病因子。

(2)产生结果：引起细胞内部结构和功能的改变，遗传物质发生变化，细胞不受机体的控制，进行连续分裂。

2．癌细胞的特征

(1)可以无限增殖：正常细胞的分裂是有一定限度的，而癌细胞的分裂次数是无限的，可以永远分裂下去。

(2)形态结构发生显著变化(如图)：

(3)细胞表面发生了变化：细胞膜表面的糖蛋白减少→细胞间黏着性降低→细胞容易分散和转移。

3．癌变的原因

(1)外因

致癌因子大致分为三类：物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。

(2)内因

①原癌基因和抑癌基因是维持机体正常活动所必需的基因。

??

?

??

??

?

??

原癌基因：主要负责调节细胞周期，控制细胞

生长和分裂的进程

抑癌基因：主要是阻止细胞不正常的增殖

②癌变是由原癌基因和抑癌基因发生突变，导致细胞异常分裂，对这种异常分裂机体又无法阻止而造成的。

(3)癌变机理

易错提醒：关于癌细胞的三个易错点

(1)癌细胞的形成是畸形分化，但癌细胞只进行分裂，却不再分化。

(2)肿瘤不一定是癌，良性肿瘤仅仅是压迫周围组织，不会破坏周围组织。

(3)原癌基因和抑癌基因：前者控制细胞生长和分裂的进程，后者主要是阻止细胞不正常的增殖，二者普遍存在于所有细胞中，只不过癌细胞中两种基因已发生突变。

1．(2018·全国Ⅱ卷)在致癌因子的作用下，正常动物细胞可转变为癌细胞。有关癌细胞特点的叙述错误的是()

A．细胞中可能发生单一基因突变，细胞间黏着性增加

B．细胞中可能发生多个基因突变，细胞的形态发生变化

C．细胞中的染色体可能受到损伤，细胞的增殖失去控制

D．细胞中遗传物质可能受到损伤，细胞表面的糖蛋白减少

A[根据大量的病例分析，癌症的发生并不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生5～6个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征，这是一种累积效应；癌细胞中遗传物质可能受到损伤，细胞表面的糖蛋白减少使得癌细胞之间的黏着性显著降低，A项错误、D项正确。癌细胞的形态结构发生显著变化，细胞中可能发生多个基因突变，B项正确。癌细胞中的染色体可能受到损伤，癌细胞具有无限增殖能力，C项正确。]

2．下列关于细胞癌变的叙述，错误的是()

A．癌细胞在条件适宜时可无限增殖

B．癌变前后，细胞的形态和结构有明显差别

C．病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变

D．原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖

D[掌握细胞癌变的原因、过程和癌变细胞的特点是解答本题的关键。细胞癌变是由原癌基因和抑癌基因突变引起的，其中抑癌基因能阻止细胞不正常的增

殖，D错误。癌细胞在适宜条件下可无限增殖，这是癌细胞的基本特征之一，A 正确。癌变前后，癌细胞的形态和结构发生显著变化，如癌细胞可由正常的形态变为球形，细胞膜表面的糖蛋白减少等，B正确。诱发癌变的因素有物理因素、化学因素和生物因素，其中病毒癌基因整合到宿主细胞基因组中可诱发癌变，其属于生物因素，C正确。原癌基因的主要功能是负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，抑癌基因的主要功能是阻止细胞不正常的增殖。]

[课堂小结]

知识网络构建核心语句背诵

1．衰老的细胞内水分减少、酶活性

降低、呼吸速率减慢、色素积累和膜

通透性改变。

2.细胞凋亡是由基因调控的自动结束

生命的过程。

3.癌细胞具有无限增殖、形态结构改

变、易于分散和转移的特点。

4.细胞癌变的机理：原癌基因和抑癌

基因发生突变。

5.原癌基因主要调节细胞周期；抑癌

基因主要阻止细胞不正常的增殖。

1．细胞衰老是一种正常的生理现象，人的细胞在衰老过程中不会出现的变化是()

A．细胞内有些酶活性降低B．细胞内色素减少

C．细胞内水分减少D．细胞呼吸速率减慢

B[细胞衰老主要有五方面的特征，即细胞内水分减少；有些酶活性降低；色素积累；呼吸减慢；细胞膜通透性改变。衰老细胞内的色素会增加而不是减少。] 2．下列关于细胞凋亡的叙述，错误的是()

A．是由遗传基因决定的编程性死亡

B．不利于多细胞生物的生命活动

C．发生在生物体的整个生长发育过程中

D．凋亡速率与该细胞的功能密切相关

B[细胞凋亡对多细胞生物的生命活动是有利的。]

3．下列有关细胞癌变的叙述，错误的是()

A．细胞癌变后细胞膜表面糖蛋白减少

B．癌症病人染色体上无抑癌基因

C．经常食用烟熏制品易导致细胞的癌变

D．癌症的发生与个人的身心状况有关

[答案] B

4．下列关于人体细胞的叙述，错误的是()

A．人的正常体细胞的分裂次数是有限的

B．自由基攻击蛋白质可以引起细胞衰老

C．细胞中衰老的线粒体可被溶酶体分解清除

D．衰老细胞代谢速率加快是细胞内水分减少引起的

D[人的正常体细胞最大分裂次数为50次，A项正确；自由基攻击蛋白质可引起细胞衰老，B项正确；细胞中衰老的细胞器会被溶酶体清除，C项正确；衰老细胞代谢速率减慢，D项错误。]

5．如图为细胞重要的生命活动图解。请据图回答下面的问题：

(1)A、B、C、D中，染色体结构动态变化主要发生在________过程中。

(2)细胞增殖的主要方式是__________________________。

(3)细胞分化是个体发育的基础，就一个个体来说，乳腺细胞与心肌细胞的遗传信息________，但形态、结构和功能却________，这是因为__________________________________________________。

(4)随着年龄的增长，一根根青丝变成了白发；额角也渐渐爬满皱纹，这与

____________有关。

(5)细胞的凋亡由于受到严格的遗传机制决定的程序性调控，所以也称为________________。当HIV病毒侵入机体的淋巴细胞后，会使淋巴细胞大量死亡，淋巴细胞大量死亡是否属于细胞凋亡？_____________________。

[解析]细胞增殖的主要方式是有丝分裂，而染色体的动态变化就发生在细胞分裂的过程中，细胞增殖使细胞数目增多，而细胞分化使细胞的形态和功能发生改变；人变老时，细胞会衰老，细胞内水分减少，细胞内酪氨酸酶活性降低，黑色素的合成减少等；HIV病毒侵入机体T细胞后，会使细胞正常代谢受损和中断，从而引起细胞的坏死。

[答案](1)A(2)有丝分裂(3)相同不同不同细胞的遗传信息执行情况不同(4)细胞的衰老(5)细胞编程性死亡不属于