細胞的衰老和死亡（原卷版）

第6章細胞的生命歷程細胞的衰老和死亡一、細胞衰老1．細胞衰老的特征(1)代謝的變化：(2)細胞核的變化：細胞核eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(→\x(染色質固縮，染色加深),→\x(體積增大，核膜內折)))2．細胞衰老的原因對于細胞衰老的原因提出了很多假說，目前為大家普遍接受的是自由基學說和端粒學說。(1)自由基學說：我們通常把異常活潑的帶電分子或基團稱為自由基。自由基含有未配對電子，表現(xiàn)出高度的反應活潑性。在生命活動中，細胞不斷進行各種氧化反應，在這些反應中很容易產生自由基。此外，輻射以及有害物質入侵也會刺激細胞產生自由基。自由基攻擊和破壞細胞內各種執(zhí)行正常功能的生物分子。這些新產生的自由基又會去攻擊別的分子，由此引發(fā)雪崩式的反應，對生物膜損傷比較大。此外，自由基還會攻擊DNA，可能引起基因突變；攻擊蛋白質，使蛋白質活性下降，導致細胞衰老。(2)端粒學說：每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA—蛋白質復合體，稱為端粒(圖6－9)。端粒DNA序列在每次細胞分裂后會縮短一截。隨著細胞分裂次數(shù)的增加，截短的部分會逐漸向內延伸。在端粒DNA序列被“截”短后，端粒內側正?；虻腄NA序列就會受到損傷，結果使細胞活動漸趨異常。3．細胞衰老與個體衰老的關系(1)單細胞生物個體衰老或死亡與細胞衰老或死亡是一致的。(2)多細胞生物①體內細胞總在不斷更新，總有一部分細胞處于衰老或走向死亡的狀態(tài)。②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。二、細胞的死亡細胞死亡包括凋亡和壞死等方式，其中凋亡是細胞死亡的一種主要方式。1．細胞凋亡[填表]概念定義由基因決定的細胞自動結束生命的過程機制由遺傳機制決定的程序性調控別名細胞編程性死亡類型①細胞正常的自然更新②清除被病原體感染的細胞③正常發(fā)育過程中的程序性死亡意義①保證多細胞生物體完成正常發(fā)育②維持內部環(huán)境的穩(wěn)定③抵御外界各種因素的干擾2.細胞壞死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。1．中風，也叫腦卒中，起因一般是由腦部血液循環(huán)障礙導致局部神經結構損傷、功能缺失，一般發(fā)病快，病死率高。科研人員運用神經干細胞進行腦內移植治療缺血性中風取得了一定的進展，中風患者局部神經結構損傷、功能缺失得到了一定程度的修復和重建。下列敘述不正確的是（）A．神經干細胞是未分化的細胞，具有全能性B．腦部血液循環(huán)障礙導致局部神經細胞死亡屬于細胞壞死C．神經干細胞在參與損傷部位修復過程中發(fā)生了細胞分裂、分化等過程D．神經干細胞與神經細胞形態(tài)、結構、功能不同的根本原因是基因的選擇性表達2．個體衰老是細胞普遍衰老的過程，隨著個體發(fā)育，細胞在生物體內會逐漸進入衰老狀態(tài)。衰老的細胞不具有的特征是（）A．細胞體積增大，細胞核體積減小 B．細胞含水量降低，新陳代謝速率減慢C．核膜內折，染色質收縮，染色加深 D．細胞膜通透性改變，物質運輸功能降低3．如圖為動物體內細胞凋亡和細胞壞死的過程示意圖，細胞凋亡時，細胞崩潰，分解成多個凋亡小體．下列敘述正確的是（

）A．壞死細胞和凋亡細胞的內容物都會釋放到內環(huán)境中B．凋亡小體出現(xiàn)的根本原因是細胞中基因的不同C．細胞凋亡和細胞壞死都受環(huán)境的影響，不受機體控制D．細胞凋亡幾乎在個體發(fā)育的任何時期都能發(fā)生4．在衰老的細胞中將會發(fā)生以下現(xiàn)象，其中錯誤的是（

）A．細胞內的水分減少，細胞體積變小B．頭發(fā)基部的黑色素細胞衰老，細胞中各種酶的活性降低，黑色素合成減少C．細胞通透性改變，使物質運輸功能降低D．細胞核的體積增大，核膜內折，染色質收縮、染色加深5．“不知明鏡里，何處得秋霜”描述了歲月催人老的現(xiàn)象。下列說法正確的是（

）A．“老年斑”是細胞中黑色素沉積導致的B．頭發(fā)變白是細胞中呼吸酶活性降低所致C．行動遲緩與酶活性降低有關D．皮膚干燥、皺紋增多與保水能力上升有關6．下列關于細胞在其生命歷程中的變化，敘述正確的是（）A．細胞生長時，細胞膜中蛋白質的種類和數(shù)量增加，物質運輸?shù)男侍岣連．細胞凋亡時，細胞核和細胞質之間需進行信息交流，基因發(fā)生選擇性表達C．細胞分化時，細胞的形態(tài)、結構、功能發(fā)生改變，細胞的種類和數(shù)量都會增加D．細胞衰老時，細胞核的體積增大、染色質收縮、端粒逐漸縮短，所有酶活性下降7．秀麗隱桿線蟲常作為發(fā)育生物學的模式生物，它是一種食細菌的線形動物，其身體微小透明，易飼養(yǎng)，繁殖快，發(fā)育過程中有131個細胞通過凋亡方式被去除，成蟲僅含有959個細胞。進入21世紀以來，已經有六位科學家利用秀麗隱桿線蟲為實驗材料揭開了生命科學領域的重大秘密而獲得了諾貝爾獎。下列相關敘述錯誤的是（

）A．秀麗隱桿線蟲細胞在其發(fā)育歷程中都涉及基因的選擇性表達B．細胞分化使細胞趨向專門化，有利于提高生物體各種生理功能的效率C．秀麗隱桿線蟲細胞衰老過程中細胞核體積變大，細胞的形態(tài)和結構發(fā)生了改變D．細胞凋亡是受特定程序誘導的細胞死亡，對秀麗隱桿線蟲是有害的8．如圖為人體細胞所經歷的生長發(fā)育過程示意圖，圖中字母a~c表示細胞所進行的生理過程。回答下列問題：(1)圖中a過程是細胞的生長，與細胞①相比，細胞②與外界環(huán)境進行物質交換的能力，b、c過程分別是、。(2)細胞衰老時，其細胞核的主要變化是。(3)細胞壞死是在種種不利影響下，由細胞引起的細胞損傷和死亡。由圖可知，該過程細胞膜通透性改變，引起細胞，進而出現(xiàn)不正常死亡。(4)圖中細胞凋亡過程中細胞片段化后會形成凋亡小體，凋亡小體的形成和被分解都與（填“膜的選擇透過性”或“膜的流動性”）有關，其分解與（細胞器）有關。9．下列關于人體細胞生命歷程的說法，正確的是（）A．衰老細胞體積變小，相對表面積增大，物質運輸能力增強B．衰老細胞中染色體兩端的端粒DNA序列可能較短C．無絲分裂過程中核膜消失后也不會出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化D．若在細胞中發(fā)現(xiàn)血紅蛋白基因，說明該細胞已經發(fā)生了分化10．果蠅常常在腐爛的水果中生長和繁殖，果蠅的受精卵經過完全變態(tài)發(fā)育為成蟲，過程如下圖所示。相關敘述正確的是（）A．圖中受精卵是發(fā)生了分化但具有全能性的細胞B．受精卵發(fā)育成成蟲過程存在細胞分裂和分化，不存在細胞衰老C．蛹和成蟲體內細胞中核酸種類相同，蛋白質種類不相同D．成蟲細胞發(fā)生劇烈的細胞自噬，可能誘導細胞發(fā)生凋亡11．細胞自噬就是細胞吃掉自身的結構和物質，最終形成的降解產物氨基酸、脂肪酸等可被細胞再用。細胞自噬時，自噬標志物LC3I被酶解轉化成為LC3Ⅱ，LC3Ⅱ的數(shù)量與自噬溶酶體的量呈正相關，過程如圖所示。下列說法錯誤的是（

）A．自噬體和溶酶體融合后形成自噬溶酶體的過程依賴生物膜的流動性B．營養(yǎng)缺乏的細胞，可通過細胞自噬獲得維持生存所需的物質和能量C．激烈的細胞自噬可能會促進特定基因的表達，從而誘導細胞凋亡D．細胞中的LC3Ⅱ/LC3I值越小，說明細胞自噬越強12．端粒學說是細胞衰老機制的學說之一。端粒DNA序列隨著細胞分裂次數(shù)增加逐漸縮短。人體細胞中存在由催化蛋白和RNA模板組成的端粒酶，其活性受到嚴密調控，被激活的端粒酶可修復延長端粒。下列有關敘述正確的是（

）A．端粒酶的存在說明RNA可催化逆轉錄過程B．細胞有絲分裂前期每條染色體含有2個端粒C．正常體細胞不能無限分裂的原因是不含端粒酶基因D．若用藥物使腫瘤細胞中的端粒酶失活，可治療癌癥13．詩仙李白在《將進酒》中寫道：“君不見，高堂明鏡悲白發(fā)，朝如青絲暮成雪”。請結合詩句的意境，回答下列有關問題：(1)通常，隨著年齡的增長，人的頭發(fā)會逐漸“青絲成雪”。試從細胞衰老的角度分析。(2)關于細胞衰老的機制，目前為大家普遍接受的是自由基學說和端粒學說。自由基學說認為，自由基產生后會攻擊細胞內各種執(zhí)行正常功能的生物分子，對生物膜損傷比較大；攻擊DNA分子時；攻擊蛋白質時，會使下降。(3)對于人體而言，細胞的衰老與個體的衰老并不是一回事，人體內的細胞總是在不斷更新著，二者的關系可概括為。(4)人體內細胞的自然更新、被病原體感染的細胞的清除等是通過細胞凋亡完成的。據此，說明細胞凋亡的生物學意義有。(答出1點即可)14．病毒感染過程中往往導致大量未折疊或錯誤折疊蛋白的堆積而引起內質網應激（ERS），從而誘導未折疊蛋白反應，增強細胞對蛋白質的處理能力。(1)發(fā)生內質網應激時，可通過減少在中的蛋白質合成，使運往內質網的蛋白質減少，從而減少未折疊或錯誤折疊蛋白在內質網的堆積。(2)細胞自噬是細胞成分降解和回收利用的基礎。研究表明細胞自噬與蛋白激酶R樣內質網激酶（PERK）有關。在無內質網應激反應時，PERK與分子伴侶GRP78結合，處于無活性狀態(tài)。對細胞接種呼吸綜合征病毒（PRRSV）構建內質網應激反應模型，檢測細胞中游離GRP78的含量變化，結果如下圖1。①βactin屬于細胞骨架蛋白，在細胞中表達量穩(wěn)定，在實驗中可作為標準物質，以校準和消除對實驗結果的影響。②實驗結果說明，發(fā)生內質網應激反應時，，激活PERK。(3)LC3Ⅱ是自噬體形成的標志蛋白。研究人員檢測PRRSV感染后細胞中LC3Ⅱ的表達情況，結果如下圖2所示。綜合（2）、（3）的實驗結果，內質網應激與細胞自噬的作用機制是：PRRSV感染引起