细胞的增殖和分化、衰老

细胞衰老过程细胞衰老是生物体不可避免的生理现象之一，随着年龄的增长，人体内的细胞也逐渐老化，导致人体机能的下降。

本文将从细胞衰老的起因、过程以及影响因素等方面进行探讨。

一、细胞衰老的起因细胞衰老的起因可以归结为内源性和外源性两方面。

内源性因素主要是由于细胞内部的遗传材料DNA的损伤和修复失衡造成的。

随着细胞不断分裂，DNA的复制过程中会出现错误，这些错误会积累在细胞内，导致DNA损伤。

同时，细胞内的DNA修复能力随着年龄的增长也会下降，使得DNA的修复困难增大。

外源性因素主要是指环境因素的影响。

例如，长期暴露在紫外线下会导致皮肤细胞衰老。

研究还发现，空气污染、化学物质以及不健康的生活习惯如烟酒过度等都会加速细胞衰老的进程。

二、细胞衰老的过程细胞衰老的过程可以分为三个阶段：增殖期、成熟期和老化期。

在增殖期，细胞进行不断的分裂，并且具有较强的再生能力。

细胞增殖期的长度因组织类型而异，例如肠道上皮细胞的增殖期很短，而骨髓中的造血干细胞的增殖期则很长。

随着时间的推移，细胞进入成熟期。

在这个阶段，细胞停止分裂，开始表现出特定的细胞功能。

成熟期的细胞仍具有活力，但其代谢能力和修复能力开始下降。

细胞进入老化期后，其代谢和功能进一步下降，最终停止工作。

老化的细胞通常会变得体积较大，并且形态不规则。

此外，老化细胞还会分泌大量炎症因子，对周围的细胞产生负面影响。

三、影响细胞衰老的因素除了内外源性因素外，还有一些其他因素也会影响细胞衰老的进程。

1. 遗传因素：研究表明，个体的基因对于细胞衰老具有较大的影响。

有些人天生对抗衰老能力较强，而有些人则更容易出现早衰。

2. 生活方式：健康的生活方式可以减缓细胞衰老的过程。

保持规律的作息、合理的饮食以及适量的运动都对细胞的健康至关重要。

3. 氧化应激：氧化应激是细胞衰老的重要机制之一。

过多的氧自由基在体内积累，会损伤细胞的结构和功能。

4. 炎症反应：长期的慢性炎症反应会加速细胞衰老的发生。

第六章细胞的生命历程第1节细胞的增值一、细胞增殖1、多细胞生物体体积的增大，即生物体的生长，既靠细胞生长增大细胞的体积，还要靠细胞分裂增加细胞的数量。

事实上，不同动（植）物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异，器官大小主要决定于细胞数量的多少。

2、琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小；NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小。

在相同时间内，物质扩散进细胞的体积与细胞的总体积之比可以反映细胞的物质运输的效率。

通过模拟实验可以看出，细胞体积越小，其相对表面积越大，细胞的物质运输的效率就越高。

3、限制细胞长大的原因包括细胞表面积与体积的关系和细胞的核质比。

在有些个体较大的原生动物（如草履虫）的细胞中，会出现2个或多个细胞核。

有些原生动物的细胞中有用于收集和排泄废物的伸缩泡。

4、细胞增殖的意义：细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。

5、细胞以分裂的方式进行增殖。

真核细胞分裂的方式有3种：有丝分裂形成体细胞无丝分裂减数分裂（一种特殊方式的有丝分裂，它与有性生殖细胞的形成有关）6、细胞周期的概念：指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。

细胞周期分分裂间期和分裂期两个阶段。

分裂间期所占时间长（大约占细胞周期的90%——95%）。

分裂期可以分为前期、中期、后期、末期。

二、植物细胞有丝分裂各期的主要特点以及无丝分裂1.分裂间期：（复制合成，数不变）完成DNA的复制和有关蛋白质的合成；结果是每个染色体都形成两个姐妹染色单体，呈染色质形态；中心粒在间期倍增，成为两组。

2.前期特点：（膜仁消失现两体）①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失。

前期染色体特点：①染色体散乱地分布在细胞中心附近。

②每个染色体都有两条姐妹染色单体3.中期特点：（形数清晰赤道齐）①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上②染色体的形态和数目最清晰。

染色体特点：染色体的形态比较固定，数目比较清晰。

考点3：细胞的增殖、分化、衰老和癌变一.选择题（1―23为单项选择，24―25为多项选择）1.基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果是使细胞A．表现出明显的全能性B．分化形成各种细胞和组织C．形成大量的愈伤组织D．形成单倍体植株2.水稻体细胞有丝分裂后期有48条染色体，则水稻种子贮存养料的细胞中染色体的条数为A．12 B．24 C．36 D．483.右图是对动物细胞有丝分裂时染色体数(a)、染色单体数(b)和DNA分子数(c)的统计图。

下列解释肯定不正确的是A．①可以用于表示细胞分裂的前期B．①时染色体螺旋化程度最高C．间期用②表示最恰当D．③表示细胞分裂完成4.下列关于人和动物细胞的叙述，正确的一组是①正常细胞癌变后在人体内将成为抗原，在体外可培养成细胞系②由胚胎中胚层细胞分化成红细胞的过程是可逆的③细胞内水分减少，代谢速度减慢是衰老细胞的主要特征之一④癌变是细胞原癌基因从激活状态转为抑制状态的过程⑤动物细胞膜表面的糖蛋白具有特异性，是细胞间相互识别的联络用的语言或文字⑥癌细胞容易在体内转移与其细胞膜上糖蛋白等物质减少有关A．①③⑤⑥B．①②③⑤⑥C．①②④⑤D．②③④⑥5.下列关于细胞分裂、分化、衰老和死亡的叙述，正确的是A．细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异，导致细胞的形态和功能各不相同B．个体发育过程中细胞的分裂、分化和死亡对于生物体都是有积极意义的C．细胞分裂存在于个体发育整个生命过程中，细胞分化仅发生于胚胎发育阶段D．多细胞生物细胞的衰老与机体的衰老总是同步进行的6.右图表示某生物（基因型Aa）置（不考虑互换和突变）可能是A．A位于①上，a位于⑤上B．该细胞只有a，分别位于①和③上C．A位于⑤上，a位于⑦上D．该细胞只有A，分别位于②和⑥上7.老年人有老年斑，对此最合理的解释是A．细胞内水分减少，细胞萎C．细胞中的酪氨酸酶活性降低D．细胞内脂褐素占有的面积增大8.某科学家利用科学技术，对蚕豆中游离的胸腺嘧啶（T）和尿嘧啶（U），用放射性同位素分别标记。

第二章细胞的增殖和分化1、（了解）细胞周期定义：连续分裂的细胞从一次分裂结束到下次分裂结束所经历的整个过程。

不同生物或同一生物不同种类的细胞，细胞周期长短不一。

2、（理解）动、植物细胞有丝分裂的过程、各时期分裂图3、（理解）动、植物细胞有丝分裂异同及意义细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。

细胞有丝分裂的重要意义（特征），是将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去，因而在生物的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性，对生物的遗传具重要意义。

4、（理解）“观察细胞的有丝分裂：目的要求、材料用具、方法步骤、实验现象和结果、讨论5、（理解）“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”：目的要求、材料用具、方法步骤、实验现象和结果、讨论(见课本)6、（理解）细胞分化的概念和生物学意义特点：分化是一种持久的、稳定的渐变过程。

细胞分化的意义：一般多细胞生物体的发育起点是一个细胞（受精卵），细胞的分裂只能繁殖出许多相同的细胞，只有经过细胞分化才能形成胚胎、幼体，并发育成成体，细胞分化是生物个体发育的基础。

细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。

细胞分化的实例：如根尖的分生区细胞不断分裂、分化，形成成熟区的输导组织细胞、薄壁组织细胞、根毛细胞等；胚珠发育成种子，子房发育成果实；受精卵发育成蝌蚪，再发育成青蛙；骨髓造血；皮肤再生等都包涵着细胞的分化。

细胞分化过程：细胞通过有丝分裂数量越来越多，这些细胞又逐渐向不同个方向变化定义：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。

实质：基因选择性表达的结果7、（了解）癌细胞的主要特征（1）能够无限增殖。

（2）癌细胞的形态结构发生了变化。

（3）癌细胞的表面也发生了变化。

癌细胞表面的糖蛋白减少, 细胞彼此之间黏着性减小，导致在有机体内容易分散和转移。

8、（理解）细胞发生癌变的原因（1）内因：人体细胞内有原癌基因和抑癌基因（2）外因：①物理致癌因子；②化学致癌因子；③病毒致癌因子。

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考点6 细胞的增殖、分化、衰老、癌变和凋亡一、选择题1.(2011·北京高考)下列生命过程中，没有发生细胞分化的是( )A.断尾壁虎长出新尾巴B.砍伐后的树桩长出新枝条C.蝌蚪尾巴消失的过程D.胚胎发育中出现造血干细胞【解析】选C。

A项，断尾壁虎长出的新尾巴为器官，是由不断分裂的细胞群经过分裂、分化逐渐形成的；B项，砍伐后的树桩上长出的新枝条是由茎、叶等器官构成的，所以要由不断分裂的细胞群经过分裂分化逐渐形成；C项，蝌蚪尾巴的消失，是细胞程序性死亡的过程——细胞凋亡，不发生细胞分化；D项，造血干细胞属于专能干细胞，是由胚胎发育过程中细胞分化得来的。

2.(2011·安徽高考)干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床新技术。

自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。

下列叙述正确的是( )A.骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同，基因表达产物不同B.骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同，基因表达存在差异C.胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因丢失，分化成为胰岛样细胞D.胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化无影响，分化是由基因决定的【解析】选B。

骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同，但二者的基因表达存在差异，因此A项错误，B项正确；胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化有影响，使其分化为胰岛样细胞，但骨髓干细胞分化时其基因并未丢失，因此C项和D项都错误。

3.(2011·江苏高考)关于人体细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，正确的是( )A.细胞分化导致基因选择性表达，细胞种类增多B.细胞衰老表现为酶活性降低，细胞核体积减小C.细胞凋亡受基因控制，不利于个体生长发育D.细胞癌变导致细胞黏着性降低，易分散转移【解析】选D。

A项，基因的选择性表达导致细胞的分化，细胞种类增多；B项，细胞衰老表现为细胞内酶活性降低，细胞核体积增大；C项，细胞凋亡受基因控制，对机体有利；D项，癌细胞由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得细胞彼此之间的黏着性显著降低，癌细胞容易分散和转移。

细胞重大生命活动及其相互关系摘要地球上的生物具有多样性，各种各样的生物都具有一个共同点，即所有的生物都是由细胞及其产物组成。

所以研究细胞的生命活动及其相互关系具有重要的意义。

细胞的生命活动主要包括细胞的增殖、细胞的分化、细胞的衰老和凋亡、细胞的癌变等内容。

本研究在细胞各种的生命活动之间寻找相关的联系。

希望能对细胞的生命活动更加的了解。

关键字细胞生命活动联系所有的生物都是由细胞及其产物组成。

生物体的生长发育部分可以通过细胞体积的增长来实现，但是细胞体积不可能无限地增加，因此多细胞生物的生长主要通过细胞增殖，细胞分化来实现。

而生物体的生命活动又缺不了细胞的衰老和凋亡。

细胞是独立有序，能够进行代谢自我调控的结构与功能体系。

同时不同的组织细胞之间存在着广泛的联系。

1.细胞的增殖细胞增殖是生物体的重要生命特征，细胞以分裂的方式进行增殖。

单细胞生物，以细胞分裂的方式产生新的个体。

多细胞生物，以细胞分裂的方式产生新的细胞，用来补充体内衰老或死亡的细胞。

真核生物的分裂依据过程不同有三种方式，有有丝分裂，无丝分裂，减数分裂。

其中有丝分裂是人、动物、植物、真菌等一切真核生物中的一种最为普遍的分裂方式，是真核细胞增殖的主要方式。

减数分裂是生殖细胞形成时的一种特殊的有丝分裂。

有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式。

多细胞生物体以有丝分裂的方式增加体细胞的数量。

体细胞进行有丝分裂是有周期性的，也就是具有细胞周期。

细胞周期细胞周期是指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，这是一个细胞周期。

一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。

从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前，是分裂间期。

在分裂间期结束之后，就进入分裂期。

在一个细胞周期内，这两个阶段所占的时间相差较大，一般分裂间期大约占细胞周期的90%到95%；分裂期大约占细胞周期的5%到10%。

细胞的种类不同，一个细胞周期的时间也不相同。

细胞无丝分裂的过程比较简单，一般是细胞核先延长，从核的中部向内凹进，缢裂成为两个细胞核；接着，整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。

考点——细胞的衰老和死亡1．衰老的细胞主要具有以下特征：①细胞内的水分，细胞，体积；②细胞内多种酶的活性，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢；③细胞内的逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递；④细胞核的体积，核膜，染色质，染色；⑤改变，使物质运输功能降低。

（P123）2．对多细胞生物来说，细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并不是一回事；总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞的过程。

（P124）3．由所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡。

由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以它是一种程序性死亡。

（P126）4．在成熟的生物体中，细胞的自然更新、某些被病原体感染的细胞的清除，也是通过完成的。

细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常，维持的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。

（P126）参考答案1．衰老的细胞主要具有以下特征：①细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小；②细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢；③细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递；④细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深；⑤细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。

（P123）2．对多细胞生物来说，细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并不是一回事；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。

（P124）3．由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡。

由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以它是一种程序性死亡。

（P126）4．在成熟的生物体中，细胞的自然更新、某些被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的。

细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。

（P126）考点——细胞分化1．细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向化，有利于提高生物体各种生理功能的。

（P119）2．高度分化的植物细胞仍然具有发育成的能力。

新高考生物专题突破训练(三)细胞的生命历程一、单项选择题：本题共12小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．下列关于细胞增殖、分化、衰老和凋亡的叙述，错误的是()A．一般情况下，细胞分化程度越高，细胞的分裂能力越低B．细胞分化使细胞形态结构和功能改变，但遗传信息不变C．细胞衰老会导致酪氨酸酶缺失从而导致老年人头发变白D．被新型冠状病毒侵染的细胞与相应的效应T细胞接触后会凋亡2．肝脏是人体可以自我再生的内部器官。

下列叙述错误的是()A．肝脏是人体内重要器官之一，其大小主要决定于肝细胞数量的多少B．肝癌手术部分切除肝脏后，会通过有丝分裂再生出与机体大小相适应的肝脏C．肝脏再生过程中存在细胞的形态、结构和遗传物质发生稳定性差异的过程D．肝癌细胞表面的糖蛋白等物质减少，使得肝癌细胞容易在体内分散和转移3．为研究某一时相细胞的代谢、增殖、基因表达或凋亡，常需采取一些方法使细胞处于细胞周期的同一时相，下列说法正确的是()A．阻断DNA的合成，多数细胞将停滞于前期B．阻断DNA的合成，多数细胞将停滞于间期C．抑制纺锤体的形成，多数细胞将停滞于间期D．抑制纺锤体的形成，多数细胞将停滞于末期4．“”如图表示某生物的纺锤体，纺锤体由动粒微管、极微管和星体微管组成，细胞分裂后期需要马达蛋白的作用。

下列相关叙述错误的是()A．此图一定不是高等植物的分裂图B．如图所示的时期可能为细胞分裂中期C．微管的化学本质是纤维素D．马达蛋白的运动需要消耗能量5．真核细胞中的细胞周期蛋白A可促进DNA的复制。

细胞中某种特异性siRNA(一种双链RNA)可以导致细胞周期蛋白A的mRNA降解。

下列分析错误的是() A．细胞周期蛋白A可能需进入细胞核发挥作用B．此种siRNA会使细胞周期缩短C．细胞周期蛋白A的合成会受此种siRNA影响D．这种特异性siRNA内一定含有氢键6．真核细胞的细胞周期分为间期和分裂期，受多种物质的调控，分裂间期又分为G1、S、G2三个阶段。

在普通高中《生物课程标准》的内容标准中，“分子与细胞”模块的第四学习单元是“细胞的增殖”，第五学习单元是“细胞的分化、衰老和凋亡”。

同细胞代谢一样，细胞的增殖、分化、衰老和凋亡，也是细胞生命活动的具体表现。

笔者根据这两个学习单元的具体内容标准和活动建议，对其教学内容、教学目标、教学策略的构思如下：1．具体内容标准及其地位和教育意义1.1具体内容标准及地位在高中生物新课程的标准中，“细胞的增殖”学习单元的具体内容标准是：简述细胞的生长和增殖的周期性；描述细胞的无丝分裂；观察细胞的有丝分裂并概述其过程。

“细胞的分化、衰老和凋亡”学习单元的具体内容标准是：说明细胞的分化；举例说明细胞的全能性；探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系；说出癌细胞的主要特征、讨论恶性肿瘤的防治。

细胞的增殖、分化、衰老和凋亡等生命活动，对生物体的生存和发展具有重要意义。

细胞增殖是生物体生长、发育、生殖和遗传的基础；细胞分化是个体发育的一个重要阶段，胚层细胞的分化导致组织形成、器官发生和系统建成，细胞的异常分化会导致癌变；细胞的衰老和凋亡与人体健康也有着极为密切的关系。

因此，学生学习本单元知识，不仅有利于认识生命的本质，而且为继续学习生殖和发育、基因的表达和调控、基因突变和人类遗传病等知识打下必要的基础。

1.2 具体内容标准的教育意义对照“标准”中的学习目标分类说明表可知，细胞的增殖、分化、衰老和凋亡的具体内容标准涉及8项具体要求，知识性目标有5项，其中的3项是了解层次，2项是理解层次，其他3项属于情感性目标的经历水平。

在“分子与细胞”模块的所有学习单元中，只有“细胞的增殖”和“细胞的分化、衰老和凋亡”的具体内容标准中明确地提出了情感性目标要求，这是因为这部分知识与人体健康、疾病以及社会老龄化问题有关。

珍爱生命、关注健康、尊重和爱护老人是现代公民的基本素养，因此，这部分知识对培养学生情感和提高社会公德有着深刻的教育意义。

我们知道，细胞代谢是生命实现自我更新的生理基础，细胞的增殖、分化、衰老和凋亡等生命活动与其代谢水平密切联系。