6.3细胞的衰老和死亡教学设计- 高中生物人教版必修一

课程基本信息

学科

生物

年级

高一

学期

春季

课题

第6章 第3节  细胞的衰老和死亡

教科书

书  名：«生物学 必修1 分子与细胞»

出版社：人民教育出版社               出版日期：2019年66

教学目标

1．通过图片的观察，让学生们描述细胞衰老的特征；分析细胞衰老的原因。

2．区别个体衰老与细胞衰老的关系；

3．掌握细胞死亡的意义；

4．掌握细胞凋亡与坏死的区别。。

教学内容

教学重点：

1. 掌握衰老细胞的特征，分析细胞衰老的原因。
2. 理解个体衰老与细胞衰老的关系。
3. 掌握细胞死亡的两种方式和意义。
   教学难点：

1.衰老细胞的特征及细胞衰老的原因。
2.细胞凋亡和细胞坏死的区别及意义。

教学过程

【引入新课】

从古至今，无数人曾费劲脑汁寻找长生不老方法，但皆以失败告终。

从图片我们可以看到生长和衰老、出生和死亡，都是自然界的正常现象。生物个体如此，作为基本生命系统的细胞也是如此。

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

【学习任务一】

现在我们先结合教材上的内容来一起完成任务一：总结一下衰老细胞的特征。

1：细胞衰老 细胞膜通透性发生改变，使物质运输功能降低。

2：细胞核的体积增大， 核膜内折，染色质收缩、染色加深。

3：细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小。

4：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。

5：细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递。

总结：    细胞衰老会影响个体的表现，个体的衰老则会明显地体现在外貌上。例如，由于毛囊中黑色素细胞衰老，细胞中的酪（lao)氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，所以老年人的头发会变白。老年人的皮肤上会长出“老年斑”，这也是细胞内色素积累的结果。

过渡：    那么细胞为什么会衰老呢？请同学们阅读教材上细胞衰老的原因的相关知识，完成任务2。

【学习任务二】分析细胞衰老的原因，认识自由基学说和端粒学说。

自20世纪90年代以来，关于细胞衰老的研究取得了重大进展，科学家提出了许多假说，目前能够被大家普遍接受的学说主要有两种。

第一种就是自由基学说。我们通常把异常活泼(po)的带点分子或基团称为自由基，自由基中含有未配对的电子，表现出高度的反应活泼性。在生命活动中，细胞不断进行各种氧化反应，在这些反应中很容易产生自由基。自由基产生后，即攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。

最为严重的是，当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，产物同样是自由基。这些新产生的自由基又会去攻击别的分子，由此引发雪崩式的反应，对生物膜损伤比较大。

此外，自由基还会攻击DNA，可能引起基因突变；攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老。

   另一个学说是：端粒学说。端粒是每条染色体的两端都有一段特殊序列的  DNA-蛋白质复合体。这是端粒的显微照片，图中染色体为红色，黄色荧光是染色体两端的端粒。

端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。随着细胞分裂次数的增加，截短的部分会逐渐向内延伸。在端粒DNA序列被截短后，端粒内测正常基因的DNA序列就会受到损伤，细胞活动趋于异常，使细胞衰老。

【学习任务三】分析个体衰老和细胞衰老的关系。

那细胞衰老和个体衰老有什么关系呢？请同学们思考任务3.

对于单细胞生物，如：酵母菌、草履虫、变形虫等。细胞的衰老和死亡就等同于个体的衰老和死亡

      对于多细胞生物来说，如：图片中展示的动物、植物、甚至于人。细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并不是一回事。多细胞生物体内的细胞总是在不断的更新着，总有一部分细胞处于衰老和走向死亡的状态。然而从总体上看，个体的衰老也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。

【教材思考讨论部分】提问：通常我们说年龄越大，越老，有什么科学依据吗？

我们一起来看一下教材思考和讨论部分的两个实验并完成讨论部分的两个问题。

总结：  通过实验一：我们可以知道，一般情况下，体外培养的人体某种细胞，最多分裂50次左右就停止分裂了。并且丧失了正常的功能。随着年龄的增长，细胞继续分裂的次数会逐渐下降，这说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老。老年人骨折后愈合得慢，与成骨细胞的衰老也有关系。

通过实验二：我们可以知道细胞核对细胞分裂的影响比细胞质更大一些。

细胞核是细胞生命活动的控制中心，随着细胞分裂次数的增多，或者细胞进入衰老状态，细胞核中的遗传物质会出现收缩状态，细胞中的一些酶活性也会下降，从而影响细胞的生活。

与社会生活相关联：我们平常经常接触到的教育是要多关心和关爱老年人，这是因为人衰老后，体内很多细胞都衰老了，就会出现免疫力下降，适应环境的能力减弱等现象。

【学习任务四】分析衰老细胞的命运，并认识细胞自噬。

提问：  当机体出现衰老的细胞后，这些细胞会面临什么样的命运呢？请大家完成任务4：思考衰老细胞的命运。

我们知道，在个体的生长发育过程中，很多细胞会逐渐衰老，它们会收到来自外界的各种刺激，比如：营养缺乏，射线照射等，当这些细胞内的一些结果出现异常时，细胞会如何调节呢？

细胞首先可能会尝试清除这些受到破损的结构或细胞器。这个过程就是细胞的自噬。通过细胞的自噬清除这些破损的结构，从而使机体维持稳态。

然而当细胞自噬出现异常时，细胞就不能进行正常的生命活动，细胞就会面临死亡。因此，细胞自噬对细胞的意义非常重要。   

细胞自噬是指：在一定的条件下，细胞将受损或功能退化的一些结构等，通过溶酶体降解后再利用。

通过图，我们可以看到在细胞自噬过程中会形成自噬体，自噬体和溶酶体融合，利用溶酶体里面的多种水解酶。

提问：细胞自噬对于机体又有什么样的意义的？

通过细胞自噬，获得生存所需的物质和能量；清除受损或衰老的细胞器；以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。

研究表明：人类许多疾病的发生，可能与细胞自噬发生障碍有关，因此，细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。

【学习任务五】认识细胞的两种死亡方式：细胞凋亡和细胞坏死。并讨论研究细胞衰老和死亡的意义。

过渡：  当细胞不能进行正常的生命活动时，就会引起细胞死亡，接下来我们来进行任务5的学习。

细胞死亡包括细胞凋亡和细胞坏死，细胞凋亡是细胞死亡的主要形式。细胞凋亡：由基因决定的细胞自动结束生命的过程。（也称细胞的编程性死亡）

细胞坏死：在种种不利因素，如极端物理、化学因素或更严重的病理性刺激的情况下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。亦称病理性死亡。

细胞凋亡在自然界中的一种普遍现象。

    如：蝌蚪尾的消失，也是尾部细胞的自动死亡实现的。

        人在胚胎时期，要经历有尾的阶段，后面尾部细胞自动死亡，尾才消失。

        还有胎儿的手在发育过程中，五个手指最初是连在一起的，像一把铲子，后来随着指间细胞的自动死亡，才发育为成形的手指。

过渡：接下来，我们通过图形来分析细胞凋亡和细胞坏死的过程。

细胞凋亡过程中染色质固缩，沿核膜分布，细胞质亦固缩。随后细胞膜反折，凋亡小体形成。而细胞坏死过程中染色体成串状片段，细胞器膨胀，线粒体基质呈絮状。随后细胞膜破裂，细胞解体，机体炎症反应。

        通过图形，我们分析了细胞凋亡和细胞坏的过程，下面我们来归纳一下细胞凋亡和细胞坏死的区别。

1.从概念来看：细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。

                  而细胞坏死是指在不利因素的影响下,细胞正常代谢受损或中断引起的细胞损伤或死亡。

2. 从特征来看：细胞凋亡是必然事件。而细胞坏死是偶然事件。
3. 从意义来看：细胞凋亡能够促进机体完成正常发育,清除某些被病原体感            染的细胞，维持内部环境的稳定，抵御外界因素干扰，具有积极的意义。 而细胞坏死可使器官或机体受到不同程度的损伤,其受损的细胞可能被机体修复,也可能被免疫系统予以清除。具有消极意义。

本节课小结：最后，我们一起来回顾一下本节课的主要内容：衰老和死亡是自然界的普遍现象，细胞也不列外。

我们一起讨论了衰老细胞的特征、分析了细胞衰老的原因、还比较了细胞衰老和个体衰老的关系。

接着我们一起认识的细胞死亡的两种形式：细胞凋亡和细胞坏死，还分析了两种细胞死亡方式的过程以及区别。

【作业布置】