高中生物新教材“细胞的衰老和死亡”解读

1、高中生物新教材细胞的衰老和死亡”解读高中生物新教材“细胞的衰老和死亡”解读1问题探讨问题探讨从生活中老年人常见的白头出发，以细胞衰老和个体衰老为情境进行设问，这样的设计贴近生活。唯一的缺憾就是较难联系到细胞死亡。2细胞的衰老 2.1细胞衰老的特征新教材以图文结合的方式，通过直观的示意图配上文字介绍细胞衰老的特征。细胞衰老的特征往往同时发生在某个衰老的细胞中，而不是在衰老细胞中孤立地出现，此处用一张图概括细胞衰老的特征，有助于学生建立整体性的认识。好地肉的水分於，.能.染电址源一和博谩* 加随玄色好怔状苞巴细胞的衰老涉及细胞形态和结构的改变，如细胞膜的通透性改变（使物质运输功能降低）和细胞核体积

2、增大等等一一这些内容放置在图的左侧先介绍。除细胞结构发生变化，与细胞中的化学反应有关的物质也会发生变 化，如细胞水分的减少（使细胞萎缩，体积变小）、多种酶的活性降低（导致呼吸和新陈代谢速率减慢）、色 素逐渐积累（因此妨碍了细胞内物质的交流和传递）一一这些内容放置在图的右侧后介绍。2.2 细胞衰老的原因细胞衰老的原因在现行教材中是以小字呈现的，新教材升级为正文内容，也就是说这部分内容要求有所提高,但在内容表述上并没有显著变化。端粒学说中的端粒是个比较有意思的内容，对于选修生物的学生，可以在选择性必修处理PCR时讲清楚引物和DNA聚合酶的作用特点（不能从头合成，只能将核甘酸加至已有的链上，且合成方

3、向为5'-3'）,然后回头处理必修二中DNA分子的复制，解释为什么 DNAM制时5'端会不断变短，从而与细胞分裂时端粒变短联系起来。甚至还可以引导学生思考干细胞为什么可以持续分裂下去，由此引出端粒酶。上述分阶段分层次的处理，可以让学 生对端粒了解得更全面一些，不过必修部分不宜要求过高。2.3 细胞衰老和个体衰老的关系这部分从内容上讲很容易处理，但新教材把这部分内容单独列出来，其中还特别安排了 “年龄因素和细胞衰 老的关系”的讨论活动，这些设计的目的主要是让学生认识到：随着年龄的增长，人体内细胞的活性慢慢下降， 会出现组织衰老，免疫力下降，适应环境的能力也随之降低。学生通

4、过学习明确衰老是一个自然过程，每个人都 终将面临衰老，我们应该坦然接受，并且在生活中学会关爱老年人，培养学生的社会责任意识。3细胞的死亡细胞死亡命名委员会（NCCD专门负责细胞死亡分类。2012年该委员会开始根据生化和分子途径对细胞死亡 分类，其最后一版根据形态学分类的建议发表在2009年。新教材对细胞死亡的分类符合形态学分类的标准，故此处主要参考该委员会 2009 年的建议（）。3.1细胞凋亡现行教材把细胞凋亡和细胞程序性死亡视作等价的或者说是同义词，这种认识并不正确，生理发育过程中发 生的细胞死亡有些并不属于细胞凋亡。因此，新教材此处改为：细胞凋亡是一种程序性死亡，这里的意思是细胞程序性死

5、亡不仅仅只有细胞凋亡一种形式。细胞凋亡的形态学特征包括形成凋亡小体、染色质固缩、染色体DNA片段化等。凋亡过程中细胞膜始终保持完整，凋亡形成的凋亡小体最终被临近细胞或吞噬细胞吞噬，因此细胞内含物并不泄漏到细胞外，不会引发炎症 反应。依.11 曲也回看低孙舞青不1引百言中打等 巧疽生为学；苇门气1我们强调细胞凋亡属于细胞程序性死亡，受到细胞内基因的控制，因此有时教学中教师会把细胞凋亡视作凋亡基因表达的结果，这种认识实际上是不准确的。一方面，凋亡进程很快，从凋亡起始到出现凋亡小体不过短短数分钟，这样短的时间不足以启动基因的表达并发挥效应。另一方面，对动物细胞凋亡的研究结果显示，细胞凋亡是受一系列信

6、号转导途径调控的，信号转导途径中的关键化合物是事先合成的(不是启动凋亡基因从头合成的)。不管是内源还是外源途径，一旦出现了合适的刺激信号，凋亡的信号转导途径就运转起来，引发细胞凋亡。3.2 细胞坏死细胞坏死最重要的特征是：坏死过程中细胞膜破裂，细胞内容物释放出来，从而引发炎症反应。长期以来，细胞坏死被视作一个偶然的不受控制的细胞死亡形式，但是越来越多的证据表明，细胞坏死的执行受到信号转导途径的调控。根据生化和分子途径分类标准，有些细胞坏死属于 ACD(Accidental cell death),ACD是指受到不可控的物理、化学等因素导致的细胞死亡，接近高中师生对坏死的理解；而有些细胞坏死则属

7、于 RCD(Regulated cell death),受到信号转导途径的调控。细胞坏死在免疫反应中发挥着重要作用。细胞感染病原体之后常通过自杀(细胞凋亡)的方式消灭病原体， 一些病原体携带抑制细胞凋亡的基因，此时坏死可以作为一种替代方式起作用。被感染的细胞坏死之后可以释放病原体，并在随后被免疫细胞识别，再次促发免疫反应，有助于病原体的及时清除。3.3 自噬性细胞死亡新教材介绍了细胞自噬，自噬分为三种类型：巨自噬( macroautophagy ),微自噬(microautophagy )和CMA (Champerone mediated autophagy ,分子伴侣介导的自噬？)。新教材图

8、示的自噬属于巨自噬，这种自噬作用的典型特征是形成自噬体，并伴随着与溶酶体的结合；微自噬和CMM涉及自噬体的形成，但都需要溶酶体的参与。细胞自噬是一种细胞存活的自我保护机制。当细胞面临代谢压力时，通过降解自身蛋白质分子或细胞器，为细胞生存提供原材料或ATP。此外，细胞自噬还具有自我清理功能，细胞自噬能降解错误折叠的蛋白质多聚体，还能够降解功能失常的整个线粒体、高尔基体等细胞器，甚至可以清除细胞内的病原体。日噬常自前箫3件百自晋中旬芍 母胞生打学 笔n吃自噬性细胞死亡一般认为是由巨自噬引发的， 属于细胞程序性死亡。自噬性细胞死亡过程中没有染色质固缩， 且常伴随大量的自噬空泡；与细胞凋亡不同，以自噬形态死亡的细胞也不涉及吞噬细胞的作用（凋亡涉及到吞噬 细胞吞噬凋亡小体）。自噬性细胞死亡的例子极少，目前的研究主要集中在果蝇幼虫唾液腺细胞的死亡上。自噬 性细胞死亡和细胞凋亡在调控路径上有部分交叉，因此新教材认为：有些激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡。4建构概念，发展素养细胞衰老的过程是细胞生理状态和生化反应复杂变化的过程，最终反映在细胞形态、结构和功能上发生了变化。个体衰老和细胞衰老有着密切的关系。细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，与细胞坏