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知识清单09 细胞的分化、衰老和死亡
内容概览
知识导图：感知全局，了解知识要点
考点清单：4 大考点总结，梳理必背知识、归纳重点
易混易错：5 个错混点梳理，高效查漏补缺
真题赏析：感知真题、知识链接、知己知彼
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考点1 细胞的分化
1．细胞分化的概念：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。
2．细胞分化的特点
(1)普遍性：多细胞生物普遍具有。
(2)持久性：贯穿于生物体整个生命进程中。
(3)稳定性：已分化的细胞将一直保持分化后的状态，直至死亡。
(4)不可逆性：一般来说，细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细
胞，不能反向进行。
3．细胞分化的实质——基因的选择性表达
4．细胞分化的过程和结果
①→②表示细胞增殖产生后代；②→③表示细胞的形态、结构和生理功能发
生改变，即细胞发生分化；③→④表示形态、结构和功能相同或相似的细胞有序
地集合在一起，形成执行某种特定功能的组织。
细胞分化的结果：产生不同的组织和器官。
5．细胞分化的标志
(1)从细胞水平看：细胞形态、结构、功能发生改变。
(2)从亚显微水平看：细胞器的数目、种类及细胞质基质成分等发生改变。
(3)从分子水平看：①蛋白质角度：蛋白质种类数量发生改变；②基因角度：
基因的选择性表达使RNA 的种类和数目发生改变。
注意说明：分化细胞表
达的基因。
①所有细胞均表达的一
类基因，其表达产物是
维持细胞基本生命活动
所必需的，如呼吸酶基
因、ATP 水解酶基因；
②不同类型细胞特异性
表达的一类基因，其表
达产物赋予不同细胞特
异性的生理功能，如血
红蛋白基因、胰岛素基
因。
考点2 细胞的全能型
1．细胞的全能性：细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个
体的潜能。
2．细胞具有全能性的原因
(1)已经分化的细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因。
(2)同一个体的体细胞一般都是由受精卵通过有丝分裂增殖而来的，般已经分
化的体细胞都有一套和受精卵相同的染色体，携带有本物种全套的DNA 分子，
因此已经分化的体细胞仍具有发育成完整新个体的潜能。
3．不同细胞全能性高低的比较：一般来说，细胞全能性的高低与细胞分化程度
注意说明：不同细胞全
能性比较
(1)受精卵(全能性最
高)>生殖细胞(具有较
高的全能性)>干细胞>
2
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有关，分化程度越高，细胞全能性越低，全能性表达越困难，克隆成功的可能性
越小。
(1)植物细胞的全能性高于动物细胞，生殖细胞的全能性高于体细胞，在所有
动物细胞中受精卵的全能性最高
(2)幼嫩细胞的全能性高于衰老细胞。
(3)分裂能力强的细胞的全能性高于分裂能力弱的细胞。
4．干细胞的研究
(1)定义：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞
叫作干细胞。在一定条件下，它可以分化成多种具有不同功能的细胞。
(2)特点：具有分裂和分化能力；在动物和人体内，数量较少。
(3)类型：干细胞分为全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞三类
体细胞(全能性较低)。
(2)未分化或分化程度
低的细胞﹥分化程度高
的体细胞。
(3)植物细胞的全能性
﹥动物细胞的全能性。
考点3 细胞的衰老
3
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3．细胞衰老的原因
(1)自由基学说
①自由基本质：异常活泼的带电分子或基团。
②自由基来源：氧化反应、辐射以及有害物质入侵都能产生。
③作用机理：攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。攻击磷脂分
子，产生更多自由基，损伤生物膜。攻击DNA，可能引起基因突变。攻击蛋白
质，使蛋白质活性下降。
(2)端粒学说
①端粒：一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体。
②端粒位置：染色体两端。
③作用机理：端粒DNA 序列被截短后，端粒内侧正常基因的DNA 序列就会
受到损伤，使细胞活动渐趋异常。
4．细胞衰老与个体衰老的关系
(1)细胞衰老和个体衰老都是生物体的正常生命现象。
(2)单细胞生物：细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡
(3)多细胞生物：细胞的衰老或死亡不等于个体的衰老或死亡，细胞总是在不
断地更新，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。
(4)个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程
(5)个体衰老是由细胞衰老决定的，细胞衰老是个体衰老的内因。
5．细胞衰老的结果
(1)细胞衰老是个体体内发生的正常生命现象，正常的细胞衰老有利于机体更
好地实现自我更新。
(2)众多细胞及组织的衰老会引起个体衰老，导致个体出现免疫力下降、适应
环境能力减弱等现象。
4
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1．细胞死亡的方式：细胞凋亡、细胞坏死、细胞自噬。
2．细胞凋亡：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。
(1)细胞凋亡的实例
①人在胚胎时期，要经历有尾的阶段，后来尾部细胞自动死亡，尾才消失。
②蝌蚪尾的消失，也是通过细胞自动死亡实现的。
③在胎儿手的发育过程中，五个手指最初是愈合在一起的，像一把铲子，后
来随着指间的细胞自动死亡，才发育为成形的手指。
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。
(2)细胞凋亡的过程
(3)细胞凋亡的意义：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。
3．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。
(1)过程：
(2)举例：烫伤后皮肤、黏膜的脱落；骨折时部分骨细胞死亡；吸烟者肺部细
胞因尼古丁作用而死亡
4．细胞自噬是指在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过
溶酶体降解后再利用。处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持
生存所必需的物质和能量；在细胞受损、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自
噬，可以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。
易错点1 澄清细胞分化的四个易错易混点
(1)分化的细胞不一定不再进行分裂，如B 淋巴细胞等，接受抗原刺激后仍可再分裂。
(2)并非所有干细胞都要发生分化。干细胞分裂后一部分细胞发生分化，成为具有特定功能的组织细胞；
还有一部分保持分裂能力，用于干细胞本身的自我更新。
考点4 细胞的死亡
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(3)分化程度高的细胞其全能性不一定低。一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达，细胞分
化程度越低，全能性越高，但卵细胞的分化程度较高，其全能性也较高。
(4)分化一般不会改变遗传物质。细胞分化是基因选择性表达的结果，一般不会导致遗传物质改变。已
分化的细胞一般都含有保持该物种遗传性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性。
易错点2 细胞分化的标志与分化的“变”与“不变”
(1)细胞分化的标志
①分子水平：合成了某种细胞特有的蛋白质，如唾液淀粉酶、胰岛素等。
②细胞水平：形成不同种类的细胞。
(2)细胞分化的“变”与“不变”
①不变：DNA、tRNA、rRNA、细胞的数目。
②改变：mRNA、蛋白质的种类，细胞的形态、结构和功能。
易错点3 细胞分化与细胞全能性的比较
细胞分化
细胞全能性
原因
细胞内基因选择性表达
含有本物种全套遗传物质
特点
①持久性
②稳定性和不可逆性
③普遍性
①高度分化的植物体细胞具有全能性
②动物已分化的体细胞全能性受限制，但
细胞核仍具有全能性
结果
形成形态、结构和生理功能
不同的细胞群
形成完整有机体或分化成其他各种细胞
大小
比较
细胞分化程度有高低之分，
如体细胞>生殖细胞>受精卵
细胞全能性表达的难易程度不同，全能性
大小不同，如受精卵>生殖细胞>体细胞
联系
①两者的遗传物质都不发生改变
②已分化的细胞(动物细胞核)仍然保持全能性
③一般情况下，分化程度越高，全能性相对越低
易错点4 细胞衰老与细胞坏死、细胞凋亡的内容比较
比较内容
细胞衰老
细胞坏死
细胞凋亡
影响因素
基因、端粒酶等
细胞受到严重损伤
细胞内部基因调控
细胞体积
萎缩变小
肿胀变大
萎缩变小
细胞核
体积增大、核膜皱折，染色质
固缩
染色质不凝集，核膜破裂
等
染色质凝集，并沿核膜分布
细胞质、
细胞器
多种酶活性降低、色素积累等
线粒体膨大
细胞器完整
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细胞质膜
通透性改变
破裂
包裹细胞器等碎片形成凋亡小
体
炎症反应
无
有
无
易错点5 比较细胞凋亡和细胞自噬的区别
(1)形态学上的区别：凋亡会使细胞膜内陷形成凋亡小体，最后细胞解体；自噬是形成双层膜的自噬泡，
包裹细胞质内的物质，然后与溶酶体融合消化掉内容物。
(2)生理意义上的区别：凋亡一定引起细胞死亡；自噬不一定引起细胞死亡。
1．(2024·山东·高考真题)心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中
NAD+浓度降低，生成NADH 的速率减小，引起有机酸ITA 的生成增加。ITA 可被细胞膜上的载体蛋白L
转运到细胞外。下列说法错误的是( )
A．细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量
B．转运ITA 时，载体蛋白L 的构象会发生改变
C．该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率增大
D．被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解
[答案]C．[解析]A、巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程为胞吞，该过程需要细胞呼吸提供能量，A 正确；
B、转运ITA 为主动运输，载体蛋白L 的构象会发生改变，B 正确；C、由题意可知，心肌损伤诱导某种巨
噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低，生成NADH 的速率减小，说明
有氧呼吸减弱，即该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率减小，C 错误；D、被吞噬的死
亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解，为机体的其他代谢提供营养物质，D 正确。故选C。
知识链接：心肌损伤诱导巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后细胞线粒体中NAD+浓度降低，生成
NADH 的速率减小，说明有氧呼吸减弱。
2．(2024·吉林·高考真题)手术切除大鼠部分肝脏后，残留肝细胞可重新进入细胞周期进行增殖；肝脏中的
卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞，使肝脏恢复到原来体积。下列叙述错误的是( )
A．肝细胞增殖过程中，需要进行DNA 复制
B．肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程
C．卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达
D．卵圆细胞能形成新的肝细胞，证明其具有全能性
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[答案]D．[解析]A、肝细胞增殖过程中，会发生细胞的分裂使得细胞数目增多，需要进行DNA 复制，
A 正确；B、肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程，有利于维持机体内部环境的相对稳定，B 正确；
C、卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达，合成承担相应功能的蛋白质，C 正确；D、细胞的全能
性是指细胞分裂分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性，卵圆细胞能
形成新的肝细胞，未证明其具有全能性，D 错误。故选D。
知识链接：细胞的全能性是指细胞分裂分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜
能和特性。
3．(2023·山东·高考真题)研究发现，病原体侵入细胞后，细胞内蛋白酶L 在无酶活性时作为支架蛋白参与
形成特定的复合体，经过一系列过程，最终导致该细胞炎症性坏死，病原体被释放，该过程属于细胞焦亡。
下列说法错误的是( )
A．蝌蚪尾的消失不是通过细胞焦亡实现的
B．敲除编码蛋白酶L 的基因不影响细胞焦亡
C．细胞焦亡释放的病原体可由体内的巨噬细胞吞噬消化
D．细胞焦亡释放的病原体可刺激该机体B 淋巴细胞的增殖与分化
[答案]B．[解析]A、蝌蚪尾的消失是通过细胞凋亡实现的，A 正确；B、根据题干信息“细胞内蛋白酶
L 在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，最终导致该细胞炎症性坏死，病
原体被释放，该过程属于细胞焦亡”，说明了蛋白酶L 基因影响细胞焦亡，所以如果敲除编码蛋白酶L 的
基因会影响细胞焦亡，B 错误；C、细胞焦亡后，病原体被释放，可以被体内的巨噬细胞吞噬消化，C 正
确；D、细胞焦亡释放的病原体可作为抗原刺激该机体B 淋巴细胞的增殖与分化，D 正确。故选B。
知识链接：细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物
体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础，能维持组织细胞数
目的相对稳定，是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞
的清除，是通过细胞凋亡完成的。
4．(2022·山东·高考真题)某种干细胞中，进入细胞核的蛋白APOE 可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白，
诱导这些蛋白发生自噬性降解，影响异染色质上的基因的表达，促进该种干细胞的衰老。下列说法错误的
是( )
A．细胞核中的APOE 可改变细胞核的形态
B．敲除APOE 基因可延缓该种干细胞的衰老
C．异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解
D．异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用
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[答案]C．[解析]A、由“蛋白APOE 可作用于细胞核骨架”可知APOE 可改变细胞核的形态，A 正确；
B、蛋白APOE 可促进该种干细胞的衰老，所以敲除APOE 基因可延缓该种干细胞的衰老，B 正确；C、
自噬是在溶酶体(如动物)或液泡(如植物、酵母菌)中进行，不在细胞核内，C 错误；D、异染色质蛋白的自
噬性降解产物是氨基酸，可被再利用，D 正确。故选C。
知识链接：细胞自噬是细胞通过溶酶体(如动物)或液泡(如植物、酵母菌)降解自身组分以达到维持细胞内正
常生理活动及稳态的一种细胞代谢过程。
5．(2022·浙江·高考真题)下列关于细胞衰老和凋亡的叙述，正确的是( )
A．细胞凋亡是受基因调控的
B．细胞凋亡仅发生于胚胎发育过程中
C．人体各组织细胞的衰老总是同步的
D．细胞的呼吸速率随细胞衰老而不断增大
[答案]A．[解析]A、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程，A 正确；B、细胞凋亡贯穿于整
个生命历程，B 错误；C、人体生长发育的不同时期均有细胞的衰老，C 错误；D、细胞衰老时呼吸速率减
慢，新陈代谢减慢，D 错误。故选A。
知识链接：衰老细胞的特征：(1)细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，
染色加深；(2)细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；(4)有些
酶的活性降低；(5)呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。
6．(2022·浙江·高考真题)在某些因素诱导下，人体造血干细胞能在体外培养成神经细胞和肝细胞。此过程
主要涉及细胞的( )
A．分裂与分化
B．分化与癌变
C．癌变与衰老
D．衰老与分裂
[答案]A．[解析]在正常情况下，经过细胞分裂产生的新细胞，在遗传物质的作用下，其形态、结构、
功能随着细胞的生长出现了差异，就是细胞的分化，在某些因素诱导下，人体造血干细胞能在体外培养成
神经细胞和肝细胞。此过程主要涉及细胞的分裂和分化，A 正确，BCD 错误。故选A。
知识链接：造血干细胞是血细胞(红细胞、白细胞、血小板等)的鼻祖，由造血干细胞定向分化、增殖为不
同的血细胞系，并进一步生成血细胞。造血干细胞是高度未分化细胞，具有良好的分化增殖能力。
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