人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第3节 细胞的衰老和死亡课后练习题

课时作业  19 　细胞的衰老和死亡

对应学生用书第223页

一、选择题

1．下列有关多细胞生物体内细胞衰老和凋亡的叙述，不正确的是（　D　）

A．细胞衰老和凋亡都对个体正常生长发育有意义

B．细胞衰老和凋亡都受基因调控

C．细胞衰老和凋亡过程中细胞结构都会发生变化

D．细胞衰老和凋亡过程中酶活性都会降低

解析：细胞凋亡在维持多细胞生物个体的发育正常进行和内部环境稳定方面起重要作用，细胞衰老是细胞正常的生命现象，细胞衰老和凋亡都对个体正常生长发育有重要意义，A正确；细胞衰老和凋亡都受基因调控，都是正常的生命活动，B正确；细胞衰老过程中细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡的过程，故细胞衰老和凋亡过程中细胞结构都会发生变化，C正确；细胞衰老过程中部分酶活性降低，而与衰老有关的酶活性升高，细胞凋亡过程中与凋亡有关的酶活性升高，D错误。故选D。

2．科学家探究了不同浓度的乙酸铅对小鼠胸腺细胞凋亡率的影响，结果如下表。下列分析正确的是（　C　）

A.甲组为实验组，乙、丙、丁三组为对照组

B．在正常的生活环境中小鼠胸腺细胞不会发生凋亡

C．实验说明乙酸铅可导致小鼠胸腺细胞凋亡率升高

D．细胞凋亡是环境因素引起的，与基因无关

解析：根据题干信息分析，该实验的目的是探究不同浓度的乙酸铅对小鼠胸腺细胞凋亡率的影响，表格中甲组乙酸铅浓度为0，是对照组，其余三组是实验组，A错误；甲组实验说明在正常的生活环境中小鼠胸腺细胞也会发生凋亡，B错误；根据表格数据分析，随着乙酸铅浓度增加，胸腺细胞凋亡率不断升高，说明乙酸铅可导致小鼠胸腺细胞凋亡率升高，C正确；细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，与基因有关，D错误。

3．人体细胞内的Lon蛋白酶能分解损坏的蛋白质，保护并维持线粒体的功能。研究发现感染新型冠状病毒后的细胞会加速衰老，Lon蛋白酶的含量下降。下列相关叙述错误的是（　D　）

A．衰老的细胞水分减少，细胞核的体积增大

B．衰老的细胞内线粒体的功能下降，消耗的氧气减少

C．衰老的细胞的细胞膜的通透性改变、多种酶的活性降低

D．静脉注射Lon蛋白酶能增强细胞分解损坏的蛋白质的能力，延缓细胞衰老

解析：细胞衰老时，水分减少，细胞核体积变大，A正确；氧气消耗的场所位于线粒体内膜，衰老的细胞内线粒体的功能下降，消耗的氧气减少，B正确；衰老的细胞的细胞膜的通透性改变，物质运输的效率降低，多种酶的活性降低，细胞代谢速率减慢，C正确；人体直接注射蛋白酶可能危及生命，可能引发过敏反应休克、肝肾功能衰竭等，D错误。故选D。

4．在凋亡诱导因子与细胞膜受体结合后，通过细胞内信号转导激活凋亡相关基因，细胞凋亡的关键因子DNase酶和Caspase酶被激活，DNase酶能切割DNA形成DNA片段，Caspase酶能切割相关蛋白质形成不同长度的多肽。导致细胞裂解形成凋亡小体，被吞噬细胞吞噬清除。下列分析错误的是（　D　）

A．DNase酶、Caspase酶被激活，是基因选择性表达的结果

B．在生物体发育过程中的不同时期均能表达机体固有的凋亡相关基因

C．癌细胞结构改变，可能无法识别凋亡诱导因子而不能启动凋亡程序

D．吞噬细胞吞噬凋亡小体的过程与细胞膜的选择透过性有关

解析：DNase酶、Caspase酶被激活，是不同细胞遗传信息执行情况不同的结果，即细胞分化的结果，A正确；凋亡相关基因是机体固有的，在动物生长发育过程中的不同时期选择性表达，B正确；癌细胞结构改变，糖蛋白减少，可能无法识别凋亡诱导因子而不能启动凋亡程序，进而无限繁殖，C正确；吞噬细胞以胞吞方式吞噬凋亡小体后与溶酶体发生融合，体现细胞膜具有一定的流动性，D错误。故选D。

5．细胞呼吸过程中葡萄糖和水分子脱去的氢可被氧化型辅酶Ⅰ（NAD＋）结合形成还原型辅酶Ⅰ（NADH）。烟酰胺磷酸核糖转移酶（NAMPT）的化学本质为蛋白质，其催化产物NMN是合成NAD＋的原料。研究发现，人和哺乳动物的衰老过程与组织中NAD＋水平的下降直接相关。下列说法正确的是（　D　）

A．高温变性的NAMPT不能与双缩脲试剂产生紫色反应

B．哺乳动物细胞呼吸产生NADH的场所是细胞质基质和线粒体内膜

C．体内的NMN合成量增多可能导致哺乳动物早衰

D．促进小鼠体内NAMPT的产生可能延长其寿命

解析：高温变性的NAMPT中肽键没有断裂，因此仍可与双缩脲试剂发生紫色反应，A错误；哺乳动物细胞呼吸产生NADH的场所有细胞质基质和线粒体基质，B错误；NMN是合成NAD＋的原料，人和哺乳动物衰老过程与组织中NAD＋水平的下降直接相关，因此体内的NMN合成量下降可能导致哺乳动物早衰，C错误；烟酰胺磷酸核糖转移酶（NAMPT）的催化产物NMN是合成NAD＋的原料，人和哺乳动物衰老过程与组织中NAD＋水平的下降直接相关，因此促进小鼠体内NAMPT的产生可能延长其寿命，D正确。故选D。

6．细胞凋亡是由基因控制的细胞自主、有序地死亡。线粒体不仅是细胞呼吸链和氧化磷酸化的中心，而且是细胞凋亡的调控中心。实验表明了细胞色素c从线粒体释放是细胞凋亡的关键步骤。释放到细胞质基质的细胞色素c在dATP存在的条件下能与凋亡相关因子结合，从而诱导细胞凋亡。如图显示了细胞色素c和dATP与细胞凋亡的关系，相关叙述错误的是（　C　）

A．在一定浓度范围内，随着细胞色素c的含量增加，促进细胞凋亡的效果增加

B．dATP和细胞色素c的存在能促进细胞凋亡

C.严重的病理性刺激导致人体细胞死亡属于细胞凋亡

D．细胞凋亡使细胞自主、有序地死亡，对生物体是有利的

解析：根据题图，在一定浓度范围内，随着细胞色素c的含量增加﹐促进细胞凋亡的效果增加，A正确；与无dATP相比，dATP和细胞色素c的存在能促进细胞凋亡，B正确；严重的病理性刺激或极端的物理、化学因素导致人体细胞损伤和死亡属于细胞坏死，不属于细胞凋亡，C错误；细胞凋亡是一种自然的生理过程，对生物体是有利的，D正确。故选C。

7．硒是人体必需的元素，是构成谷胱甘肽过氧化物酶的重要组成成分，该酶能清除细胞代谢产生的自由基，避免细胞膜受损害。下列叙述错误的是（　B　）

A．自由基攻击生物膜时能产生新的自由基，加速细胞衰老

B．自由基增多能促进细胞分裂，延缓细胞衰老

C．培养液中的硒酸盐以主动运输的方式被细胞吸收

D．谷胱甘肽过氧化物酶的合成受DNA的控制

解析：自由基学说指出，细胞中的自由基能攻击生物膜、DNA、蛋白质，致使细胞衰老，自由基在攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，产生新的自由基，A正确，B错误；培养液中的硒酸盐进入细胞的方式是主动运输，C正确；谷胱甘肽过氧化物酶的化学本质是蛋白质，蛋白质合成受DNA中的基因的控制，D正确。故选B。

8．“命运女神”Klotho基因是一种与衰老密切相关的基因，它通过调控离子通道、信号通路或其他基因的表达而发挥抗衰老、保护肾脏和保护心血管等作用。研究发现，Klotho基因缺陷的小鼠寿命缩短了80%，而过度表达Klotho基因后能够延长雄鼠30.8%、雌鼠19.0%的寿命。下列有关叙述错误的是（　D　）

A.高等动物衰老的细胞内Klotho基因的表达可能受到了抑制

B．衰老的细胞萎缩，体积变小，细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩

C．细胞代谢产生的自由基可能会攻击Klotho基因引起基因突变，导致细胞衰老

D．将更多的Klotho基因转入细胞后就能完全阻止细胞衰老

解析：Klotho基因是一种与衰老密切相关的基因，它通过调控离子通道、信号通路或其他基因的表达而发挥抗衰老的作用，所以高等动物衰老的细胞内Klotho基因的表达可能受到了抑制，使细胞易衰老，A正确；分析可知，衰老的细胞水分减少，细胞萎缩、体积变小，但细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，B正确；根据分析可知，Klotho基因的表达可抵抗衰老，而细胞代谢产生的自由基可导致细胞衰老，可能是细胞代谢产生的自由基攻击Klotho基因引起基因突变，导致细胞衰老，C正确；研究发现，Klotho基因缺陷的小鼠寿命缩短了80%，而过度表达Klotho基因后能够延长雄鼠30.8%、雌鼠19.0%的寿命，说明细胞衰老不只与Klotho基因有关，且基因的表达具有一定的调控作用，并非转入的Klotho基因越多，表达形成的蛋白质越多，故将更多的Klotho基因转入细胞后不能完全阻止细胞衰老，D错误。故选D。

9．烟酰胺磷酸核糖转移酶（NAMPT）是一种蛋白质类物质，它普遍存在于哺乳动物体内，对延缓细胞衰老有重要作用。研究发现，衰老细胞中NAD＋的含量明显降低， NAMPT是NAD＋合成的关键限速酶，可通过促进NAD＋的合成来延缓细胞衰老。下列有关叙述正确的是（　D　）

A．NAMPT合成后分泌到细胞外的方式是主动运输

B．衰老细胞与正常细胞相比，前者 NAMPT活性增强

C．哺乳动物衰老细胞的细胞核体积变小、核膜内折、染色质收缩

D．哺乳动物将NAD＋转化成NADH可发生在细胞质基质中

解析：NAMPT是一种蛋白质类物质，属于生物大分子物质，所以NAMPT合成后分泌到细胞外应为胞吐，A错误；根据题意，发现衰老细胞中NAD＋的含量明显降低，而NAMPT是NAD＋合成的关键限速酶（指整条代谢通路中催化反应速度最慢的酶），可通过促进NAD＋的合成来延缓细胞衰老，可说明衰老细胞与正常细胞相比，前者NAMPT活性减弱，使NAD＋的合成减慢，B错误；细胞衰老的特征有细胞核体积变大、核膜内折、染色质收缩，C错误；哺乳动物通过有氧呼吸将NAD＋转化成NADH的场所是细胞质基质和线粒体基质，D正确。故选D。

10．通俗地说，细胞自噬就是细胞通过溶酶体“吃掉”自身的结构和物质，其局部过程如图所示。下列叙述正确的是（　C　）

A．由图可知，细胞自噬在原核细胞和真核细胞中均可发生

B．自噬体的外层膜结构来源于高尔基体

C．在营养缺乏的条件下，细胞通过自噬可以获得维持其生存所需要的物质和能量

D．经细胞自噬后的产物全部以残余体的形式排出细胞外

解析：由题图可知，细胞自噬需要溶酶体等结构，只在真核细胞中发生，A错误；由题图可知，自噬体的外层膜结构来源于内质网，B错误；在营养缺乏的条件下，细胞通过自噬可以获得维持其生存所需要的物质和能量，C正确；经细胞自噬后的产物中的营养物质被细胞吸收，其余的以残余体的形式排出细胞外，D错误。故选C。

11．如图表示爪蟾尾部退化消失过程中，尾部细胞内溶酶体组织蛋白酶浓度的变化情况。下列有关分析正确的是（　D　）

A．爪蟾尾部消失主要与细胞衰老、坏死有关

B．爪蟾尾部细胞内溶酶体组织蛋白酶的浓度与尾部长度呈正相关

C．爪蟾尾部消失是一种正常的生命现象，只与遗传有关，与环境无关

D．与爪蟾尾部消失密切相关的溶酶体水解酶是在核糖体上合成的

解析：爪蟾尾部消失与细胞衰老、凋亡有关，A错误；由题图分析可知，爪蟾尾部细胞内溶酶体组织蛋白酶的浓度与尾部长度呈负相关，B错误；爪蟾尾部消失是一种正常的生命现象，与基因表达有关，也与环境有关，C错误；与爪蟾尾部消失密切相关的溶酶体水解酶的化学本质是蛋白质，其是在核糖体上合成的，D正确。故选D。

12．如图所示为人体细胞凋亡的过程，其中酶Ⅰ为限制性内切核酸酶，能够切割DNA形成DNA片段；酶Ⅱ为一类蛋白水解酶，能选择性地促进某些蛋白质的水解，从而造成细胞凋亡。下列相关叙述错误的是（　C　）

A．巨噬细胞能吞噬、分解凋亡细胞与细胞膜的结构特性有关

B．酶Ⅱ只能水解某些蛋白质，不能切割DNA

C．凋亡过程中细胞内不再合成新的蛋白质，同时某些蛋白质会水解

D．凋亡相关的基因存在于所有的细胞中

解析：巨噬细胞吞噬凋亡细胞时，利用了细胞膜具有一定流动性的特点，该特点是细胞膜的结构特点，A正确；由于酶具有专一性的特点，只能作用于特定的底物，故酶Ⅱ只能水解某些蛋白质，不能切割DNA，B正确；死亡信号发挥作用后，由于基因的选择性表达，细胞内将有新蛋白质的合成以及蛋白质的水解，C错误；凋亡是伴随整个生命历程的过程，且同一个体所有细胞均由同一个受精卵发育而来，故凋亡相关的基因存在于所有的细胞中，D正确。故选C。

13．秀丽隐杆线虫是多细胞生物，每个个体在其发育成熟过程中，都有131个细胞会通过某种方式被去除，这对研究细胞的死亡过程有重要意义。下列有关被去除的线虫细胞的叙述，正确的是（　B　）

①可能是由于细胞受损导致代谢中断

②在死亡过程中有基因的选择性表达

③是在特定条件下主动死亡的过程

④在死亡过程中不再合成新的蛋白质

A．①②    B．②③

C．②④    D．③④

解析：线虫细胞的去除属于细胞凋亡，而细胞受损导致代谢中断引起的是细胞坏死，①错误；细胞凋亡是由基因控制的自动结束生命的过程，存在基因的选择性表达，②正确；线虫细胞的去除属于细胞凋亡，是细胞在特定条件下主动死亡的过程，③正确；细胞死亡过程中有基因的选择性表达，因此有蛋白质的合成，④错误。故选B。

14．细胞色素c是广泛存在于动、植物和微生物中的一种蛋白质，位于线粒体内的电子传递链中，若缺乏细胞色素c，耗氧量降低，生物出现呼吸作用障碍。若细胞色素c从线粒体释放到细胞质中后，会激活凋亡程序。细胞色素c的氨基酸序列表现为高度的保守性，下表是多种生物与人类细胞色素c氨基酸序列的差异。下列说法错误的是（　D　）

A.细胞色素c可以作为分子指标来判断不同种生物亲缘关系的远近

B．细胞色素c氨基酸序列的高度保守性说明生物可能是由共同的祖先进化而来

C．细胞色素c可能位于线粒体的内膜上，参与有氧呼吸第三阶段

D．细胞色素c直接控制细胞凋亡

解析：分析题表可知，不同生物与人类的细胞色素c氨基酸序列有差异，故可以作为分子指标来判断不同种生物亲缘关系的远近，A正确；已知细胞色素c氨基酸序列表现为高度的保守性，说明生物可能是由共同的祖先进化而来，B正确；由题知，细胞色素c位于线粒体内的电子传递链（有氧呼吸第三阶段）中，则细胞色素c可能位于线粒体的内膜上，参与有氧呼吸第三阶段，C正确；细胞色素c从线粒体释放到细胞质中后，会激活凋亡程序，间接控制细胞凋亡，D错误。故选D。

二、非选择题

15．细胞凋亡是细胞自动结束生命的过程，下图表示细胞凋亡的过程，图中DNase为内切核酸酶，能够切割DNA形成DNA片段；Caspase是一类蛋白水解酶，负责选择性地切割某些蛋白质。请据图回答下列问题：

（1）细胞膜上受体的化学本质是糖蛋白，受体的存在体现了细胞膜具有信息交流的功能。

（2）凋亡基因的表达最终通过核糖体（填细胞器名称）来实现。

（3）Caspase能够破坏特定蛋白质中的肽键（填化学键名称），从而形成多肽片段，导致蛋白质失活。

（4）吞噬细胞以胞吞方式吞噬凋亡细胞，与凋亡细胞分解密切相关的细胞器是溶酶体。

解析：（1）细胞膜上受体的化学本质是糖蛋白，具有识别作用，受体的存在体现了细胞膜具有信息交流的功能。（2）凋亡基因的表达过程为转录和翻译过程，最终通过核糖体来实现。（3）Caspase能够破坏特定蛋白质中的肽键，从而形成多肽片段，导致蛋白质失活。（4）吞噬细胞以胞吞方式吞噬凋亡细胞，溶酶体含有多种水解酶，与凋亡细胞分解密切相关的细胞器是溶酶体。

16．CPP32是细胞质基质中的一种蛋白质，在某些因素的刺激下，CPP32会被剪切成2个小片段进而引起一系列的反应，最终导致细胞凋亡，故可用CPP32的剪切作为判断细胞凋亡的指标。细胞色素c是线粒体中的一种与有氧呼吸有关的蛋白质。科学家利用细胞结构完全被破坏后的HeLa细胞匀浆为实验对象，研究了细胞色素c和dATP（脱氧腺苷三磷酸）与细胞凋亡的关系，结果如图和下表所示：

注：①②为相关药品，“＋”表示添加该药品或表示已被剪切，“－”表示未添加该药品或表示未被剪切。

请回答问题：

（1）CPP32若被剪切成2个小片段，断裂的化学键叫作肽键。

（2）据图，可判断dATP和细胞色素c的存在能促进细胞凋亡，且当其他条件合适时，在一定浓度范围内，随着细胞色素c的含量增加，促细胞凋亡的效果越明显。

（3）已知细胞色素c的功能是参与[H]和氧气的结合，可判断细胞色素c分布于线粒体内膜（填具体场所或结构）。细胞色素c结合蛋白可除去匀浆中原有的细胞色素c。已知表格对应的实验中还使用了如下两种药品：A.dATP，B.足量的细胞色素c，则可判断：药物①是B（填字母，下同），②是A。

解析：（1）CPP32是一种蛋白质，CPP32若被剪切成2个小片段，断裂的化学键叫作肽键。（2）由题图分析可知，有dATP的实验组的促凋亡效果高于无dATP的对照组，细胞色素c浓度大于零的实验组的促凋亡效果也高于细胞色素c浓度等于零的对照组，这说明dATP和细胞色素c的存在都能促进细胞凋亡，且当其他条件合适时，在一定浓度范围内，随着细胞色素c的含量增加，促细胞凋亡的效果增加。（3）有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上，此过程中会发生[H]和氧气结合形成水，同时释放大量能量，若细胞色素c的功能是参与[H]和氧气的结合，可判断细胞色素c分布于线粒体内膜；加入细胞色素c结合蛋白可除去匀浆中原有细胞色素c，dATP和细胞色素c均会促进细胞凋亡（CPP32被剪切），由题表中的第2组没有加入细胞色素c结合蛋白和加入②后最后细胞凋亡（CPP32被剪切），说明题表中的①是足量的细胞色素c，②是dATP。