关于细胞死亡方式的认识误区及教学建议

 

闵绍坤　王显松　黄婷君
重庆市黔江新华中学校

摘要：基于人教版高中生物学教材中细胞死亡方式的相关知识，对学生由于概念模糊而易产生的四大认识误区进行分析，帮助师生准确掌握细胞死亡方式的相关知识，提高生物学教学的严谨性和概念认知的准确性。

作者简介：闵绍坤（1992—），男，硕士研究生学历，一级教师，E-mail:yhshaokun@163.com;

长期以来，死亡被视作细胞生命历程中一种被动、不可逆转的终点。然而，现代生物学研究揭示，细胞死亡在个体发育、内环境稳态维持、免疫耐受建立及多种病理过程中扮演着关键的调控角色。人教版《生物学·必修1·分子与细胞》（以下简称“必修1”）在“细胞的衰老和死亡”一节中对细胞死亡的方式阐述如下：“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（programmedcelldeath）。”“细胞坏死是指在种种不利因素影响下，如极端的物理、化学因素或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。”这些表述虽提供了细胞死亡的基础概念和分类，但在教学实践中，师生对相关概念的理解仍存在若干典型误区。为此，本文将对常见认识误区进行辨析，并在此基础上提出针对性的教学建议，以促进知识传授的严谨性与认知的科学性，提升生物学教学实效性。

1 误区一：将所有细胞死亡简单分为“坏死”和“凋亡”

在“细胞的衰老和死亡”一节中描述道：“细胞死亡包括凋亡和坏死等方式，其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式。”此处容易导致学生认为细胞的死亡方式只有坏死和凋亡。事实上，根据细胞死亡命名委员会（NCCD）在2009年提出的基于形态学标准的定义与分类，细胞死亡传统上可分为坏死和程序性细胞死亡（ProgrammedCellDeath,PCD）。坏死是一种非程序性的细胞死亡形式，通常由外界损伤因素（如缺血、中毒、物理损伤导致的细胞胀破）引发；而PCD则是在生理或发育信号调控下发生的一系列分子事件所介导的细胞死亡过程。细胞凋亡是目前研究最为深入的PCD类型之一。此外，其他类型的程序性细胞死亡还包括：自噬性细胞死亡、细胞焦亡、铁死亡和铜死亡等。

在学科网上分别以自噬性细胞死亡、细胞焦亡、铁死亡、铜死亡等关键词进行检索，分析发现它们近年逐渐成为命题热点。

例1 (2025年高考山东卷第3题）利用病毒样颗粒递送调控细胞死亡的执行蛋白可控制细胞的死亡方式。细胞接收执行蛋白后，若激活蛋白P，则诱导细胞发生凋亡，细胞膜突起形成小泡，染色质固缩；若激活蛋白Q，则诱导细胞发生焦亡，细胞肿胀破裂，释放大量细胞因子。下列说法错误的是（D)

A．细胞焦亡可能引发机体的免疫反应
B．细胞凋亡是由基因所决定的程序性细胞死亡
C．细胞凋亡和细胞焦亡受不同蛋白活性变化的影响
D．通过细胞自噬清除衰老线粒体的过程属于细胞凋亡

解析细胞焦亡时细胞破裂，释放大量细胞因子以及细胞中的内容物，从而引发机体的免疫反应（炎症反应），选项A正确；细胞凋亡是由基因控制的程序性细胞死亡，对机体是有利的，选项B正确；激活蛋白P，则诱导细胞发生凋亡，激活蛋白Q，则诱导细胞发生焦亡，说明细胞凋亡和细胞焦亡受不同蛋白活性变化的影响，选项C正确；细胞自噬是指细胞利用溶酶体降解自身受损的细胞器或大分子物质的过程，通过细胞自噬清除衰老线粒体的过程不属于细胞凋亡，选项D错误。

教学建议本题并未明确指出细胞焦亡属于程序性细胞死亡。由题目情境可知，细胞凋亡与细胞焦亡在调控通路上有共用的部分，也有各自专属的酶调控环节，说明两者既有一定联系，又有一定区别。如果教师在日常教学中拓展讲解细胞焦亡相关内容，学生对该题的情境就会有熟悉感。这提示一线教师在教学中要关注其他类型的程序性细胞死亡，可结合NCCD提出的分类标准和情况，在教学中介绍教材未提及而近年高考有所考查的细胞死亡方式，同时可让学生知道细胞死亡方式分类的复杂性，避免认知的绝对化。

2 误区二：混淆“坏死”与“凋亡”的核心特征

细胞坏死与凋亡虽然是两种完全不同的死亡方式，但两者核心特征比较多，且学生易混淆。细胞坏死过程常伴随细胞结构的迅速崩解，导致细胞内容物释放至细胞外环境中，进而对邻近细胞产生毒性效应，引发炎症反应。细胞凋亡是由特定信号触发、受基因精确调控的主动性程序性细胞死亡过程，其典型特征是不引起炎症反应。细胞凋亡时，细胞内特异性DNA内切酶活化，染色质DNA被随机地在核小体间切割，降解成180～200bp或其整数倍片段。因此，提取凋亡细胞的DNA进行琼脂糖凝胶电泳时，会观察到DNA梯状条带，这也是细胞凋亡的典型特征。

教学建议细胞凋亡与坏死的核心特征既有差异，又有联系，在教学中可采用表格形式对比学习；同时，向学生强调高中阶段需掌握细胞凋亡和细胞坏死的核心区别（表1）。

表1细胞坏死与细胞凋亡的核心特征比较

3 误区三：混淆“细胞自噬”与“细胞凋亡”的关系

在“细胞的衰老和死亡”一节中提到：有些激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡，学生容易混淆细胞自噬与凋亡的关系。细胞自噬是一种细胞在面对不利条件时多基因参与的自救，而细胞凋亡是一种由基因决定，并受促凋亡因子和抗凋亡信号调控的程序性死亡。自噬与凋亡之间有很强的联系：自噬和凋亡往往相互作用，自噬可以促进或抑制凋亡，而凋亡也可以促进或抑制自噬。研究表明，部分自噬相关分子与凋亡存在关联，调控自噬的核心信号通路也同时调节着细胞凋亡。两者的相互作用可以在一定程度上实现动态平衡，维持细胞的正常生命活动；当细胞自噬和细胞凋亡之间的平衡被破坏后，就可能引发细胞癌变。在骨关节炎模型中，细胞因子IL-1β能够诱导线粒体自噬，进而清除功能异常的线粒体，并抑制后续凋亡反应。然而，在受到病原菌感染、外界应激或营养短缺等条件刺激下，细胞虽通过启动自噬实现自我保护，但过度或持续的自噬活动可能导致细胞内资源严重耗竭，或通过与凋亡信号共享的上游调控通路转而促进凋亡发生。

教学建议例1中的D选项“通过细胞自噬清除衰老线粒体的过程属于细胞凋亡”就考查了细胞自噬的概念及与凋亡的区别。因此，教师在日常教学中要注意厘清细胞自噬与凋亡的关系，可利用动态视频展示细胞凋亡和自噬过程，让抽象的过程具体化，帮助学生更加直观地理解细胞凋亡和自噬性死亡的关系和区别。

4 误区四：认为只有动物才有细胞凋亡

细胞凋亡作为生命体中一种高度保守的遗传调控过程，广泛存在于细菌、真菌及植物中，而并非动物所独有。

4.1 细菌中的“细胞凋亡”

学生基于对细胞凋亡机制和核心特征的了解，常误认为细菌作为原核生物缺乏溶酶体，因此不具备凋亡能力。然而，研究证实细菌虽没有像动物细胞一样的凋亡，但同样拥有自主调控死亡的机制，存在类凋亡现象。细菌中调控死亡和裂解的holin样蛋白，在功能上类似于真核细胞中的促凋亡BCL-2蛋白，且在形态学上两者具有高度相似性。当细菌遭遇不利因素（如热激、极端pH、营养缺乏、抗生素、噬菌体等）刺激时，细菌会出现与动物细胞凋亡早期半胱氨酸依赖的磷脂酰丝氨酸外翻现象，伴随核糖体rRNA降解及膜去极化和瓦解，引发凋亡样死亡（apoptosis-likedeath,ALD)。

4.2 真菌中的细胞凋亡

在单细胞真菌中，细胞凋亡可视为一种群体水平的防御或利他行为，有助于群体在胁迫条件下继续生存和延续。研究发现，过氧化氢、次氯酸、UV辐射、热激及蛋白质等外源和内源因素可诱导酵母等真菌凋亡。其现象与动物细胞凋亡具有相似的表现和生理生化特征，如细胞膜磷脂酰丝氨酸外翻、细胞质液泡化、染色质DNA断裂和细胞核染色体收缩等。此外，真菌在营养匮乏时可通过自噬回收组分以维持生存，但在营养耗尽进入静态期后，细胞生存能力快速下降，并出现磷脂酰丝氨酸外翻、DNA片段化等凋亡形态。

4.3 植物中的细胞凋亡

植物细胞凋亡的特征既保留了与动物细胞凋亡相似的核心机制（如核染色质断裂成片段、DNA片段化），又演化出植物特有的典型特征（如细胞壁修饰、与超敏反应的紧密结合）。植物细胞凋亡广泛发生于其生命周期中，如根冠更新、导管形成、叶片衰老以及超敏反应防御病原体等过程均与细胞凋亡有关。这些凋亡事件通常由外源或内源信号单独或协同触发，并主要依赖功能类似于动物溶酶体的液泡，在特定时空条件下发生。研究表明，多种植物激素（如脱落酸、细胞分裂素、赤霉素、乙烯等）可诱导特定细胞类型（如纤维细胞、管状分子等）的分化性死亡。此外，Ca²⁺、活性氧等内源信号分子也是调控植物细胞凋亡的关键因子。

教学建议在教学中教师可适度拓展细胞凋亡发生的范围，引导学生认识到细胞凋亡是生物体正常的生命历程，是机体或菌落的一种自我保护机制，并从细胞死亡方式的角度理解生物界的多样性和统一性。

5 结语

通过厘清关于细胞死亡方式的误区，可以帮助师生建立起更科学、动态的细胞死亡观，理解生命过程中“生”与“死”的精密平衡；能够提升学生的学科核心素养，并运用生命观念理解生物的多样性、统一性、独特性和复杂性；有助于学生形成科学的自然观与世界观，并进一步指导学生对生命活动规律的探索和解决实际问题。

来源：闵绍坤,王显松,黄婷君.关于细胞死亡方式的认识误区及教学建议[J].中学生物教学,2026,(07):58-60.