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第3节 细胞衰老和死亡
一、细胞衰老的特征
1．细胞膜通透性改变，物质运输功能降低。
2．细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深。
3．细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小。
4．细胞内多种酶活性降低，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，妨碍细胞内的物质交流和传递。
二、细胞衰老的原因
1.自由基学说：
（1）自由基：我们通常把异常活跃的带电分子或基团称为自由基。自由基含有未配对电子，表现出高度的反应活泼性。
（2）自由基的产生：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。此外，辐射以及有害物质入侵也会刺激细胞产生自由基。例如，水在电离辐射下便会产生自由基。
（3）自由基的危害：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，致使细胞衰老。
2.端粒学说：每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA，称为端粒。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，端粒内侧的正常基因的DNA序列就会受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。
（1）端粒是存在于真核细胞染色体两端的一段DNA——蛋白质复合体。
（2）一般情况下，细胞愈老，其端粒愈短。当端粒缩短至关键长度时，细胞衰老加速。
（3）研究发现，细胞中存在一种端粒酶，它能催化合成端粒。正常人成熟体细胞中检测不到端粒酶活性，一些良性病变细胞、体外培养的成纤维细胞中也检测不到端粒酶活性。但在睾丸、卵巢、胎盘等的细胞中此酶有活性，恶性肿瘤细胞中具有高活性的端粒酶。
三、细胞衰老与个体衰老的关系
1.单细胞生物：细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
2.多细胞生物：多细胞生物体内的细胞总是在不断更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。然而从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
（1）细胞随分裂次数的增加，逐渐丧失正常功能，进人衰老状态。
（2）细胞衰老是人体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。
（3）机体中众多细胞及组织的衰老，会引起人的衰老，导致免疫力下降，适应环境能力减弱等。
四、细胞死亡
1．细胞死亡分为细胞凋亡和细胞坏死。
2．细胞凋亡：
（1）概念：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，所以也常常被称为程序性死亡。
（2）实例：人在胚胎时期尾部消失、蝌蚪尾部的消失、胎儿的手指；细胞的自然更新；某些被病原体侵染的细胞的清除等。
（3）意义：①清除多余的、无用的细胞。
②清除完成正常使命的衰老细胞，如衰老的白细胞死亡。
③维持器官和组织中细胞数目的相对稳定，如红细胞的更新。
④清除体内有害的细胞，如癌症的发生就是异常细胞没有被及时清除的结果。
（4）特点：①细胞凋亡是机体正常的生命现象，对机体具有积极意义。
②细胞凋亡不仅仅发生在个体发育的胚胎时期，而是贯穿整个生命活动始终。
3.细胞坏死：
（1）概念：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，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
（2）举例：烫伤、烧伤而死亡的细胞。
4.细胞自噬
（1）概念：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的现象。
（2）意义：
①细胞自噬可在营养缺乏条件下获得维持生存所需的物质和能量。
②细胞自噬能清除受损或衰老的细胞器以及感染的微生物和毒素，维持细胞内部环境的稳定。
③有些激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡。

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