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第3节
细胞的衰老和死亡
第6章　细胞的生命历程
运用结构和功能观，解释细胞衰老的特征、原因和细胞衰老与个体衰老的关系。
运用结构与功能观、稳态与平衡观，阐明细胞凋亡的机理、意义以及与细胞坏死的区别。
2
1
《人的一生中面部衰老变化》
“花有重开日，人无再少年”，人体的衰老是不可避免的。
衰老的人有哪些特征？
皱纹
白头发
老年斑
体力下降
精力不足
细 胞 的 死 亡
细 胞 衰 老
目标一
目标二
目
录
CONTENTS
细胞衰老：
细胞的 和 __ 发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的 、 、 和 发生变化。
生理状态
化学反应
形态
结构
功能
衰老细胞核
正常细胞核
衰老细胞
正常细胞
1
细胞衰老的特征
细胞核体积增大，核膜内折,染色质收缩，染色加深
细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小
细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递
老年斑
细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低
细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢
“一大一小一多两低”
任务一
分析细胞衰老的特征
“少小离家老大回，乡音无改鬓毛衰。”与年轻人相比，老年人有许多衰老的特征。例如，头发变白、出现“老年斑”、满脸皱纹、头发稀疏、浑身乏力、行动迟缓等。
请结合细胞衰老的特征进行分析回答：
表现 原因
满脸皱纹
出现“老年斑”
浑身乏力、 行动迟缓
头发变白
吸收能力下降
皮肤细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小
皮肤细胞中色素积累
老年人细胞中与呼吸有关的酶活性降低，代谢缓慢
由于毛囊中的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少
细胞膜通透性改变，物质运输功能降低
一
则
广
告
2
细胞衰老的原因
(1)自由基学说
细胞中的氧化反应
辐射
有害物质的入侵
如AB两个原子各提供一个电子通过共价键形成一个分子A∶B, 这两个电子是配对的。如果在化学反应中发生了均裂, A和B各带走一个电子,它们就是未成对电子。
含未配对电子
别来抢我电子
异常活泼的带电分子或基团
超氧化物岐化酶（SOD）、CAT和GSH-PX等存在于正常细胞内的清除自由基的防御系统，它们的活性升高能延缓机体的衰老。
物质：VE、VC、类胡萝卜素、茶多酚等
酶：超氧化物歧化酶、过氧化氢酶等
端粒
端粒的概念：每条染色体的两端含有的一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体。
细胞中一种延长端粒的酶，
可以延缓细胞的衰老。
端粒酶
每次细胞分裂后，端粒DNA序列会缩短一截，随着分裂次数增加截短部分会逐渐向内延伸。
端粒的特点：
2
细胞衰老的原因
（2）端粒学说
从古至今，人们一直都在为不老而努力。古有始皇遍寻长生不老药，随着生活水平的提高，美容事业不断发展，每个人都想青春永驻。那么，从细胞衰老的端粒学说出发，可以怎么延缓衰老？
如果细胞中端粒酶一直保持很高的活性，端粒的缺损就能得到弥补，染色体的稳定性也得到维持，细胞衰老的进程就会被延缓。
美容院
秦始皇
分析
细胞衰老或死亡 ≠ 个体衰老或死亡
正常的细胞衰老利于机体更好地实现自我更新
细胞衰老或死亡 = 个体衰老或死亡
单细胞生物
多细胞生物
3
细胞衰老与个体衰老的关系
实验1：单独培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞，结果如下：
细胞来源 胎儿 中年人 老年人
增殖代数 50 20 2～4
从实验1中你能得出什么结论？
年龄越大的个体内的体细胞增殖代数越少，年龄越小的个体内的体细胞增殖代数越多，细胞增殖的能力与个体的年龄有密切的关系。
随年龄增长，细胞继续分裂的次数会逐渐减少，说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老。
4
年龄因素与细胞衰老的关系
是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些？为什么？
细胞核对细胞分裂的影响大一些。
细胞核是遗传信息库，是遗传和代谢的控制中心。
实验2：将年轻人的体细胞去核后与老年人的细胞核融合；将老年人的体细胞去核后与年轻人的细胞核融。分别在体外培养。
青年人的核
老年人的质
分裂旺盛
老年人的核
青年人的质
不分裂
1.细胞衰老是细胞正常的生命现象，下列有关叙述不正确的是
A.人体细胞会随着分裂次数的增多而衰老
B.衰老细胞中的自由基可攻击细胞中的多种物质分子
C.细胞衰老导致所有酶的活性都降低，物质运输功能下降
D.细胞衰老最终表现在细胞的形态、结构和功能发生变化
衰老细胞内部分酶的活性降低，C错误。
√
2.根据细胞衰老的自由基学说，自由基能攻击和破坏细胞内多种执行正常功能的生物分子，最终导致细胞衰老。下列有关自由基的说法，错误的是
A.攻击蛋白质可能降低某些酶的活性
B.攻击DNA可能引发基因突变
C.攻击磷脂一定会使中心体受到损伤
D.攻击生物膜的组成成分磷脂会引发新的自由基产生
√
当自由基攻击磷脂分子时，具有生物膜结构的细胞器可能受到损伤，中心体为无膜结构的细胞器，故当自由基攻击磷脂分子时，它不一定受到损伤，C错误。
细 胞 的 死 亡
细 胞 衰 老
目标一
目标二
目
录
CONTENTS
由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。
是一种程序性死亡
与凋亡相关的基因选择性表达的结果。
①
细胞凋亡
细胞死亡的主要方式
（生理性）
发育性凋亡
更新性凋亡
清除性凋亡
完成正常生长发育
维持内部环境的稳定
抵御外界因素的干扰
胎儿手掌发育
青蛙的发育
某些被病原体感染的细胞的清除
清除受损、突变、衰老的细胞
①
细胞凋亡
细胞死亡的主要方式
（生理性）
1.分析细胞凋亡的原因
(1)请结合资料分析：为什么有的神经细胞会死亡？
脊椎动物神经系统在胚胎发育过程中会产生过量的神经细胞，一些神经细胞如果获得的存活因子不足，就会走向死亡，也就是说，细胞的凋亡其实是在细胞内部的信号分子精确调控下发生的。
任务三
分析细胞凋亡
资料：脊椎动物神经系统在胚胎发育过程中，会产生过量神经细胞，与神经细胞接触的靶细胞分泌出有限的存活因子。只有竞争得到足够的存活因子，神经细胞才存活。最终合适数量的神经细胞与靶细胞建立连接。
细胞凋亡的速率与它们的功能有关系。因为白细胞的功能是吞噬病菌等，所以白细胞凋亡的速率很快。细胞凋亡不仅保证了多细胞生物个体发育的正常进行，而且在维持生物体内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰方面也都起着非常关键的作用。
（2）同样是血细胞，白细胞与红细胞的功能不同，凋亡的速率也不一样，白细胞凋亡的速率比红细胞快得多。细胞凋亡的速率与它们的功能有关系吗？请结合这一事例说明细胞凋亡的生物学意义。
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，由于细胞的正常代谢活动受损或中断，从而引起细胞的损伤和死亡。
坏死细胞的膜通透性增高，致使细胞肿胀，细胞器变形或肿大，最后细胞破裂。
②
细胞坏死
（病理性）
2.分别阐述细胞坏死和细胞凋亡过程中的变化
正常细胞
凋亡小体
细胞肿胀
细胞收缩
细胞破裂
炎症反应
被吞噬细胞
吞噬消化
极端的物理因素
极端的化学因素
病理性刺激—石棉
细胞坏死：
①细胞肿胀
②出现细胞器变性、肿大等现象
③最终细胞破裂，释放出细胞内容物，还会引发炎症。
细胞凋亡：
①细胞会出现染色质的浓缩，染色体聚集分块的现象。
②细胞核断裂，细胞开始形成一个个的凋亡小体。
③凋亡小体最终会被吞噬细胞吞噬清除。
细胞凋亡（主动）
细胞坏死（被动）
核心归纳
细胞凋亡与细胞坏死的区别
项目 细胞凋亡 细胞坏死
与基因的关系
特点
死亡原因
死亡过程
对机体的影响
与基因无关
病理性
有害
不利因素影响
受凋亡基因控制
生理性
有利
基因控制
主动的
被动的
“寿终正寝”
“死于非命”
核心归纳
细胞衰老、细胞凋亡和细胞坏死的区别
项目 细胞衰老 细胞凋亡 细胞坏死
实质 内因和外因共同作用的结果 受到由遗传机制决定的程序性调控 受电、热、冷、机械等不利因素影响，与基因无关
形态 变化 细胞萎缩，细胞膜皱缩 多为单个细胞，形成凋亡小体，细胞膜内陷 外形呈不规则变化，细胞膜破裂
核心归纳
细胞衰老、细胞凋亡和细胞坏死的区别
项目 细胞衰老 细胞凋亡 细胞坏死
意义 ①生物体的绝大多数细胞都经历未分化—分化—衰老—死亡的过程； ②细胞衰老是时刻都在发生的 ①清除多余、无用的细胞； ②清除完成正常使命的衰老细胞； ③清除体内的有害细胞； ④维持器官和组织中细胞数目的相对稳定 对周围细胞造成伤害，引发炎症
对机体 的影响 对机体有利 对机体有利 对机体
有害
在细胞缺乏营养，受到损伤、衰老或微生物入侵时，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。。
③
细胞自噬
（生理性）
营养匮乏时进行自救
维持细胞内部环境的稳定
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需要的物质和能量。
在细胞受到损伤、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。
有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡
③
细胞自噬
（生理性）
3.(2023·云南昆明高一统考)中风，也叫脑卒中，起因一般是由脑部血液循环障碍导致局部神经结构损伤、功能缺失。下列相关叙述正确的是
A.中风时神经细胞死亡对机体是有利的
B.中风时神经细胞死亡是由基因控制的细胞的自动死亡
C.中风时的神经细胞死亡属于细胞坏死
D.中风时发生了细胞分化导致神经细胞的结构和功能改变
√
神经细胞死亡，对中风患者不利，A错误；
中风时神经细胞死亡不是由基因控制的细胞的自动死亡，属于细胞坏死，B错误，C正确。
4.(2023·河南驻马店高一期末)下列关于细胞凋亡与细胞坏死的说法，错误的是
A.细胞坏死可能会诱发炎症反应，从而对机体造成伤害
B.细胞凋亡受细胞内的遗传物质控制
C.细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除也是通过细胞凋亡来完
成的
D.细胞坏死前细胞内不存在凋亡基因
√
细胞坏死是由种种不利因素引起的，可能会诱发炎症反应从而对机体造成伤害，A正确；
细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，受细胞内的遗传物质控制，B正确；
细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除也是通过细胞凋亡来完成的，C正确；
细胞坏死前细胞内存在凋亡基因，D错误。

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