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第6章 细胞的生命历程
第3节 细胞的衰老和死亡
人到了一定的年龄就会出现白头发,并且随着年龄长,白头发往往会越来越多。白头发生成的直接原因是细胞合成黑色素的功能下降。
讨论：
1.老年人白头发的形成与毛囊细胞的衰老有怎样的关系？
问题探讨：
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,所以老年人的头发会变白。
2.老年人体内有没有幼嫩的细胞？年轻人体内有没有衰老的细胞？
有幼嫩的细胞，如精原细胞仍能产生精子细胞，造血干细胞分化出各种血细胞；
有衰老的细胞，如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞,最后凋亡，红细胞和白细胞的衰老。
3.细胞衰老与个体衰老有什么关系
人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。但从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
出生、生长、衰老和死亡，是生物界的正常现象，生物个体如此，细胞也是如此。 生物体内的绝大多数细胞，都经过分裂、分化、衰老、死亡这几个阶段。
细胞衰老的过程：
细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。
一、细胞的衰老的特征
②细胞内多种酶的_____
______，呼吸速率____ ，新陈代谢速率_____
降低
④细胞膜______ 改变，使_____________降低
⑤细胞核的体积____，核膜_____，染色质____、染色_____
①细胞内的____减少，细胞____，体积____
③细胞内的____ 逐渐___ ，妨碍细胞内物质的____ 和_____
通透性
物质运输功能
增大
内折
收缩
加深
水分
萎缩
变小
减慢
色素
减慢
积累
交流
传递
活性
一、细胞的衰老的特征
口诀：
②细胞内水分减少，体积变小，细胞内呼吸速率减慢，新陈代谢减慢；
④多种酶的活性降低(酪氨酸酶)；
③细胞内色素(脂褐素)积累；
①细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深；
⑤细胞膜通透性改变，物质运输功能降低。
一大
一小
两低
一多
如皮肤干燥、发皱
如头发变白，无力
如吸收能力下降
如老年斑
一、细胞的衰老的特征
衰老的细胞影响个体表现
衰老症状 原因分析
皮肤干燥、皱纹、变矮
头发变白
老年斑
吸收能力下降
行动迟缓无力、怕冷
细胞水分减少，体积减小
细胞内的酶（酪氨酸酶）活性降低
细胞内色素（脂褐素）的累积
细胞膜通透性改变
细胞呼吸速度减慢
一、细胞的衰老的特征
（1）自由基学说：
自由基：
异常活泼的带电分子或者基团；含有未配对电子，表现出高度的活泼性。
超氧化物歧化酶(SOD)可以清除自由基，延缓细胞衰老。
二、细胞衰老的原因
自由基会攻击①生物膜的组成成分磷脂分子，对生物膜损伤较大；
②攻击DNA，可能引起基因突变；
③攻击蛋白质，使其活性下降，使细胞衰老。
二、细胞衰老的原因
概念：
每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体
端粒
端粒的显微镜照片
(染色体为红色，黄色荧光显示端粒)
（2）端粒学说
每次细胞分裂后，端粒DNA序列会__________
端粒内侧正常基因的
DNA序列受到_______
细胞活动渐趋_____
缩短一截
损伤
异常
结果
特点：
补充：端粒酶的主要功能是维持染色体末端的端粒序列 ，从而保护染色体
二、细胞衰老的原因
患婴幼儿早衰症的小孩在1岁时出现明显的衰老，12-18岁即过早夭折。
正常儿童（左）和婴幼儿早衰症患者（右）
（1）
二、细胞衰老的原因
思考讨论：
1.老年人体内有没有幼嫩的细胞？年轻人的体内有没有衰老的细胞？
2.细胞衰老与个体衰老有什么关系？
老年人体内有幼嫩的细胞，如造血干细胞一生都能增殖分化产生各种类型的血细胞；年轻人体内也有衰老的细胞，如皮肤的角质层细胞，最后细胞凋亡脱落。
二、细胞衰老的原因
1、单细胞生物: 细胞衰老或死亡=个体衰老或死亡
2、多细胞生物：
细胞衰老≠个体衰老
体内细胞时刻都在更新，总有一部分细胞正在衰老或走向死亡
个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程
三、细胞衰老与个体衰老的关系
思考.讨论：
实验1：在相同的条件下,分别单独培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞,结果如下表：
年龄因素与细胞衰老的关系
细胞来源 胎儿 中年人 老年人
增殖代数 50 20 2~4
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合。分别在体外培养。结果是前者不分裂,后者分裂旺盛。
三、细胞衰老与个体衰老的关系
1.从实验1中你能得出什么结论？
随着年龄的增长,细胞继续分裂的次数会逐渐减少,这说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老。
细胞核。
细胞核是细胞生命活动的控制中心,随着细胞分裂次数的增多,或者细胞进入衰老状态,细胞核中的遗传物质会出现收缩状态,细胞中一些酶的活性会下降,从而影响细胞的生活。
讨论：
2.是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些？
三、细胞衰老与个体衰老的关系
1. （教材P123问题探讨改编）随着年龄的增长，人会逐渐衰老，皮肤上会长出老年斑，头发也会变白，下列相关叙述错误的是A. 老年斑是衰老细胞内色素积累的结果B. 细胞衰老后细胞核体积增大，染色质收缩C. 衰老细胞内酶的活性降低，呼吸速率减慢D. 人衰老后皮肤会干燥与细胞内的水分减少无关
D
2. （教材P124改编）细胞衰老机制的自由基学说认为，细胞产生的自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，会产生新的自由基攻击别的分子，由此引发雪崩式的反应。下列有关叙述正确的是A. 细胞衰老的过程中细胞核体积变小B. 自由基引起细胞衰老属于负反馈调节C. 衰老细胞中的线粒体为机体供能减少D. 衰老细胞的凋亡不受遗传物质的控制
C
细胞衰老是人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。
众多细胞的衰老会导致人体的衰老，会出现（ ）、（ ）等现象；
免疫力下降
适应环境能力减弱
例如：血液中红细胞的快速更新可保障机体所需氧气的供应
1.有利方面
2.不利方面
细胞衰老的意义
三、细胞衰老与个体衰老的关系
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。
1、细胞凋亡实例：
细胞凋亡：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以细胞凋亡是一种程序性死亡。
2、意义：完成正常发育，维持内部环境稳定，抵御外界因素干扰起关键作用
四、细胞的死亡
（一）细胞凋亡
3、细胞凋亡的机制：
实质：与凋亡相关的基因选择性表达的结果。
四、细胞的死亡
实例：① 烫伤的皮肤细胞的死亡 ② 骨折后骨细胞的死亡
③ 吸烟者肺部细胞因尼古丁作用的死亡
指在种种不利因素影响下，由细胞的正常代谢活动受损或中断引起细胞的损伤和非正常性死亡。
过程：
正常细胞
细胞损伤或死亡
正常代谢活动
种种不利因素
进行
受损
中断
（二）细胞坏死
（物理、化学因素或严重的病理性刺激）
四、细胞的死亡
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
细胞凋亡和细胞坏死的区别
受凋亡基因控制的
不受基因控制
生理性
病理性
对机体是有利，不发生炎症
对机体是有害，发生炎症
不利因素影响
基因控制
主动的
被动的
四、细胞的死亡
细胞自噬 就是细胞吃掉自身的结构和物质。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。
（三）细胞自噬
四、细胞的死亡
意义:
①营养缺乏的细胞:通过细胞自噬可以获得维持生存所需的___________。
②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
___________的细胞器,以及感染的_____________,从而维持细胞_________
的稳定。
③激烈的细胞自噬:可能诱导_________。
物质和能量
受损或衰老
微生物和毒素
内部环境
细胞凋亡
四、细胞的死亡
1. （教材P126改编）下列现象属于细胞凋亡的是①蝌蚪在发育过程中，尾和鳃在一定时期消失②植物胚在发育过程中，出现胚柄退化③新冠病毒侵入人的细胞，最终导致细胞裂解④在成熟的生物体中，某些被病原体感染的细胞的清除A.①②③ B. ①②④
C.②③④ D. ①③④
B
2. （教材P125改编）“鲜花吐蕊，绿叶葱茏，抑或花瓣凋落，枯叶飘零”展示着个体的生命现象，折射出细胞的生命历程。下列相关叙述错误的是A. “鲜花吐蕊”过程伴随着细胞的生长、分裂和分化B. “花瓣凋落”过程伴随细胞中多种酶活性的降低C. 绿叶中某个细胞的衰老说明整个叶片开始衰老D. 被病原体感染的枯叶细胞可通过细胞凋亡进行清除
C

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