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(共24张PPT)
6.3 细胞的衰老和凋亡
问题探究
1.老年人白头发的形成与毛囊细胞的衰老有怎样的关系？
提示：老年人毛囊细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，头发就会发白。
问题探究
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？
提示：老年人体内还会有幼嫩的细胞，如精原细胞仍能增殖产生精子，造血干细胞一生都能增殖和产生各种类型的血细胞；年轻人体内也有衰老的细胞，如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞，最后细胞凋亡、脱落。
3.细胞衰老与个体衰老有什么关系？
提示：人体衰老与细胞衰老并不是一回事。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，人体衰老过程也是组成人体细胞普遍衰老的过程。
细胞衰老的过程是细胞的___________和____________发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的_______________________发生变化。
细胞衰老的概念：
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。
生理状态
化学反应
形态、结构和功能
问题探究
个体衰老的特征
毛囊中黑色素细胞衰老， 细胞中的酪氨酸酶活性降低， 黑色素合成减少。
细胞内水分减少，细胞萎缩，体积减小、代谢减慢。
细胞中色素积累
头发变白
皱 纹
老年斑
一、细胞衰老的特征
小组讨论，问题探究：尝试从分子和细胞水平找出衰老的原因。
头发变白
皱纹
老人斑
细胞内酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少
细胞水分减少，体积变小
细胞内色素(脂褐素)的累积
无力
细胞内呼吸速率减慢
细胞膜通透性功能改变
吸收能力下降
一、细胞衰老的特征
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
内质网排列无序化，解体，总量有所减少
细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低
细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深
线粒体数量减少，体积膨大，甚至萎缩，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
细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小
一、细胞衰老的特征
二、细胞衰老的原因
1、自由基学说
异常活泼的带电分子或基团，称为自由基。
细胞衰老
基因突变
（雪崩反应）
自由基是什么？
异常活泼的带电分子或基团称为自由基，表现出高度反应的活泼性。
自由基是怎样产生的？
细胞内不断进行各种氧化反应，这些反应很容易产生自由基。辐射及有害物质的入侵刺激细胞产生自由基。
自由基的危害有哪些？
攻击或破坏细胞内的生物分子，如磷脂、蛋白质、DNA等。当自由基产生超过机体的清除能力，过多的自由基就会对许多细胞组织造成损伤。
二、细胞衰老的原因
2、端粒学说
端粒是染色体两端的“DNA-蛋白质复合体”，随着细胞分裂次数的增加，端粒DNA序列截短，端粒内侧正常的基因DNA序列受到损伤，使细胞活性渐趋异常。
端粒
单细胞生物
个体衰老与死亡=细胞衰老与死亡
多细胞生物
个体衰老与死亡=细胞普遍衰老与死亡
三、细胞衰老与个体衰老的关系
思考：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？
有！
有！
三、细胞衰老与个体衰老的关系
1961年，海弗利克利用胚胎和成体的成纤维细胞进行体外培养，发现胚胎的成纤维细胞分裂传代50次后开始衰退和死亡，相反，来自成年组织的成纤维细胞只能培养15～30代就开始死亡。
海弗利克的实验表明，正常人的成纤维细胞，在体外培养条件下，即使条件适宜，细胞也不能无限制地分裂，即使是机体中可以终生分裂的细胞，在体外培养时也有分裂次数的极限。由于上述规律是海弗利克研究和发现的，故称为海弗利克界限。
细胞来源 胎儿 中年 老年 早衰患儿
分裂次数 40~60 15~30 2~10 2~10
不同年龄人的肺成纤维细胞分裂次数
思考·讨论：年龄因素与细胞衰老的关系
三、细胞衰老与个体衰老的关系
思考·讨论：细胞核、细胞质对细胞分裂的影响
海弗利克设计了一组非常巧妙的实验，将已经分裂40次的男性肺成纤维细胞和已经分裂10次的女性肺成纤维细胞混合培养，同时用单独培养的细胞作对照，结果发现，混合培养的两类细胞的分裂次数与它们分别单独培养时相同。他还将年轻人体细胞去核后与老年人的完整细胞融合，另将老年人体细胞去核后与年轻人的完整细胞融合，分别在体外培养，结果前者不分裂，后者能够旺盛分裂。
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，细胞中的一些酶的活性会下降，从而影响细胞的生活。（教材P125）
三、细胞衰老与个体衰老的关系
1、细胞凋亡
细胞凋亡：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。又称细胞编程性(程序性）死亡（自主性死亡）。（P126）
胎儿手的发育
人胚胎发育中尾的消失
三、细胞的死亡
1、细胞凋亡
细胞凋亡的意义
1、有利于清除多余、无用细胞，维持器官、组织和细胞数目的相对平衡
2、有利于清除发育不正常的细胞。
3、有利于清除有害细胞。如某些被病毒感染的细胞和一些肿瘤细胞可以通过细胞凋亡的方式清除。
4、有利于清除已完成正常使命的衰老细胞。
三、细胞的死亡
2、细胞坏死
细胞坏死：在种种不利因素的影响下，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而引起的细胞损伤或死亡（被动性死亡）
极端的物理因素
极端的化学因素
病理性刺激—石棉
三、细胞的死亡
细胞凋亡
apoptosis
细胞坏死
necrosis
内陷
凋亡小体
吞噬C
C膜破裂
炎症
外界刺激
基因决定
三、细胞的死亡
项目 细胞的凋亡 细胞的坏死
与基因的关系 受基因控制 不受基因控制
细胞膜的变化 内陷 破裂
形态变化 细胞变圆， 与周围细胞脱离 细胞外型不规则变化
影响因素 环境的生理性或病理刺激信号，环境条件的变化或缓和性损伤 强烈的物理化学因素和严重的病理性刺激
核与核膜 形成凋亡小体 膜破裂，碎核释放
对机体的影响 对机体有利 对机体有害
细胞的凋亡和坏死比较
三、细胞的死亡
细胞自噬：在一定的条件下，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，这就是细胞自噬。
意义：
获得维持生存所需的物质和能量。
清除受损或衰老损伤的细胞器，以及感染的微生物和毒素，维持细胞内部环境的稳定。
激烈的细胞自噬可诱导细胞凋亡，对许多疾病的防治如癌症等有重要意义。
三、细胞的死亡
细胞
细 胞
正常分化
畸形分化
癌细胞
组织
分裂
分化
致癌因子
器官、系统
生物体
衰老
死亡
凋亡
坏死
小结
1、细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述，正确的是（ ）
A．胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡
B．小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象
C．清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象
D．细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程，属于细胞坏死
2、人体细胞凋亡和衰老是细胞生命活动的必然规律。下列叙述正确的是( )
A．细胞凋亡仅发生在衰老细胞中 B．细胞凋亡由机械损伤引发
C．衰老细胞中所有酶的活性降低 D．衰老细胞的需氧呼吸变慢
B
D
即时训练
3、下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。
据图分析，不正确的是
A．①过程表明细胞凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能
B．细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性表达
C．②过程中凋亡细胞被吞噬，表明细胞凋亡是细胞被动死亡过程
D．凋亡相关基因是机体固有的，在动物生长发育过程中发挥重要作用
C
即时训练
4．关于细胞分裂的叙述，正确的是
A．细胞分裂是细胞分化的基础，与衰老、癌变共同组成细胞的完整生命历程
B．有丝分裂有一个细胞周期，减数分裂有两个细胞周期
C．有丝分裂过程中可以发生基因突变和染色体变异，减数分裂过程还会发生基因重组
D．每种分裂后期都会出现着丝点分裂，染色体加倍
C
即时训练

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