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(共32张PPT)
细胞的衰老和死亡
教学目标
细胞衰老的特征
01
细胞衰老的原因
02
细胞和个体衰老的关系
03
细胞的死亡
04
问题探讨
人到了一定的年龄就会出现白头发，并且随着年龄的增长，白头发往往会越来越多。白头发生成的直接原因是毛囊细胞合成黑色素的功能下降。
1.老年人白头发的形成与毛囊细胞的衰老有怎样的关系？
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？
3.细胞衰老与个体衰老有什么关系？
有，如造血干细胞；
有，如皮肤角质层细胞。
两者并不是一回事。个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。
一、细胞衰老的特征
细胞衰老的过程是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。
细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低
细胞核的体积增大，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
细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢
细胞内色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递
01
细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低。
02
03
04
05
细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积减小。
细胞内多种酶活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢。
细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深。
细胞内的色素逐渐积累（多），妨碍胞内物质的交流和传递。
“一大、一小、一多、两低”
讨论
为什么老年人的皮肤上会长出“老年斑”？
老年斑是由于细胞内的色素（主要是脂褐素）随着细胞衰老而逐渐积累造成的。脂褐素是不饱和脂肪酸的氧化产物，是一种不溶性颗粒物。不同的细胞在衰老过程中脂褐素颗粒的大小也有一定的差异。皮肤细胞的脂褐素颗粒大，就出现了老年斑。
人体衰老表现的原因
表现 原因
皮肤干燥、发皱
头发变白
老年斑
吸收能力下降
细胞水分减少，体积减小
毛囊细胞中的酪氨酸酶活性降低
细胞内色素（脂褐素）积累
细胞膜通透性改变，物质运输功能降低
无力
细胞呼吸速率减慢
二、细胞衰老的原因
自由基学说
我们通常把异常活泼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。
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，导致细胞衰老。
端粒学说
每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体，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。
端粒与生物体衰老的经典例证
1996年7月，克隆羊多莉出生，6年后，她得了一般老年时才会得的关节炎和肺病而死亡。
羊的平均寿命是12岁。
克隆多莉时，使用的是6岁的成年羊的体细胞核
三、细胞衰老与个体衰老的关系
单细胞生物：
细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
多细胞生物：

从细胞水平上讲，生物体内的细胞不断更新，既存在嫩幼细胞，同时也存在衰老或走向死亡状态的细胞。
01
从个体水平上讲，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
02
思考.讨论
科学家为了探究影响细胞衰老的年龄因素，进行如下实验。
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，结果如下表所示。
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。
细胞来源 胎儿 中年人 老年人
增殖代数 50 20 2~4
思考.讨论
从实验1中你能得出什么结论？
1
是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些？
2
细胞分裂能力随着物体的年龄增大而减弱
细胞核是决定细胞分裂的重要因素
一般情况下，体外培养的人体某种细胞，最多分裂50次左右就停止分裂了，并且丧失了正常的功能。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。老年人骨折后愈合得慢，与成骨细胞的衰老也有关系。
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。
细胞
衰老
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。
例如，人体皮肤生发层细胞不断分裂产生新的细胞以替代衰老的细胞；血液中的红细胞快速地更新，可以保障机体所需氧气的供应。但是机体中众多细胞及组织的衰老，就会引起人的衰老。人衰老后就会出现免疫力下降、适应环境能力减弱等现象。
儿童早衰症
四、细胞的死亡
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。
细胞凋亡
由基因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。
人的胚胎经历有尾阶段（上图为3周胚胎）
胎儿手的发育
是一种自然的生理过程。对机体有利。
细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
细胞凋亡的类型
细胞凋亡的意义
某些被病原体感染的细胞的清除。
03
成熟的生物体中细胞的自然更新。
02
个体发育中细胞的自动死亡。
01
细胞坏死
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。
细胞坏死不是由基因决定的，是一种非正常的死亡，对机体有害。
细胞凋亡和细胞坏死的比较
项目 细胞凋亡
细胞坏死
过程特点 　生理过程，为正常死亡的过程 病理性过程
是否受基 因控制 是
否
影响因素 　 温和的刺激或药物引起 　
电、热、冷、机械等伤害性刺激
反应 被吞噬细胞吞噬，不引起炎症 引起周围炎症反应
对机体是 否有利 是
否
细胞自噬
通俗地说，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，这就是细胞自噬。
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。
克里斯汀·德·迪夫
研究表明，人类许多疾病的发生，可能与细胞自噬发生障碍有关，因此，细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。
思维训练
分析数据
人体不同细胞的寿命和分裂能力不同（见下表）。请分析表中有关数据。
细胞种类 小肠上皮细胞 平滑肌细胞（分布于内脏器官） 心肌细胞 神经细胞 白细胞
寿命 1~2d 很长 很长 很长 5~7d
能否分裂 能 能 不能 绝大多数不能 不能
1.细胞的寿命与分裂能力之间有对应关系吗？比如寿命短的细胞能否一定能分裂？
3.根据以上分析，请推测皮肤表皮细胞的寿命和分裂能力。
讨论
2.细胞的寿命和分裂能力与它们承担的功能有关系吗？
细胞的寿命与分裂能力无关。寿命短的细胞不一定能分裂，如白细胞。
有关系。
学生可作出各种推测。皮肤表皮细胞的寿命约为10d，生发层细胞分裂能力强。
例1 下列说法不正确的是 (　　)
A.对单细胞生物而言，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡
B.对多细胞生物来说，细胞衰老必然导致生物个体衰老
C.对多细胞生物来说，细胞会随着分裂次数的增多而衰老
D.对多细胞生物来说，体内总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态
课堂练习
B
例2 下列关于人体细胞的叙述，错误的是 (　　)
A.人的正常体细胞的分裂次数是有限的
B.自由基攻击蛋白质可以引起细胞衰老
C.细胞中衰老的线粒体可被溶酶体分解清除
D.衰老细胞代谢速率加快是细胞内水分减少引起的

课堂练习
D
例3 关于细胞凋亡的叙述，错误的是 (　　)
A.细胞凋亡受细胞自身基因的调控
B.细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中
C.细胞凋亡也称为细胞编程性死亡
D.被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除

课堂练习
B
例4 关于细胞凋亡与细胞坏死，下列说法正确的是 (　　)
A.细胞凋亡是由细胞内的遗传物质控制的
B.细胞死亡是细胞凋亡的同义词
C.细胞坏死受到严格的由遗传机制决定的程序性调控
D.被病原体感染的细胞的清除是通过细胞坏死完成的
课堂练习
A
例5 2016年10月3日下午，诺贝尔生理学或医学奖在瑞典斯德哥尔摩当地的卡罗林斯卡医学院揭晓，日本科学家大隅良典荣获该奖项，以表彰他在细胞“自噬机制”研究方面的卓越贡献。“自噬”又称Ⅱ型程序性细胞死亡，是以细胞质内出现双层膜结构包裹“长寿命”蛋白质和细胞器的自噬体为特征的细胞“自我消化”的一系列生化过程。下列有关细胞“自噬”的说法中，不正确的是 (　　)
课堂练习
C
A.溶酶体参与了细胞“自噬”的过程
B.细胞“自噬”是生物个体发育过程中的一种正常现象
C.细胞“自噬”与细胞内的基因表达无关
D.细胞内自噬体的形成过程与膜的流动性有关

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