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第六章 细胞的生命历程
第3节 细胞的衰老和凋亡
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。
讨论：
问题探讨
满头白发的老人
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？
老年人体内还会有幼嫩细胞，如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，最后凋亡、脱落。
细胞衰老：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，其在形态、结构、功能上都发生明显的变化
④细胞内多种酶__________
呼吸速率____ ，新陈代谢速率_____
①细胞膜______ 改变，使__________
②细胞核的体积____，核膜_____，染色质____、染色_____
③细胞内的______减少，细胞______，体积_____
⑤细胞内的____ 逐渐_____，妨碍细胞内物质的交流和传递。
通透性
物质运输功能降低
增大
内折
收缩
加深
水分
萎缩
变小
减慢
色素
减慢
积累
活性降低
一大、一小、一多、一少、两低、两慢
细胞核
细胞
色素
水分
物质运输、酶活性
呼吸、代谢
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。
①细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低
②细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深
③细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小
④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
⑤细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递
巧记：一大、一小、一多、一少、两低、两慢
一、细胞衰老的特征
皮肤干燥、皱纹
头发变白
老年斑
吸收能力下降
行动迟缓无力
个体衰老表现
细胞、分子层面变化
细胞水分减少，体积变小
部分酶（如：酪氨酸酶）活性降低
细胞内色素(脂褐素)的积累
细胞膜通透性功能改变
细胞呼吸速率减慢、代谢速率减慢
与细胞衰老有关的酶活性升高
一大
细胞核的体积增大，染色质收缩，染色加深。
一小
细胞体积变小。
一多
细胞内的色素逐渐积累增多。
两低
细胞膜的物质运输功能降低，多种酶的活性降低。
一少
两慢
细胞内的水分减少。
细胞内的呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢。
一、细胞衰老的特征
衰老的细胞内染色质收缩影响DNA的复制（ ）
细胞衰老时，所有酶的活性降低（ ）
细胞衰老时，酶活性降低，细胞核的体积减小（ ）
衰老细胞的体积减小，物质运输功能增强（ ）
√
×
×
×
（1）自由基的概念：异常活泼的带电分子或基团。
二、细胞衰老的原因
（3）自由基的产生
细胞中的氧化反应
辐射
有害物质入侵
自由基
含有未配对的电子，有高度的反应活泼性。
(2)自由基的特性：
自由基
磷脂分子
DNA
蛋白质
生物膜损伤
基因突变
活性下降
攻击和破坏
细胞衰老
二、细胞衰老的原因
（3）细胞衰老的原因
产生更多的自由基
生物分子
攻击和破坏
2.端粒学说：
（1）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。
（2）端粒的特点：每次细胞分裂，端粒DNA会缩短一截。
二、细胞衰老的原因
2.端粒学说：
端粒内侧正常基因的DNA序列受损伤
细胞活动渐趋异常/衰老
细胞分裂
向内 延伸
端粒DNA序列缩短
细胞衰老或死亡 ＝ 个体衰老或死亡
多细胞生物
单细胞生物
细胞衰老或死亡 = 个体衰老或死亡
多细胞生物：个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
四、细胞衰老与个体衰老的关系
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。
细胞来源 胎儿 中年人 老年人
增殖代数 50 20 2~4
讨论：从实验1中你能得出什么结论？
细胞增殖的能力与个体的年龄有密切的关系。
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。
讨论：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。
老年人的核
青年人的质
不分裂
青年人的核
老年人的质
分裂
细胞核是遗传信息库，是遗传和代谢的控制中心
思考：细胞衰老对机体一定是不利的吗？
四、细胞衰老的意义
有利方面:
众多细胞的衰老会导致人体的衰老，会出现免疫力下降、适应环境能力减弱等现象。
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。
不利方面:
衰老细胞的命运是什么？
正常血管平滑肌细胞
细胞衰老
细胞死亡
端粒存在于所有的细胞（ ）
同一种体细胞端粒长度与其有丝分裂能力成正相关（ ）
自由基只有攻击蛋白质才会导致细胞衰老（ ）
衰老的生物体中，细胞都处于衰老状态（ ）
多细胞生物幼嫩的个体中也有衰老的细胞（ ）
×
√
×
×
√
（1）定义：
由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，是一种程序性死亡。
（2）实质：与凋亡相关的基因选择性表达的结果
1、细胞凋亡
四、细胞的死亡
四、细胞的死亡
（3）细胞凋亡意义：
Ⅲ、抵御外界因素的干扰（清除性凋亡）：某些被病原体感染的细胞的清除
I、完成正常生长发育（发育性凋亡）：人体胚胎时期，尾的消失；蝌蚪发育过程，尾的消失；胎儿手发育过程中，手指连接处细胞的自动死亡。
Ⅱ、维持内部环境的稳定（更新性凋亡）：清除受损、突变、衰老的细胞
思考：凋亡细胞内基因表达都下降，酶活性都减弱吗？
不是。其中促进细胞凋亡的基因加强，相应的酶活性也增强。
2、细胞坏死
（1）概念：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细胞的损伤和死亡，它是细胞的一种病理性死亡。
（2）过程：
正常细胞
正常代谢活动
进行
受损中断
种种不利因素
细胞损伤和死亡
四、细胞的死亡
极端的物理因素
极端的化学因素
病理性刺激
细胞凋亡
apoptosis
细胞坏死
necrosis
内陷
凋亡小体
吞噬细胞
细胞膜破裂
炎症
外界刺激
基因决定
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
与基因无关
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，
归纳总结
“寿终正寝”
“死于非命”
四、细胞的死亡
五、细胞的死亡
细胞自噬
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。
类型 ：
①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；
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。
③有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。
细胞凋亡的过程中，细胞内酶的活性都降低（ ）
细胞凋亡，从根本上上看，是基因决定的程序性死亡的结果（ ）
细胞衰老和凋亡是生物体异常的生命活动（ ）
×
√
×
课堂练习
1. 同生物体一样，细胞也会衰老和死亡。细 胞的衰老和死亡与个体的生命历程密切相关。判 断下列相关表述是否正确。
(1)衰老的生物体中，细胞都处于衰老状态。（ ）
(2)端粒受损可能会导致细胞衰老。（ ）
(3)细胞凋亡使细胞自主有序地死亡，对生物体是有利的。 （ ）
(4)细胞死亡是细胞凋亡的同义词。（ ）
2.与个体的衰老一样，细胞衰老会表现出明显的特征。下列不是细胞衰老特征的是 （ ）
A.细胞内水分减少 B.细胞代谢缓慢
C.细胞不能继续分化 D.细胞内色素积累较多
×
√
√
×
C
2.异常活泼的带电分子或基团称为自由基。如图是自由基学说
示意图，下列有关叙述不正确的是
A.②①过程引起的作用效果有利于延缓细胞衰老
B.若③过程使黑色素细胞的酪氨酸酶活性降低，不会引起白化病
C.若③过程使细胞膜上葡萄糖的载体受损，葡萄糖将无法进出细胞
D.④过程可能导致生物的性状发生改变
课堂练习
A

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