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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
描述在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程。
课标要求
生命观念：说出细胞衰老的主要特征，理解细胞衰老、凋亡的实质和特点；认同细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程；
科学思维：通过分析资料，理解细胞衰老和个体衰老的关系；比较细胞凋亡和坏死的区别，促进理性思维；
社会责任：关注人口老龄化问题，形成关爱老年人的情感和意识。
本节学习目标
问题探讨
1.老年人白头发的形成与毛囊细胞的衰老有怎样的联系？
讨论
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。
人到了一定的年龄会出现白头发，并且随着年龄的增加，白头发会越来越多。白头发生成的原因是毛囊细胞合成黑色素的功能下降。
问题探讨
2.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？
讨论
人到了一定的年龄会出现白头发，并且随着年龄的增加，白头发会越来越多。白头发生成的原因是毛囊细胞合成黑色素的功能下降。
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。
问题探讨
3.细胞衰老和个体衰老有什么关系？
讨论
人到了一定的年龄会出现白头发，并且随着年龄的增加，白头发会越来越多。白头发生成的原因是毛囊细胞合成黑色素的功能下降。
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。
岁月不饶人……
时光流逝
生长和衰老，出生和死亡，都是生物界的正常现象，生物个体是如此，作为基本生命系统的细胞也是如此。
一、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，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。
衰老的细胞有什么特征呢？
1.细胞衰老特征
一、细胞衰老
1.细胞衰老特征
1.细胞膜
细胞核的体积增大，
核膜内折，
染色质收缩，
染色加深
细胞膜通透性改变，
使物质运输功能降低。
2.细胞核
一、细胞衰老
1.细胞衰老特征
3.细胞质
①细胞内水分减少，
细胞萎缩，体积变小
②细胞内多种酶活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢
③细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递
1.细胞衰老特征
一、细胞衰老
②细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小；
④细胞内酶的活性降低；
③细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递；
①细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深；
⑤细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低；
一大
一小
两低
一多
两慢
⑥呼吸速率减慢；
⑦新陈代谢速率减慢。
一、细胞衰老
2.细胞衰老与个体衰老症状的关系
个体衰老有什么特征呢？请同学们自由阐述个体衰老的特征，并且对这些特征尝试进行解释。
一、细胞衰老
衰老症状 原因分析
皮肤干燥、发皱
头发变白
老年斑
体弱无力
吸收能力下降
细胞水分减少，体积减小
细胞内的酶活性降低（酪氨酸酶）
细胞内色素的累积（脂褐素）
细胞膜通透性改变
细胞呼吸速度减慢
2.细胞衰老与个体衰老症状的关系
一、细胞衰老
2.细胞衰老与个体衰老症状的关系
细胞内多种酶活性降低
酪氨酸
黑色素
酪氨酸酶
黑发
酪氨酸
黑色素减少
酪氨酸酶
白发
活性下降
一、细胞衰老
单细胞生物
细胞衰老或死亡＝个体衰老或死亡
3.细胞衰老和个体衰老的关系
大肠杆菌
变形虫
酵母菌
一、细胞衰老
个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程；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。
3.细胞衰老和个体衰老的关系
一、细胞衰老
思考·讨论
分析实验1和实验2，尝试写出实验结论。
3.细胞衰老和个体衰老的关系
科学家为了探究影响细胞衰老的年龄因素，进行了如下实验。
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。
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？
年龄越大的个体的体细胞可增殖代数越少，年龄越小的个体的体细胞可增殖代数越多，细胞增殖的能力与个体的年龄有密切的关系。
一、细胞衰老
思考·讨论
分析实验1和实验2，尝试写出实验结论。
3.细胞衰老和个体衰老的关系
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影响大一些？
细胞核对细胞分裂影响大一些。
一、细胞衰老
细胞为什么会衰老呢？
3.细胞衰老和个体衰老的关系
一、细胞衰老
3.细胞衰老的原因
阅读教材P124，对细胞衰老的原因进行梳理。
自由基学说
①自由基
异常活泼的带电分子或基团，自由基含有未配对的电子，表现出高的反应活性。
②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
一、细胞衰老
3.细胞衰老的原因
体内细胞的超氧化物歧化酶（SOD）可清除部分自由基，食物中维生素C、维生素E、等也可起到清除自由基的作用。
一、细胞衰老
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
清除自由基，
延缓细胞衰老！！
一、细胞衰老
3.细胞衰老的原因
端粒学说
①端粒
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)
一、细胞衰老
3.细胞衰老的原因
端粒学说
②端粒学说的内容
端粒DNA序列缩短
细胞活动渐趋异常
每一次细胞分裂
截短的端粒DNA逐渐向内延伸
多次复制
正常的DNA序列受损伤
一、细胞衰老
3.细胞衰老的原因
端粒学说
②端粒学说的内容
细胞核
一、细胞衰老
5.细胞衰老的意义
①有利方面：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。
②不利方面：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。
二、细胞的死亡
1.细胞死亡的类型
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。
二、细胞的死亡
2.细胞凋亡
由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡。是细胞内遗传机制程序性调控的结果，又叫细胞程序性死亡。
胎儿手的发育
二、细胞的死亡
2.细胞凋亡
由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡。是细胞内遗传机制程序性调控的结果，又叫细胞程序性死亡。
二、细胞的死亡
2.细胞凋亡
由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡。是细胞内遗传机制程序性调控的结果，又叫细胞程序性死亡。
①完成正常发育；
②维持内部环境稳定；
③抵御外界因素干扰。
意义
二、细胞的死亡
3.细胞坏死
指细胞受到强烈理化或生物因素作用引起的细胞无序变化的非正常死亡过程，是细胞的一种病理性死亡。
二、细胞的死亡
4.细胞凋亡和坏死的区别
项目 细胞的凋亡 细胞的坏死
与基因的关系
特点
死亡原因
死亡过程
对机体的影响
受基因控制
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
二、细胞的死亡
5.细胞自噬
细胞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。
细胞自噬
一般情况，细胞自噬不会导致细胞死亡，但有些激烈的细胞自噬可能会诱导细胞凋亡。
1.与个体的衰老一样，细胞衰老会表现出明显的特征。下列不是细胞衰老的特征的是
（ ）
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
2.（2022海南高考改编）人体细胞会经历增殖、分化、衰老和死亡等生命历程。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 正常的细胞不能无限增殖
B. 细胞分化只发生在胚胎发育阶段
C. 细胞产生的自由基可攻击蛋白质，导致细胞衰老
D. 细胞通过自噬作用可清除受损的细胞器，维持细胞内部环境的稳定
当堂检测
C
B
练习与应用
C
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

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