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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
生长和衰老，出生和死亡，都是生物界的正常现象
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。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？
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？
3、细胞衰老与个体衰老有什么关系？
衰老的特征？
一、细胞衰老的特征
细胞衰老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。
1、细胞衰老的概念：
2、细胞衰老的特征：
一、细胞衰老的特征
皮肤干燥
头发变白
老年斑
吸收能力下降
细胞水分减少
细胞内多种酶活性降低
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
细胞内呼吸速率减慢
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毛囊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。
白化病的病因：酪氨酸酶基因突变，缺少酪氨酸酶，无法合成黑色素
（一）自由基学说
二 、细胞衰老的原因
1.定义：自由基是指异常活泼的带电分子或基团。
2.特点：自由基含有未配对电子，表现出高度的反应活泼性
3.产生：
内因：细胞中不断进行各种氧化反应
外因：辐射以及有害物质入侵也会刺激细胞产生自由基
（如水在电离辐射下便会产生自由基）
4.原理：攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子
自由基攻击
磷脂分子
生物膜发生损伤
可能引起基因突变
蛋白质分子
DNA分子
使蛋白质活性下降
（雪崩式反应）
（二）端粒学说
1.端粒：指的是每条染色体的两端的一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体。
2.原理：每次细胞分裂，端粒DNA会缩短一截。
随细胞分裂次数的增加，截短部分会向内延伸，使端粒内侧正常的DNA分子受到损伤，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。
眼虫
草履虫
衣藻
变形虫
细胞核
叶绿体
眼点
鞭毛
（一）单细胞生物：
三、细胞衰老与个体衰老的关系
细胞的衰老或死亡=个体的衰老或死亡
（二）多细胞生物：
细胞衰老或死亡≠个体衰老或死亡
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。
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：
（三）年龄因素与细胞衰老的关系
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。
2.是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些？
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。
思考.讨论：
（三）年龄因素与细胞衰老的关系
（四）细胞衰老的意义：
（1）正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。
（2）机体中众多细胞及组织的衰老,就会引起人的衰老，出现免疫力下降、适应环境能力减弱等现象。
问题：社会老龄化问题，见【与社会的联系】
一、细胞的衰老
1.细胞衰老的含义：细胞的① 和② 发生复杂变化的过程,最终表现为细胞的③ 发生变化。
生理状态
化学反应
形态、结构和功能
改变
降低
减少
萎缩
变小
增大
内折
多种酶
减慢
积累
交流和传递
攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的 ，
引发雪崩式的反应
d. 攻击DNA,可能引起 ____________
攻击蛋白质，使蛋白质 下降 导致细胞衰老
3.细胞衰老的原因
(1)自由基学说：
a.自由基的概念:异常活泼的 。
b.自由基的特点:含有 ,表现出高度的 。
c.自由基的来源 细胞中各种氧化反应中产生
刺激细胞产生
带电分子或基团　
　未配对的电子　
反应活泼性
　辐射及有害物质入侵
生物分子
活性
　基因突变
3.细胞衰老的原因
(2)端粒学说
a.端粒是指每条染色体的两端都有的一段特殊序列的 _________________。
b.端粒的特点:每次细胞分裂后会 。
c.结果:在端粒DNA序列被“截”短后,端粒内侧 就会受到损伤,使细胞活动趋于异常。
4.个体衰老与细胞衰老的关系
　　(1)单细胞生物: 的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
　　(2)多细胞生物
　　a.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。
　　b.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。
四、细胞的死亡
细胞死亡
细胞凋亡（主要方式）
细胞坏死
由基因决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡，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。
1、概念：
过程机制：
凋亡小体
(一)细胞凋亡
2、实例与作用：
细胞的自然更新；
被病原体感染的细胞的清除。
胎儿手的发育
①有利于清除多余无用的细胞；
②有利于清除完成正常使命的衰老细胞；
③有利于清除体内的有害细胞。
人胚胎时期的尾、蝌蚪的尾的消失；
程序性死亡对发育中神经细胞数量的调节
正在发育以及发育成熟的生物体中，细胞发生凋亡的数量是惊人的。健康的成人体内，在骨髓和肠中，每小时约有10亿个细胞凋亡。脊椎动物的神经系统在发育过程中，约有50％的细胞凋亡。
①确保生物体完成正常发育：
清除多余的细胞
②维持内部环境的稳定：
清除受损、突变、衰老的细胞
③抵御外界各种因素的干扰：
阻止病原体在被感染细胞中复制
3、意义：
★与细胞分裂、细胞分化一样，细胞凋亡也是机体正常发育的基础
1.定义：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），由于细胞的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。如骨细胞坏死，神经细胞坏死等。
实例：烫伤后的皮肤、黏膜脱落，骨折时部分骨细胞死亡；吸烟者肺部细胞因尼古丁而死亡
(二)细胞坏死
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
细胞凋亡和细胞坏死的比较
“寿终正寝”
“死于非命”
（三）细胞自噬：
1．含义：通俗地说，细胞吃掉自身的细胞和物质。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。
3．研究意义：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。（如可以通过诱导癌细胞的凋亡以治疗癌症）
2．生理意义：
（1）营养缺乏的细胞可通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量；
（2）细胞自噬可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）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，可能诱导细胞凋亡。
1.细胞的寿命与分裂能力无关
2.细胞的寿命和分裂能力与它们承担的功能有关
3.皮肤表皮细胞的寿命约为10d，生发层细胞分裂能力强
二、细胞的死亡 包括 　 和 等方式,其中 是细胞死亡的一种主要方式。
2.细胞坏死：在种种 因素影响下,由细胞 受损或中断引起的
。

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