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6.3 细胞的衰老和死亡
简述细胞衰老的特征和原因。
举例说明个体衰老与细胞衰老的关系。
阐释细胞凋亡的含义，理解细胞凋亡的生物学意义。
一、细胞的衰老
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、结构和功能的改变。
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、结构和功能的改变。
1.细胞衰老的特征
细胞膜 改变，→ 功能降低。
通透性
物质运输
吸收能力下降
细胞核体积 ，膜 ，染色质 、染色 。
细胞内的水分 ，→细胞 ，体积 。
增大
内折
收缩
加深
减少
萎缩
变小
细胞内多种酶活性 ，→ 减慢，
减慢。
细胞内色素逐渐 ，(脂褐素)妨碍细胞内 。
降低
呼吸速率
新陈代谢速率
*与细胞衰老有关酶活性上升
*行动迟缓
积累
物质的交流和传递
衰老症状 细胞衰老原因
皮肤干燥 发皱
头发变白
老人斑
行动迟缓、无力
吸收能力 下降
细胞水分减少，体积变小
酪氨酸
黑色素
酪氨酸酶
黑发
毛囊中黑色素细胞：
细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少
细胞内色素(脂褐素)的累积
细胞内呼吸速率减慢
细胞膜通透性改变，物质运输功能降低
（1）自由基学说
异常活泼的带电分子或基团。
自由基含有未配对的电子，表现出高度的反应活泼性。
自由基：
概念:
特点:
细胞中的氧化反应
辐射 (如水的电离辐射)
有害物质入侵
自由基
自由基的产生
2.细胞衰老的原因
自由基引起细胞衰老机理：
自由基
磷脂
DNA
蛋白质
生物膜损伤
基因突变
活性下降
攻击
产生
细胞
衰老
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。
（2）端粒学说
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
3.细胞衰老与个体衰老的关系
单细胞生物
个体衰老与死亡 细胞衰老与死亡
个体衰老的过程是组成个体细胞 的过程
多细胞生物
个体衰老与死亡 细胞衰老与死亡
＝
＝
普遍衰老
大肠杆菌
变形虫
酵母菌
新生婴儿体内没有衰老细胞，老年人体内没有新生的细胞（ ）
×
老年人：造血干细胞；
年轻人：皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞，最后凋亡、脱落。
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/细胞分裂次数 50 20 2-4
1. 从实验1中你能得出什么结论？
【思考·讨论】（课本P125）
随着年龄的增长 ，细胞继续分裂的次数会 ，
即细胞会随分裂次数的增多而 。
减少
衰老
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。
老年人
体细胞
去核
取核
年轻人
体细胞
不分裂
老年人
体细胞
取核
去核
年轻人
体细胞
分裂旺盛
2.是细胞核还是细胞质对细胞分裂影响大一些？
细胞核是细胞生命活动的控制中心
4.细胞衰老的意义
利：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：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。
人体皮肤生发层细胞不断分裂产生新的细胞替代衰老的细胞，血液中红细胞的快速更新可保障机体所需氧气的供应。
二、细胞的死亡
包括细胞凋亡(主要方式)和细胞坏死等方式。
胎儿尾巴的消失
蝌蚪尾的消失
胎儿手的发育
细胞凋亡
——是一种自然的生理过程。
1、细胞凋亡
概念：
由 的细胞自动结束生命的过程。
基因决定
细胞凋亡受到严格的由_________决定的程序性调控，也称 。
遗传机制
程序性死亡
类型：
①生长发育中，细胞的 ________；(胎儿尾巴消失)
②成熟生物体中，细胞的_________；(清除 的细胞)
③被 的细胞的清除；
自动死亡
自然更新
病原体感染
④ 的清除。
癌细胞
衰老
意义：
①保证多细胞生物体完成正常发育
②维持内部环境的稳定（清除衰老、损伤、癌变的细胞）
③抵御外界各种因素的干扰（清除被病原体感染的细胞）
与凋亡有关基因选择性表达
2、细胞坏死
概念：
细胞坏死与细胞凋亡：
从方式看：主动结束生命活动——
被动结束生命活动——
正常生理性变化——
病理性变化——
从结果看：对生物体有利的——
对生物体有害的——
细胞凋亡
细胞坏死
细胞凋亡
细胞坏死
细胞凋亡
细胞坏死
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。
3、细胞自噬
概念：
溶酶体内含多种 ，功能：
自噬溶酶体
水解酶
①分解衰老、损伤的细胞器
②吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌
自噬溶酶体
意义：
细胞自噬。（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。有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。研究表明,（3）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。
1. 细胞衰老是机体在退化时期生理功能下降和紊乱的综合表现，是不可逆的生命过程。最新研究表明，现代人类面临着三种衰老：生理性衰老(随着年龄增长所出现的生理性退化)、病理性衰老(即早衰，由于内在或外在的原因使人体发生病理性变化，使衰老现象提前发生)及心理性衰老(由于精神或体力负担过重而导致过早衰老，常表现为“未老先衰”)。下列有关叙述错误的是( )
A. 衰老细胞的核膜内折、染色质收缩、细胞核体积增大
B.“早衰”及“未老先衰”说明环境因素会影响细胞衰老
C. 衰老细胞中某些酶的活性会上升，细胞膜通透性改变
D. 老年人头发变白的原因是细胞内不能合成酪氨酸酶
D
2. 细胞凋亡对于多细胞生物维持机体内部环境稳定、抵御外界各种因素干扰具有非常重要的作用。下图表示细胞凋亡过程中的系列变化，下列相关叙述错误的是( )
A.细胞凋亡既受基因调控、又受环境影响，是正常细胞必经的生命历程
B.细胞凋亡过程不发生细胞膜的破裂，细胞膜仍具一定流动性
C.细胞凋亡产生的凋亡小体会引起炎症反应，导致组织损伤
D.细胞凋亡过程紊乱可能导致良性肿瘤和恶性肿瘤的发生
C
3. 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
B
4.美国华裔专家吴军教授研究认为：新冠肺炎的机理其实是过激的免疫反应制造的大量自由基引起的器官损伤。当新型冠状病毒入侵人体后，一些免疫细胞被激活并释放出大量自由基，自由基在消除入侵病毒的同时，对机体正常细胞也造成了损伤。下列有关分析错误的是( )
A.被自由基攻击的机体细胞的死亡属于细胞坏死
B.自由基属于免疫活性物质，能特异性攻击病毒和机体细胞
C.自由基会攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，致使细胞衰老
D.服用自由基清除剂有助于减轻新冠肺炎伴随的器官损伤
B

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