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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
教学目标
核心素养
掌握细胞衰老的特征，并分析其原因；阐明细胞凋亡的意义。
生命观念
关注社会议题，辨别迷信和伪科学，主动向他人宜传健康生活和关爱生命等相关知识。
社会责任
辨析细胞凋亡与细胞坏死。
科学思维
细胞衰老的特征
新课导入
知识讲解
课堂小结
基础检测
（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
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。
巧记：一大、一小、一多、一少、两低、两慢
细胞衰老的特征
新课导入
知识讲解
课堂小结
基础检测
一大
一小
一多
一少
两慢
两低
细胞 核 的体积增大，染色质收缩，染色加深
细胞 体积 变小
细胞内的 色素 逐渐积累、增多
细胞内 水 分减少
细胞内 新陈代谢 的速率减慢，呼吸 速率减慢
细胞膜的 物质运输 降低，多种酶的 活性 降低
记忆小贴士
细胞衰老的特征
新课导入
知识讲解
课堂小结
基础检测
表现 原因
满脸皱纹
出现“老年斑”
浑身乏力、行动迟缓
头发变白
吸收能力下降
皮肤细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小
皮肤细胞中色素积累
老年人细胞中与呼吸有关的酶活性降低，代谢缓慢
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
细胞膜通透性改变，物质运输功能降低
表现
细胞衰老的原因
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知识讲解
课堂小结
基础检测
自由基学说
自由基：异常活泼的带电分子或基团
攻击和破坏细胞内
各种执行正常功能的生物分子（雪崩反应）
DNA
蛋白质
基因突变
细胞衰老
活性下降
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
细胞衰老的原因
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知识讲解
课堂小结
基础检测
自由基学说
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。
细胞衰老的原因
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知识讲解
课堂小结
基础检测
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
在正常人体细胞中，端粒可随着细胞分裂而逐渐缩短，端粒内侧正常的基因DNA序列就会受到损伤，结果使细胞活性渐趋异常。
细胞衰老的原因
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知识讲解
课堂小结
基础检测
端粒学说
端粒DNA序列缩短
细胞衰老
细胞分裂
端粒内侧正常的DNA序列受损伤
P53等促进衰老基因
端粒
细胞衰老与个体衰老的关系
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知识讲解
课堂小结
基础检测
细胞衰老或死亡 ≠ 个体衰老或死亡
正常的细胞衰老利于机体更好地实现自我更新
细胞衰老或死亡 = 个体衰老或死亡
单细胞生物
多细胞生物
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知识讲解
课堂小结
基础检测
思考·讨论
实验1：单独培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞，结果如下：
细胞来源 胎儿 中年人 老年人
增殖代数 50 20 2～4
年龄越大的个体的细胞可增殖的代数越少，反之越多。说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老。（端粒学说）
讨论：从实验1中你能得出什么结论？如何解释？
解释：婴儿体内细胞分裂次数总体较少，端粒相对较长，能够继续分裂次数较多；随着年龄增加，细胞分裂次数增加，端粒逐渐变短，继续分裂导致端粒进一步变短，更容易伤及内侧正常DNA序列，更容易衰老
细胞衰老与个体衰老的关系
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课堂小结
基础检测
思考·讨论
细胞衰老与个体衰老的关系
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。
分别在体外培养。
——细胞不分裂
——细胞分裂旺盛
解释：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。说明细胞会随着年龄的增大而衰老。
讨论：是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些？如何解释？
细胞核对细胞分裂的影响大。
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基础检测
意义
细胞衰老与个体衰老的关系
例如：血液中红细胞的快速更新可保障机体所需氧气的供应。
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。
有利方面
不利方面
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知识讲解
课堂小结
基础检测
细胞衰老与个体衰老的关系
启动自噬
自噬失败
维持稳态
细胞死亡
正常血管
平滑肌细胞
细胞衰老
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知识讲解
课堂小结
基础检测
延缓衰老的方法
细胞衰老与个体衰老的关系
合理的饮食结构
良好的生活习惯
适宜的体育锻炼
乐观的生活态度
86岁的钟南山院士
细胞的死亡
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知识讲解
课堂小结
基础检测
细胞凋亡的种类和意义
细胞凋亡的分类 细胞凋亡的举例 细胞凋亡的意义
⑴个体发育过程中
细胞程序性死亡
（发育性凋亡）
⑵成熟细胞的自然更新
（更新性凋亡）
⑶被病原体感染细胞的清除
（清除性凋亡）
a.胎儿的尾巴消失
b.蝌蚪发育成青蛙过程中尾的消失
c.胎儿手发育过程中，连接处细胞的自动死亡
人成熟红细胞自动死亡
a.效应T细胞裂解病毒感染的细胞
b.清除受损、突变、衰老的细胞
使多细胞生物完成正常的发育
维持生物体内部环境的稳定
抵御外界病原体对生物体的干扰
细胞的死亡
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课堂小结
基础检测
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。
与凋亡相关的基因选择性表达的结果。
实质
类型
细胞的自然更新；被病原体感染的细胞的清除。
细胞的死亡
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课堂小结
基础检测
细胞凋亡的过程
01
细胞膜向内皱缩，细胞连接消失，内质网膨胀，染色质收缩并沿核膜分布。
凋亡的开始
03
凋亡小体逐渐与细胞分离，脱落至细胞间质，最终被吞噬细胞吞噬并消化。
细胞的解体
02
核膜破裂，染色质断裂成大小不等的片段，与一些细胞器聚集后被一些内陷的细胞膜包围，形成凋亡小体。
凋亡小体的形成
细胞的死亡
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基础检测
细胞凋亡的实例
胎儿手的发育
人胚胎发育中尾的消失
另：人红细胞、白细胞、角质层细胞正常死亡更新；
白细胞吞噬细菌后的死亡；
效应T细胞诱导靶细胞裂解死亡。
正常胸腺细胞
细胞凋亡
细胞的死亡
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课堂小结
基础检测
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，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤或死亡。
正常细胞
细胞损伤或死亡
正常代谢活动
种种不利因素
进行
受损
中断
① 烫伤的皮肤细胞的死亡；
② 骨折后骨细胞的死亡；
③ 吸烟者肺部细胞因尼古丁作用的死亡。
实质
实例
细胞的死亡
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课堂小结
基础检测
细胞坏死和细胞凋亡过程中的变化
正常细胞
凋亡小体
细胞肿胀
细胞收缩
细胞破裂
炎症反应
被吞噬细胞
吞噬消化
细胞坏死：
①细胞肿胀
②出现细胞器变性、肿大等现象
③最终细胞破裂，释放出细胞内容物，还会引发炎症。
细胞凋亡：
①细胞会出现染色质的浓缩，染色体聚集分块的现象。
②细胞核断裂，细胞开始形成一个个的凋亡小体。
③凋亡小体最终会被吞噬细胞吞噬清除。
细胞的死亡
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课堂小结
基础检测
细胞自噬
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。
分隔膜包绕
自噬体形成
与溶酶体融合
2016 诺贝尔生理学或医学奖
意义：
①营养匮乏时进行自救。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要的物质和能量；②“清洁”作用。清除受损或衰老的细胞器，及感染的微生物和毒素，维持细胞内部环境的稳定；③免疫作用。细胞自噬具有自我保护、抗衰老、抗损伤的作用。
细胞的死亡
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课堂小结
基础检测
细胞自噬
肌肉退化
随着年龄的增长，细胞自噬作用减弱，骨骼肌肌肉退化。
细胞的死亡
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知识讲解
课堂小结
基础检测
细胞凋亡与细胞坏死的区别
项目 细胞凋亡 细胞坏死
与基因的关系
细胞膜的变化
形态变化
影响因素
核与核膜
对机体的影响
受基因控制
内陷
细胞变圆，与周围细胞脱离
环境的生理性或病理刺激信号，环境条件的变化或缓和性损伤
形成凋亡小体
对机体有利
不受基因控制
破裂
细胞外型不规则变化
强烈的物理化学因素和严重的病理性刺激
膜破裂，碎核释放
对机体有害
课堂小结
新课导入
知识讲解
课堂小结
基础检测
衰老和死亡
膜透性改变
死亡
色素积累
衰老的特征
自由基学说
核体积增大
形态、结构和功能改变
衰老的原因
端粒学说
水分减少
多种酶活性降低
凋亡
坏死
自噬
练习与应用
新课导入
知识讲解
课堂小结
基础检测
一、概念检测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
练习与应用
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知识讲解
课堂小结
基础检测
二、拓展应用
3.同样是血细胞，白细胞与红细胞的功能不同，凋亡的速率也不一样，白细胞凋亡的速率比红细胞快得多。细胞凋亡的速率与它们的功能有关系吗？请结合这一实例说明细胞凋亡的生物学意义。
有关系。因为白细胞的功能是吞噬病菌等，所以白细胞凋亡的速率很快。细胞凋亡不仅保证了多细胞生物体发育的正常进行，而且在维持生物体内部环境的稳定、抵御外界各种因素的干扰方面也起着非常关键的作用。

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