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第3节 细胞的衰老和死亡
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。
老年人白头发的形成与毛囊细胞的衰老有怎样的关系？
毛囊黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少。
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？
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。
细胞衰老与个体衰老有什么关系？
从总体上看，个体衰老过程也是组成人体细胞普遍衰老的过程。
问题探讨
一、细胞衰老的特征
1.概念
2.含义
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增殖分化的停止
②同时能够维持细胞的基本功能
生长和衰老，出生和死亡，都是生物界的正常现象，生物个体也是如此，作为基本生命系统的细胞也是如此。
一、细胞衰老的特征
细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低
细胞核的体积 ，核膜内折，染色质收缩、染色加深
细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积 。
细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率 。
细胞内的色素逐渐 ，妨碍细胞内物质的交流和传递
3.特征
增大
变小
一、细胞衰老的特征
积累
减慢
衰老的细胞影响个体表现
衰老症状 原因分析
皮肤干燥、皱纹、变矮
头发变白
老年斑
吸收能力下降
行动迟缓无力、怕冷
细胞水分减少，体积减小
细胞内的酶（酪氨酸酶）活性降低
细胞内色素（脂褐素）的累积
细胞膜通透性功能改变
细胞呼吸速度减慢
一、细胞衰老的特征
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。
三低
细胞膜的物质运输功能降低，
多种酶的活性降低，
细胞代谢速率降低。
一少
细胞内的水分减少。
“一大一小一多两低”
一、细胞衰老的特征
二、细胞衰老的原因
1.自由基学说
辐射、有害物质的入侵和细胞内的氧化反应等
产 生
自由基：异常活泼的带电分子或基团（含未配对电子）
生物分子
DNA——可能引起基因突变
磷脂分子——生物膜损伤
产生更多
蛋白质——活性下降——细胞衰老
自由基
攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子(雪崩式反应)
二、细胞衰老的原因
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
2.端粒学说
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。
二、细胞衰老的原因
端粒
三、细胞衰老与个体衰老的关系
细胞衰老或死亡 ≠ 个体衰老或死亡
细胞衰老或死亡 = 个体衰老或死亡
单细胞生物
多细胞生物
老年人体内有幼嫩的细胞，如造血干细胞；
年轻人体内也有衰老的细胞，如皮肤的角质层细胞等。
三、细胞衰老与个体衰老的关系
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
从实验1中你能得出什么结论？
①年龄越大的个体内的体细胞增殖代数越少，年龄越小的个体内的体细胞增殖代数越多，细胞增殖的能力与个体的年龄有密切的关系。
思考 讨论
年龄因素与细胞衰老的关系
②随年龄增长，细胞继续分裂的次数会逐渐减少，说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老。
实验1：
三、细胞衰老与个体衰老的关系
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。
是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些？
细胞核对细胞分裂的影响更大。
随着细胞分裂次数增多，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。
——细胞不分裂
——细胞分裂旺盛
实验2：
思考 讨论
年龄因素与细胞衰老的关系
三、细胞衰老与个体衰老的关系
四、细胞衰老的意义
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。
众多细胞的衰老会导致人体的衰老，会出现__________、__________________
等现象；
免疫力下降
适应环境能力减弱
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
1.有利方面
2.不利方面
四、细胞衰老的意义
生长和衰老，出生和死亡，都是正常生命现象，细胞衰老后，会不会走向死亡 一般以什么方式死亡
过渡
五、细胞的死亡
细胞死亡包括凋亡( apoptosis)和坏死( necrosis )等方式，其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式。
五、细胞的死亡
细胞凋亡
细胞坏死
蝌蚪发育过程，尾的消失
胎儿手发育过程中，手指连接处细胞的消失
①完成正常生长发育（有利于清除多余无用的细胞）
②维持内部环境的稳定
③抵御外界因素的干扰
某些被病原体感染的细胞的清除；
成熟的生物体中，细胞的自然更新。
1.细胞凋亡
(2)意义：
(1)概念：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。
五、细胞的死亡
在不利因素影响下，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。
细胞坏死不是由基因决定的，是一种非正常的被动死亡，对机体有害
2.细胞坏死
(1)概念：
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
(2)过程：
五、细胞的死亡
3.细胞自噬
(2)意义：
(1)概念：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。
细胞物质
分离蛋白
溶酶体
水解酶
与溶酶体融合
自噬小体形成与细胞物质退化
降解产物释放
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___________；
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__________________，以及感染的_____________，从而维持细胞________稳定
③有些激烈的细胞自噬，可能诱导__________。
物质和能量
受损或衰老的细胞器
微生物和毒素
内部环境
细胞凋亡
自噬体形成
五、细胞的死亡
小结
膜透性改变
色素积累
核体积增大
水分减少
多种酶活性降低
细胞衰老
主要特征
凋亡
细胞衰老的原因
自由基学说
端粒学说
细胞衰老与个体衰老的关系
细胞死亡
坏死
自噬
课后练习
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
课后练习
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。
【提示】细胞凋亡的速率与它们的功能有关系。因为白细胞的主要功能是吞噬病菌等，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个体发育的正常进行，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都起着非常关键的作用。
课后练习
谢谢观看！

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