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6.3 细胞的衰老何死亡
第6章 细胞的生命历程
生物学（新人教版）
分子与细胞
一、细胞的衰老
细胞的 和 发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的 、 、 和 发生变化。
生理状态
化学反应
形态
结构
功能
衰老细胞核
正常细胞核
衰老细胞
正常细胞
1.概念：
一、细胞的衰老
“一大一小一多两低”
2.细胞衰老的特征
细胞内的褐色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递
细胞内多种酶的活性下降，呼吸速率下降，新陈代谢速率减慢
细胞核体积增大，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
细胞内的水分减少细胞萎缩，体积变小
一、细胞的衰老
任务：尝试从细胞水平解释人体衰老特征（结合P123图6-8）
满头白发
老年斑多
满脸皱纹
皮肤干燥
饮食减少
吸收减弱
无力
细胞内的（酪氨酸）酶活性降低
细胞内水分减少，体积变小
细胞内色素（脂褐素）的累积
细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低
细胞内呼吸速率减慢
一、细胞的衰老
3.细胞衰老的原因
(1)自由基学说
细胞中的氧化反应
辐射
有害物质的入侵
含未配对电子
别来抢我电子
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。
一、细胞的衰老
超氧化物岐化酶（SOD）、CAT和GSH-PX等存在于正常细胞内的清除自由基的防御系统，它们的活性升高能延缓机体的衰老。
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
一、细胞的衰老
（2）端粒学说
①端粒：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。
端粒酶
细胞中一种延长端粒的酶，可以延缓细胞的衰老。
每次细胞分裂后，端粒DNA序列会缩短一截，随着分裂次数增加截短部分会逐渐向内延伸。
②特点：
细胞核
一、细胞的衰老
从古至今，人们一直都在为不老而努力。古有始皇遍寻长生不老药，随着生活水平的提高，美容事业不断发展，每个人都想青春永驻。那么，从细胞衰老的端粒学说出发，可以怎么延缓衰老？
如果细胞中端粒酶一直保持很高的活性，端粒的缺损就能得到弥补，染色体的稳定性也得到维持，细胞衰老的进程就会被延缓。
美容院
秦始皇
分析
一、细胞的衰老
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
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
细胞衰老或死亡 = 个体衰老或死亡
单细胞生物
多细胞生物
4.细胞衰老与个体衰老的关系
一、细胞的衰老
任务：分析年龄因素与细胞衰老的关系
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
从实验1中你能得出什么结论？
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。
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。
P125
一、细胞的衰老
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。
是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些？为什么？
细胞核对细胞分裂的影响大一些。
老年人的核
青年人的质
不分裂
青年人的核
老年人的质
分裂
细胞核是遗传信息库，是遗传和代谢的控制中心。
二、细胞的死亡
凋亡是细胞死亡的一种主要方式。由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡。
是一种程序性死亡
与凋亡相关的基因选择性表达的结果。
1.细胞凋亡
（生理性）
二、细胞的死亡
发育性凋亡
完成正常生长发育
胎儿手掌发育
青蛙的发育
清除性凋亡
抵御外界因素的干扰
某些被病原体感染的细胞的清除
更新性凋亡
维持内部环境的稳定
清除受损、突变、衰老的细胞
1.细胞凋亡
二、细胞的死亡
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，从而引起细胞的损伤和死亡。
（病理性）
坏死细胞的膜通透性增高，致使细胞肿胀，细胞器变形或肿大，最后细胞破裂。
2.细胞坏死
二、细胞的死亡
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
极端的物理因素
极端的化学因素
病理性刺激—石棉
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。
细胞凋亡（主动）
细胞坏死（被动）
二、细胞的死亡
项目 细胞凋亡 细胞坏死
与基因的关系
特点
死亡原因
死亡过程
对机体的影响
与基因无关
病理性
有害
不利因素影响
受凋亡基因控制
生理性
有利
基因控制
主动的
被动的
细胞凋亡与细胞坏死的区别
“寿终正寝”
“死于非命”
二、细胞的死亡
在细胞缺乏营养，受到损伤、衰老或微生物入侵时，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。
细胞自噬
（生理性）
二、细胞的死亡
营养匮乏时进行自救
维持细胞内部环境的稳定
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。
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
细胞自噬
二、细胞的死亡
分析数据：人体不同细胞的寿命和分裂能力不同（见下表）。请分析表中有关数据。
讨论
1. 细胞的寿命与分裂能力之间有对 应关系吗？比如寿命短的细胞是否一定能分裂？
2. 细胞的寿命和分裂能力与它们承担的功能有关系吗？
3. 根据以上分析，请推测皮肤表皮细胞的寿命和分裂能力
细胞的寿命与分裂能力无关。寿命短的细胞不一定能分裂,如白细胞的寿命只有5~7d,但也不能分裂。
有关系。
提示:皮肤表皮细胞的寿命约为10d,生发层细胞分裂能力强。
练习与应用
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。 （ ）
√
×
√
×
练习与应用
一、概念检测
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
二、拓展应用
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。
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 ,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。
1.细胞分化的实质是： ；
2.一般来说，生物的每个细胞都 ，因此细胞具有全能性；
3.细胞衰老的特征：
4.细胞衰老的原因有 和 普遍被接受。
①生命活动中，哪些情况会产生自由基？
②自由基如何破坏细胞和分子？
5.细胞死亡的方式有 和 等方式。其中凋亡由 决定，是细胞 结束生命的过程，对生物体是 的。
6.细胞自噬是指在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构通过溶酶体降解后 ，有些激烈的细胞自噬，可能诱导 。
基因的选择性表达
含有形成完整个体所需的全套基因
细胞凋亡
细胞坏死
基因
主动
有利
再利用或排出细胞外
细胞凋亡
“两低”“一多”“一大”“一少”
自由基学说
端粒学说
本节导图
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
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