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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
【学习目标】
1.描述细胞衰老的特征和原因。
2.描述细胞凋亡和细胞坏死的区别。
3.探讨细胞衰老和死亡与人体健康的关系，关注老年人的
健康。
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。
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
满头白发的老人
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，导致头发变白。
有，老年人：造血干细胞。 有，年轻人：皮肤表层细胞衰老成角质层细胞。
多细胞生物：细胞衰老和个体衰老不是一回事，但总体上看，个体衰老是组成个体细胞普遍衰老的过程。
单细胞生物：细胞衰老=个体衰老。
细胞衰老与死亡有什么特点呢？
一、细胞衰老
(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。
功能
结构
形态
功能
功能
2.特征
1.概念：
一、细胞衰老
细胞衰老特征记忆口诀
一大：细胞核体积变大，染色质收缩，染色加深。
一小：细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小。
三低：细胞膜的物质运输功能降低，酶的活性降低，
代谢速率降低。
一多：细胞内色素逐渐积累增多。
一、细胞衰老
头发变白
皱纹
老年斑
细胞内酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少
细胞水分减少，体积变小
细胞内色素(脂褐素)累积
无力
细胞呼吸速率减慢
细胞膜通透性改变
吸收能力下降
衰老的细胞影响个体表现
二、细胞衰老的原因
①自由基本质： 的带电分子或基团。
异常活泼
②自由基来源
_________中产生、_____以及有害物质入侵刺激细胞产生。
氧化反应
辐射
③作用机理
含有未配对的电子，有高度的反应活泼性。
1、自由基学说
二、细胞衰老的原因
①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。
端粒DNA序列缩短
分裂次数增多，细胞衰老
细胞分裂
端粒内侧
正常的DNA序列受损伤
端粒
2、端粒学说
②端粒导致细胞衰老的原理：
端粒
三、细胞衰老与个体衰老的关系
单细胞生物:
细胞的衰老或死亡=个体的衰老和死亡。
多细胞生物:
①细胞的衰老和死亡≠个体的衰老和死亡。因为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。
幼年个体体内有衰老细胞、老年个体体内也有新生细胞
两者之间的联系：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。
年龄因素与细胞衰老的关系
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：
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。
细胞来源 胎儿 中年人 老年人
增殖代数 50 20 2～4
思考 讨论
讨论：1.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
思考 讨论
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？
年龄因素与细胞衰老的关系
实验2
将年轻人的体细胞去核后与老年人的细胞核融合，结果细胞 _______
将老年人的体细胞去核后与年轻人的细胞核融合，结果细胞_________
该实验说明_______对细胞分裂的影响大。
细胞核是细胞_________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_________会出现收缩状态，细胞中一些酶的活性会_____，从而影响细胞的生活。
不分裂
分裂旺盛
细胞核
生命活动
遗传物质
下降
四、细胞衰老的意义
①有利方面：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。
②不利方面：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。
例如：1.人体皮肤生发层细胞不断分裂产生新的细胞以替代衰老细胞。
2.血液中红细胞的快速更新可保障机体所需氧气的供应
1.合理的饮食结构，健康的生活习惯
2.适宜的体育锻炼，乐观的生活态度
3.适当补充含抗氧化剂的药物: 花青素、胡萝卜素、维生素C、维生素E等能够对抗自由基，因此有可能延缓细胞衰老。
4.抗衰老食品:
如乳酸杆菌发酵乳品、银耳、木耳、蜂蜜等能减缓生物学年龄的增长,减缓自体中毒而延缓衰老;
衰老不可抗拒，但可延缓！
超氧化物歧化酶(SOD)可以清除自由基，延缓细胞衰老。
五、细胞的死亡
资料：人和青蛙是无尾的动物，但是人胚胎初期是有尾的，青蛙在幼体蝌蚪时也是有尾的。
问题：那么人和青蛙的尾哪里去了？
与什么细胞器有关？
在发育过程中，尾部细胞编程性死亡， 即细胞凋亡，使尾部自动消失。溶酶体。
五、细胞的死亡
细胞死亡包括凋亡和坏死等方式，其中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。
是细胞内遗传机制程序性调控的结果，又叫细胞程序性死亡。
①概念：
②细胞凋亡的类型
某些被病原体感染的细胞的清除。
03
成熟的生物体中细胞的自然更新。
02
个体发育中细胞的自动死亡。
01
（1）细胞凋亡
五、细胞的死亡
③细胞凋亡的意义
Ⅲ、抵御外界因素的干扰（清除性凋亡）：
某些被病原体感染的细胞的清除
I、完成正常生长发育（发育性凋亡）：
人体和蝌蚪尾的消失；
胎儿手发育过程中，手指连接处细胞的自动死亡；
脊椎动物神经系统在发育过程中，约有50%的细胞凋亡。
Ⅱ、维持内部环境的稳定（更新性凋亡）：
清除受损、突变、衰老的细胞
五、细胞的死亡
（2）细胞坏死
①概念：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，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
②过程
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
③实例
烫伤后皮肤、黏膜的脱落；
骨折时部分骨细胞死亡；
吸烟者肺部细胞因尼古丁作用而死亡
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
五、细胞的死亡
（3）细胞自噬
①概念：通俗地说，就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下，细胞会将________________的细胞结构等，通过_______降解后再利用。
受损或功能退化
溶酶体
②意义:
获得维持生存所需的物质和能量；清除受损或衰老的细胞器以及感染的微生物和毒素，维持细胞内部环境的稳定。
项目 细胞衰老 细胞凋亡 细胞坏死
实质 内因和外因共同作用的结果 受到由遗传机制决定的程序性调控 受电、热、冷、机械等不利因素影响，与基因无关
形态变化 细胞萎缩，细胞膜皱缩 多为单个细胞，形成凋亡小体，细胞膜内陷 外形呈不规则变化，细胞膜破裂
意义 ①生物体的绝大多数细胞都经历未分化—分化—衰老—死亡的过程；
②细胞衰老是时刻都在发生的 ①清除多余、无用的细胞；
②清除完成正常使命的衰老细胞；
③清除体内的有害细胞；
④维持器官和组织中细胞数目的相对稳定 对周围细胞造成伤害
对机体
的影响 对机体有利 对机体有利,不发生炎症反应 对机体有害，引发炎症
“寿终正寝”
“死于非命”
判断题
(1)衰老细胞内染色质收缩影响DNA复制(　　)
(2)细胞衰老时，所有酶的活性都降低(　　)
(3)细胞衰老过程中，酶活性降低，细胞核体积减小(　　)
(4)衰老细胞的体积减小，物质运输功能增强(　　)
√
×
×
×
(5)端粒存在于所有细胞中(　　)
(6)同一种体细胞端粒长度与其有丝分裂能力呈正相关(　　)
(7)自由基只有攻击蛋白质才会导致细胞衰老(　)
(8)衰老的生物体中，细胞都处于衰老状态(　　)
(9)多细胞生物幼嫩的个体中也含衰老细胞(　　)
×
√
×
×
√
易错提示
1.对多细胞生物来说，细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并不是一回事;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。
2.细胞凋亡包括个体发育中细胞的程序性死亡、成熟生物体中细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除。
3.细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
4.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。
根据细胞衰老的自由基学说，自由基能攻击和破坏细胞内多种执行正常功能的生物分子，最终导致细胞衰老。下列有关自由基的说法，错误的是
A.攻击蛋白质可能降低某些酶的活性
B.攻击DNA可能引发基因突变
C.攻击磷脂一定会使中心体受到损伤
D.攻击生物膜的组成成分磷脂会引发新的自由基产生
课堂检测
C
2.下列关于细胞凋亡和细胞坏死的叙述，错误的是
A.细胞凋亡是生理性的，细胞坏死是病理性的
B.细胞凋亡是主动性的，细胞坏死是被动性的
C.细胞凋亡是急性的，细胞坏死是慢性的
D.细胞凋亡是由基因控制的，细胞坏死是由外界因素引起的
C
课堂小结

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