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6.3 细胞的衰老和死亡
人到了一定的年龄就会出现白头发,并且随着年龄长,白头发往往会越来越多。白头发生成的直接原因是细胞合成黑色素的功能下降。
讨论：
1.老年人白头发的形成与毛囊细胞的衰老有怎样的关系？
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,所以老年人的头发会变白。
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？
有幼嫩的细胞，如精原细胞仍能产生精子细胞，造血干细胞分化出各种血细胞； 有衰老的细胞，如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞,最后凋亡，红细胞和白细胞的衰老。
问题·探讨
看看他们都是谁？
袁隆平
钱学森
杂交水稻之父
中国石油开采技术的奠基人
中国航天事业的奠基人
王德民
思考:“花有重开日，人无再少年”，衰老是生命的规律！那么什么细胞衰老，有哪些特征呢？
细胞的衰老的过程是细胞的_________ 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.细胞衰老的概念
一、细胞衰老
细胞核体积增大，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，体积变小
细胞内的色素逐渐积累，妨
碍细胞内物质的交流和传递
老年斑
细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低
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
“一大一小一多两低”
2.细胞衰老的特征
尝试从细胞水平解释人体衰老特征（结合图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
思考: 细胞衰老的原因有哪些呢？
一
则
广
告
情境材料
（1）自由基学说
①自由基本质：异常活泼的 。
带电分子或基团
②自由基的来源及机理：
细胞中的氧化反应
辐射
有害物质入侵
自由基
自由基
磷脂
DNA
蛋白质
生物膜损伤
基因突变
活性下降
攻击和破坏
细胞衰老
3.衰老的原因：
（2）端粒学说
①端粒本质： 。
②端粒位置： 的两端。
③作用机理：端粒DNA序列被“截”短后，
端粒内侧 就会受到损伤,结果使细胞活动渐趋异常。
DNA—蛋白质复合体
染色体
正常基因的DNA序列
端粒的显微镜照片
(染色体为红色，黄色荧光显示端粒)
端粒
端粒DNA
序列在每次细胞分裂后会缩短一截
患婴幼儿早衰症的小孩在1岁时出现明显的衰老，12-18岁即过早夭折。
正常儿童（左）和婴幼儿早衰症患者（右）
4.细胞衰老与个体衰老的关系
思考
细胞衰老或死亡=
个体衰老或死亡吗？
①单细胞生物:细胞衰老或死亡 个体衰老或死亡;
其体内细胞总是在不断更新着，总有一部分细胞正在衰老或走向死亡。
②多细胞生物:细胞衰老或死亡 个体衰老或死亡;
个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程
=
≠
衣藻
草履虫
细菌
意义：正常的细胞衰老利于机体更好地实现自我更新
思考.讨论：
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：
年龄因素与细胞衰老的关系
细胞来源 胎儿 中年人 老年人
增殖代数 50 20 2~4
年龄越大的个体的体细胞可增殖代数越少，年龄越小的个体的体细胞可增殖代数越多，细胞增殖的能力与个体的年龄有密切的关系。
讨论1: 从实验1中你能得出什么结论？
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
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。
细胞核对细胞分裂的影响大一些。细胞核是遗传信息库，是遗传和代谢的控制中心
讨论2: 是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些？为什么？
5.细胞衰老的意义
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。
不利方面
众多细胞的衰老会导致人体的衰老
出现免疫力下降、适应环境能力减弱等现象。
思考: 衰老细胞的命运是什么？
5.细胞衰老的意义
二、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：细胞死亡的主要方式（生理性）
发育性凋亡
更新性凋亡
清除性凋亡
完成正常生长发育
维持内部环境的稳定
抵御外界因素的干扰
胎儿手掌发育
青蛙的发育
某些被病原体感染的细胞的清除
清除受损、突变、衰老的细胞
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。
2.细胞坏死（病理性）
极端的物理因素
极端的化学因素
病理性刺激
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。
合作探究
【思考1】蝌蚪尾巴的消失属于哪种生命现象，
其与哪种细胞器的关系最密切？为什么？
【思考2】将蝌蚪尾部用浓盐酸处理后，尾部溃烂消失，
与上述现象是否相同？为什么？
【思考3】上面所述两种现象是否都受遗传物质的控制？
这是细胞凋亡的结果。
与溶酶体密切相关，溶酶体内含有多种水解酶，
能够使自动死亡的细胞发生分解。
这是由极端化学因素(浓盐酸)引起的细胞坏死，与细胞凋亡不同。
细胞凋亡受遗传物质控制，而细胞坏死不受遗传物质控制。
思考: 如何辨别细胞的凋亡与坏死呢？
3.细胞凋亡和细胞坏死的区别
“寿终正寝”
“死于非命”
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
受凋亡基因控制的
不受基因控制
生理性
病理性
对机体是有利，不发生炎症
对机体是有害，发生炎症
不利因素影响
基因控制
主动的
被动的
思维训练：分析数据
细胞种类 小肠上皮细胞 平滑肌细胞 心肌细胞 神经细胞 白细胞
寿命 1-2天 很长 很长 很长 5-7天
能否分裂 能 能 不能 多数不能 不能
细胞的寿命与分裂能力之间无对应关系；寿命短的细胞不一定能够分裂。
有；比如白细胞吞噬细菌病毒，寿命较短。
表皮细胞行使保护功能，寿命较短，有分裂能力。
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.根据以上分析皮肤表皮细胞的寿命和分裂能力？
4.细胞自噬
(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 降解后再利用。
(2)意义：
① ；
② ；
③ 。
溶酶体
克服营养缺乏条件
清除受损或衰老的细胞器
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。
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
1.细胞衰老是细胞正常的生命现象，下列有关叙述不正确的是( )
A.人体细胞会随着分裂次数的增多而衰老
B.衰老细胞中的自由基可攻击细胞中的多种物质分子
C.细胞衰老导致所有酶的活性都降低，物质运输功能下降
D.细胞衰老最终表现在细胞的形态、结构和功能发生变化
衰老细胞内部分酶的活性降低，C错误。
C
2.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
当自由基攻击磷脂分子时，具有生物膜结构的细胞器可能受到损伤，中心体为无膜结构的细胞器，故当自由基攻击磷脂分子时，它不一定受到损伤，C错误。
C
3.(2023·云南昆明高一统考)中风，也叫脑卒中，起因一般是由脑部血液循环障碍导致局部神经结构损伤、功能缺失。下列相关叙述正确的是（ ）
A.中风时神经细胞死亡对机体是有利的
B.中风时神经细胞死亡是由基因控制的细胞的自动死亡
C.中风时的神经细胞死亡属于细胞坏死
D.中风时发生了细胞分化导致神经细胞的结构和功能改变
C
4.下列关于细胞凋亡与细胞坏死的说法，错误的是（ ）
A.细胞坏死可能会诱发炎症反应，从而对机体造成伤害
B.细胞凋亡受细胞内的遗传物质控制
C.细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除也是通过细胞凋亡来完成的
D.细胞坏死前细胞内不存在凋亡基因
D

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