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第2节 细胞分化、衰老和死亡
第四章 细胞增殖、分化、衰老和死亡
第2课时 细胞衰老和细胞死亡
01
02
结合教材细胞凋亡的实例，理解细胞凋亡的过程，并说出与细胞坏死的区别。
通过对事实资料的分析和讨论，描述细胞衰老的特征，理解细胞衰老的机制。
古代帝王以及王公贵族都痴迷于“长生不老药”，据说吃了可以永葆青春，永远不死。结果当时死亡率一度上升很快，原因是吃多了这些药产生了中毒现象。从生物学角度看，为什么我们人类，包括所有生物，最终都逃不过衰老和死亡呢？
1.概念：
细胞衰老的过程是一系列复杂的生理生化反应过程，发生的变化最终反映在细胞的形态结构和生理功能上。
细胞衰老
①细胞质膜通透性改变，使物质运输功能降低
②细胞核的体积增大，核膜内折，染色质固缩、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，细胞内物质的交换和信息传递受阻
2.特征：
问题探讨
1.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。
2.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。
3.细胞衰老和个体衰老的关系
对单细胞生物体来说，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老和死亡；
对于多细胞生物来说，个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
衰老症状 原因分析
皮肤干燥、发皱
头发变白
老年斑
体弱无力
吸收能力下降
细胞水分减少，体积减小
细胞内的酪氨酸酶活性降低
细胞内色素（脂褐素）的累积
细胞膜通透性功能改变
细胞内呼吸速度减慢
4.衰老症状与细胞衰老的关系
2009年，诺贝尔生理学或医学奖授予了美国的布莱克本、格雷德和绍斯塔克三人，他们发现了 为细胞衰老的端粒学说提供了依据。
端粒和端粒酶保护染色体的机制
布莱克本
格雷德
绍斯塔克
5.细胞衰老的原因
端粒
端粒
3.端粒酶：细胞中一种延长端粒的酶，可以延缓细胞的衰老。
端粒
1.端粒：真核生物染色体末端的DNA重复序列，能维持染色体的稳定性。
2.特点：每次细胞分裂后，端粒DNA序列就会缩短一截，随着细胞分裂次数的增多，端粒不断缩短，当端粒长度缩短到一定程度时，细胞就无法继续分裂从而导致细胞衰老和死亡。
——端粒学说
5.细胞衰老的原因
正常细胞
抢夺
1.自由基：细胞内活泼的带电分子或基团，在氧化反应过程中会产生大量的自由基。自由基常带有未配对的电子，表现出高度的反应活跃性，会攻击和破坏细胞内各种具有正常功能的生物大分子。
自由基，别抢我的电子！
——自由基学说
5.细胞衰老的原因
2.当自由基破坏生物膜成分中的磷脂分子时，又会产生许多新的自由基，这自由基将会参与攻击其他的生物分子。
a.攻击DNA，可能引起基因突变；
b.攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，致使细胞衰老。
——自由基学说
5.细胞衰老的原因
成人早衰症是一种家族性疾病，控制这种疾病的基因位于第8号染色体的短臂上，编码DNA解旋酶，在成人早衰症患者体内这种酶有缺陷，导致患者早衰。患者多数早夭。
早衰少年
其他动物体研究也支持基因时钟学说。例如，在果蝇研究中发现，一种Indy基因突变，会使果蝇的寿命从37天延长到70天左右。
——基因时钟学说（了解）
5.细胞衰老的原因
6.延缓衰老的方法
分子与细胞层次：
提高端粒酶活性、降低产生自由基等。
个体层次：
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
细胞死亡主要包括自噬性细胞死亡、细胞坏死和细胞凋亡等方式，细胞死亡往往受细胞内遗传机制决定的“死亡程序”控制，使一种主动而非被动的生理过程。
1.细胞自噬导致的自噬性细胞死亡
（1）概念：细胞通过溶酶体（动物）或液泡（酵母菌和植物）与双层膜包裹的细胞自身物质融合，从而降解细胞自身物质的过程。
细胞死亡
（2）意义：
a.维持细胞内环境的动态平衡，如动物细胞需不断降解功能失常或不需要的细胞结构；
b.细胞在缺乏营养的条件下通过自噬获得维持生存所需的物质和能量。
c.在一定条件下，细胞自噬也可以导致细胞死亡。
1.细胞自噬导致的自噬性细胞死亡
2.细胞坏死
多为细胞在强烈的理化因素或生物因素作用下受到严重损伤，引起自身死亡的过程，表现为细胞胀大，核膜和细胞质破裂、细胞内容物外溢等。在细胞内容物释放到细胞外，对周围细胞产生伤害，并引发炎症反应。
①烫伤后皮肤、黏膜的脱落。
②骨折时部分骨细胞死亡。
③吸烟者肺部细胞因尼古丁作用而死亡。
实例：
3.细胞凋亡
（1）概念：由基因决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。受细胞内遗传机制决定的“死亡程序”控制，也被称为细胞程序性死亡。
是一种自然的生理过程，对机体有利。
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
（2）细胞凋亡的类型
确保正常发育生长：清除多余的细胞
维持内部环境稳定：清除受损、突变、衰老的细胞
积极防御外界干扰：阻止病毒再感染细胞
（3）意义：
判断下列过程属于细胞坏死还是细胞凋亡
（1）在胚胎发育时期清除多余的细胞建成器官。
（2）胎儿尾的消失，手的发育，蝌蚪尾的消失。
（3）在成体中，细胞衰老死亡后的自然更新
（4）被病原体感染的细胞被吞噬细胞清除。
（5）身体被烫伤
细胞凋亡
细胞凋亡
细胞凋亡
细胞凋亡
细胞坏死
项目 细胞衰老 细胞坏死 细胞凋亡
影响因素
细胞体积
细胞核
细胞质 细胞器
细胞质膜
炎症反应
体积增大、核膜皱折、染色质固缩
染色质不凝集、
核膜破裂等
染色质凝集、
并沿核膜分布
多种酶活性降低、
色素积累等
线粒体膨大
细胞器完整
通透性改变
破裂
包裹细胞器等碎片形成凋亡小体
无
有
无
基因、端粒酶
细胞受到严重损伤
细胞内部基因调控
萎缩变小
肿胀变大
皱缩变小
【细胞衰老、细胞坏死、细胞凋亡比较】
细胞衰老
细胞死亡
1
2
3
4
细胞自噬的概念和意义
细胞衰老的概念、特点和产生机制
细胞坏死的概念和特点
细胞凋亡的概念和实例
5
细胞死亡三种方式之间的比较
1. 关于细胞衰老的叙述中，不正确的是（ ）
A. 细胞衰老是细胞生理和生化发生复杂变化的过程
B. 老年人的头发呈白色是头发基部黑色素细胞内不能合成酪氨酸酶
C. 衰老细胞的细胞膜通透性功能改变，使物质运输功能降低
D. 衰老细胞内水分减少，体积变小，代谢速度变慢
B
2. 细胞的分化、衰老和凋亡是普遍存在的生命现象。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 人体各种组织细胞的衰老是同步进行的
B. 人的早期胚胎有尾，尾部细胞随着发育逐渐凋亡
C. 被病原体感染的细胞，因为细胞坏死而被清除
D. 皮肤上的老年斑是细胞凋亡的产物
B

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