資源簡介

(共21張PPT)
4.2 細胞分化、衰老和死亡
第2課時
1.描述細胞衰老的特征，理解細胞衰老的機制。
2.結合教材細胞凋亡的實例，理解細胞凋亡的過程，說
出與細胞壞死的區別。
18歲、35歲、46歲、60歲、75歲的卞先生
出生、生長、衰老和死亡，是生物界的正常現象，生物個體如此，細胞也是如此。 生物體內的絕大多數細胞，都經過分裂、分化、衰老、死亡這幾個階段。
1、概念：細胞衰老的過程是一系列復雜的生理生化反應過程，發生的變化最終反映在細胞的形態結構和生理功能上。
①細胞質膜通透性改變，使物質運輸功能降低
②細胞核的體積增大，核膜內折，染色質固縮、染色加深
③細胞內的水分減少，細胞萎縮，體積變小
④細胞內多種酶的活性降低，呼吸速率減慢，新陳代謝速率減慢
⑤細胞內的色素逐漸積累，細胞內物質的交換和信息傳遞受阻
2.細胞衰老的特征
【問題探討】
1.老年人體內有沒有幼嫩的細胞？年輕人體內有沒有衰老的細胞？
有幼嫩細胞，如造血干細胞一生都能增殖和產生各種類型的血細胞；年輕人體內也有衰老的細胞，如皮膚表皮細胞衰老成角質層細胞。
2.細胞衰老與個體衰老有什么關系？
從總體上看，個體衰老過程也是組成人體細胞普遍衰老的過程。
細胞衰老≠個體衰老
細胞的衰老或死亡=個體的衰老或死亡（單細胞生物）
（多細胞生物）
3.衰老癥狀與細胞衰老的關系
衰老癥狀 原因分析
皮膚干燥、發皺
頭發變白
老年斑
體弱無力
吸收能力下降
細胞水分減少，體積減小
細胞內的（酪氨酸）酶活性降低
細胞內色素（脂褐素）的累積
細胞膜通透性功能改變
細胞內呼吸速度減慢
這既表明細胞的增殖能力是有限的，又說明細胞衰老與細胞自身有關。
從胎兒肺部得到的成纖維細胞可在離體條件下傳代約50次；
從成人肺部得到的成纖維細胞在離體條件下只能傳代約20次。
細胞為什么會衰老呢？決定細胞衰老的主要因素是什么呢
2009年，諾貝爾生理學或醫學獎授予了美國的布萊克本、格雷德和紹斯塔克三人，他們發現了 為細胞衰老的端粒學說提供了依據。
端粒和端粒酶保護染色體的機制
布萊克本
格雷德
紹斯塔克
4.細胞衰老的機制——端粒學說
端粒DNA序列縮短
細胞衰老
細胞分裂
端粒內側
正常的DNA序列受損傷
P53等促進衰老基因
從古至今，人們一直都在為不老而努力。古有始皇遍尋長生不老藥，隨著生活水平的提高，美容事業不斷發展，每個人都想青春永駐。那么，從細胞衰老的端粒學說出發，可以怎么延緩衰老？
如果細胞中端粒酶一直保持很高的活性，端粒的缺損就能得到彌補，染色體的穩定性也得到維持，細胞衰老的進程就會被延緩。
美容院
秦始皇
分析
正常細胞
搶奪
自由基：細胞內活潑的帶電分子或基團，在氧化反應過程中會產生大量的自由基。自由基常帶有未配對的電子，表現出高度的反應活躍性，會攻擊和破壞細胞內各種具有正常功能的生物大分子。
自由基，別搶我的電子！
4.細胞衰老的機制——自由基學說
當自由基破壞生物膜成分中的磷脂分子時，又會產生許多新的自由基，這些自由基將會參與攻擊其他生物分子。
攻擊DNA，可能引起基因突變；
攻擊蛋白質，使蛋白質活性下降，致使細胞衰老。
1
2
成人早衰癥是一種家族性疾病，控制這種疾病的基因位于第8號染色體的短臂上，編碼DNA解旋酶，在成人早衰癥患者體內這種酶有缺陷，導致患者早衰。患者多數早夭。
早衰少年
其他動物體研究也支持基因時鐘學說。例如，在果蠅研究中發現，一種Indy基因突變，會使果蠅的壽命從37天延長到70天左右。
【拓展：基因時鐘學說】
①定義：細胞自噬細胞通過溶酶體（動物）或液泡（酵母菌和植物）與雙層膜包裹的細胞自身物質融合，從而降解細胞自身物質的過程。
②意義：營養缺乏條件下的細胞，通過細胞自噬可以獲得維持生存所需的物質和能量，在細胞受到損傷，微生物入侵和細胞衰老時，通過細胞自噬可以清除受損或衰老的細胞器，以及感染的微生物和毒素
1.自噬性細胞死亡
二、細胞死亡
2.細胞壞死
細胞壞死多為細胞在強烈的理化因素或生物因素作用下受到嚴重損傷，引起自身死亡的過程，表現為細胞脹大、核膜和細胞質膜破裂、細胞內容物外溢等。
實例：
① 燙傷的皮膚細胞的死亡；
② 骨折后骨細胞的死亡；
③ 吸煙者肺部細胞因尼古丁作用的死亡；
3.細胞凋亡：由基因所決定的細胞自動結束生命的過程。
eg：
青蛙/人尾巴退化
花朵自然凋落
人五指分開
實質：與凋亡相關的基因選擇性表達的結果
細胞凋亡意義：
③抵御外界因素的干擾：某些被病原體感染的細胞的清除
①完成正常生長發育：人體胚胎時期，尾的消失；蝌蚪發育過程，尾的消失；胎兒手發育過程中，手指連接處細胞的自動死亡。
②維持內部環境的穩定：清除受損、突變、衰老的細胞
項目 細胞衰老 細胞壞死 細胞凋亡
影響因素
細胞體積
細胞核
細胞質 細胞器
細胞質膜
炎癥反應
4.細胞衰老、細胞壞死和細胞凋亡的內容比較
體積增大、核膜皺折、染色質固縮
染色質不凝集、
核膜破裂等
染色質凝集、
并沿核膜分布
多種酶活性降低、
色素積累等
線粒體膨大
細胞器完整
通透性改變
破裂
包裹細胞器等碎片形成凋亡小體
無
有
無
基因、端粒酶
細胞受到嚴重損傷
細胞內部基因調控
萎縮變小
腫脹變大
皺縮變小
以木質部管狀細胞（導管細胞）為例，管狀細胞是植物體內負責運輸和機械支持的厚壁組織細胞，成熟時都是死細胞。
細胞伸長
細胞壁增厚和木質化
細胞程序性死亡
管狀細胞的分化
知識拓展：植物細胞的程序性死亡
細胞壁增厚，液泡膜破裂、核DNA被迅速降解，細胞內容物被水解消化，最后僅剩下細胞壁。
影響因素
乙烯、赤霉素能促進植物細胞程序性死亡，細胞分裂素和脫落酸則能抑制植物細胞程序性死亡。
細胞變化
植物激素是植物細胞發生程序性死亡的因素之一。
導 管
知識拓展：植物細胞的程序性死亡
細胞的衰老
和死亡
1
2
3
4
細胞自噬的概念和意義
細胞衰老的概念、特點和產生機制
細胞壞死的概念和特點
細胞凋亡的概念和實例
5
細胞死亡方式比較

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