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(共23張PPT)
第3節
細胞的衰老和死亡
SW生老師
人到了一定的年齡就會出現白頭發，并且伴隨著年齡的增長，白頭發往往會越來越多。白頭發生成的直接原因是毛囊細胞合成的黑色素的功能下降。
2.老年人體內有沒有幼嫩的細胞？年輕人的體內有沒有衰老的細胞？
3.細胞衰老與個體衰老有什么關系？
1.老年人白頭發的形成與毛囊細胞的衰老有怎樣的關系？
問題探討
討論
由于毛囊中的黑色素細胞衰老,細胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成減少,所以老年人的頭發會變白。
老年人體內有幼嫩的細胞，如造血干細胞一生都能增殖分化產生各種類型的血細胞；年輕人體內也有衰老的細胞，如皮膚的角質層細胞，最后細胞凋亡脫落。
從總體上看，個體衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程。
一、細胞的衰老
概念
細胞的生理狀態和化學反應發生復雜變化的過程，最終表現為細胞的形態、結構、和功能發生變化。
衰老細胞核
正常細胞核
衰老細胞
正常細胞
細胞衰老的特征
細胞膜通透性改變，使物質運輸功能降低。
1
1
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。
2
細胞內的水分減少，細胞萎縮，體積變小。
3
細胞核的體積增大，核膜內折，染色質收縮、染色加深。
4
細胞內的色素逐漸積累，妨礙細胞內物質的交流和傳遞。
5
酪氨酸酶
（并非所有酶）
老年斑
（哺乳動物成熟的紅細胞沒有該特征）
巧記細胞衰老的特征
衰老癥狀 原因分析
皮膚干燥、發皺
頭發變白
老人斑
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
細胞內色素的累積
細胞膜通透性功能改變，物質運輸功能降低
細胞內呼吸速率減慢
通過以上分析說明衰老的結構行使正常功能的能力降低。
從分子水平上看，有利的功能分子含量降低，而色素或有害分子出現并增加。
衰老的癥狀及形成原因
（1）自由基學說
自由基的概念：異常活潑的帶電分子或基團。
自由基的特點：含有未配對的電子，表現出高度的反應活潑性。
原因
自由基的來源：
①細胞中各種氧化反應中產生；
②輻射及有害物質的入侵刺激細胞產生。
①攻擊和破壞細胞內各種執行正常功能的生物分子，引發雪崩式的反應；
②攻擊DNA引起基因突變；
③攻擊蛋白質，使蛋白質活性下降，導致細胞衰老。
自由基的功能：
（2）端粒學說
端粒是指每條染色體的兩端都有的一段特殊序列的DNA—蛋白質復合體。
端粒的概念：
在端粒DNA序列被“截”短后，端粒內側正常基因的DNA序列就會受到損傷，使細胞活動趨于異常。
端粒的特點：每次細胞分裂后會縮短一截。
結果
正常生物細胞內的端粒酶基因活性會逐漸衰退。隨著細胞的衰老，端粒逐漸變短。這是生物無法達到永生的自然原因。
端粒酶的主要工作是維持端粒中的DNA，即人類染色體末端的結構。當端粒酶不活躍時，每次細胞分裂時，端粒縮短，當發生這種情況時，端粒最終變得很短，以至于細胞停止分裂或死亡。
具有異常活性端粒酶的細胞可以不斷重建其端粒并且不會死亡。隨著時間的推移，這是有害的，因為DNA的錯誤積累和對細胞的損害。端粒酶在癌細胞中特別活躍，使癌細胞得以生長和擴散，也是癌細胞可以無限增殖的原因。
拓展
二、細胞衰老與個體衰老的關系
單細胞生物
細胞衰老或死亡就是個體的衰老或死亡。
多細胞生物
（1）多細胞生物體內的細胞總是在不斷的更新著，總有一部分細胞處于衰老或走向死亡的狀態。
（2）從總體上看，個體衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程。
衰老
死亡
增殖
分化
細胞的死亡
細胞凋亡
細胞壞死
遺傳物質控制的自動死亡
外界因素引起被動死亡
細胞凋亡概念
細胞凋亡受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調控，所以它是一種程序性死亡。
由基因所決定的細胞自動結束生命的過程。
細胞凋亡的幾種類型
（3）被病原體感染的細胞的清除。
（2）成熟個體中細胞的自然更新；
（1）個體發育過程中細胞的編程性死亡；
（1）保證多細胞生物體完成正常的發育；
意義
（3）抵御外界各種因素的干擾。
（2）維持內部環境的穩定；
細胞壞死
在種種不利因素影響下，由于細胞正常代謝活動受損或中斷引起的細胞損傷和死亡。
注：被病原體侵染的宿主細胞的清除屬于細胞凋亡；
但如果被病原體侵染的細胞直接裂解死亡，則屬于細胞壞死。
（1）處于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；
（2）在細胞受到損傷、微生物入侵或細胞衰老時，通過細胞自噬，可以清除受損或衰老的細胞器
細胞自噬
通俗地說，細胞自噬就是細胞吃掉自身的結構和物質。
在一定條件下，細胞會將受損或功能退化的細胞結構等，通過溶酶體降解后再利用，這就是細胞自噬。
細胞自噬的作用
有些激烈的自噬，可能誘導細胞凋亡。
項目 細胞的凋亡 細胞的壞死
與基因的關系 受基因控制的 不受基因控制
細胞膜的變化 內陷 破裂
形態變化 細胞變圓，與周圍細胞脫離 細胞外型不規則變化
影響因素 溫和的刺激或藥物引起 電、熱、冷、機械傷害性刺激
對機體的影響 對機體是有利 對機體是有害
細胞的凋亡和壞死的比較
課堂總結
課堂練習
一、概念檢測
1.同生物體一樣，細胞也會衰老和死亡。細胞的衰老和死亡與個體的生命歷程密切相關。判斷下列相關表述是否正確。
(1)衰老的生物體中，細胞都處于衰老狀態。( )
(2)端粒受損可能會導致細胞衰老。( )
(3)細胞凋亡使細胞自主有序地死亡，對生物體是有利的。( )
(4)細胞死亡是細胞凋亡的同義詞。( )
√
√
√
×
2.與個體的衰老一樣，細胞衰老會表現出明顯的特征。下列不是細胞衰老特征的是( )
A.細胞內水分減少
B.細胞代謝緩慢
C.細胞不能繼續分化
D.細胞內色素積累較多
C
二、拓展應用
同樣是血細胞，白細胞與紅細胞的功能不同，凋亡的速率也不一樣，白細胞凋亡的速率比紅細胞快得多。細胞凋亡的速率與它們的功能有關系嗎 請結合這一實例說明細胞凋亡的生物學意義。
細胞凋亡的速率與它們的功能有關系。因為白細胞的主要功能是吞噬病菌等，所以白細胞凋亡的速率很快。細胞凋亡不僅保證了多細胞生物個體發育的正常進行，而且在維持生物體內部環境的穩定、抵御外界各種因素的干擾方面也都起著非常關鍵的作用。

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