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6.3 細胞的衰老何死亡
第6章 細胞的生命歷程
生物學（新人教版）
分子與細胞
一、細胞的衰老
細胞的 和 發生復雜變化的過程，最終表現為細胞的 、 、 和 發生變化。
生理狀態
化學反應
形態
結構
功能
衰老細胞核
正常細胞核
衰老細胞
正常細胞
1.概念：
一、細胞的衰老
“一大一小一多兩低”
2.細胞衰老的特征
細胞內的褐色素逐漸積累,妨礙細胞內物質的交流和傳遞
細胞內多種酶的活性下降，呼吸速率下降，新陳代謝速率減慢
細胞核體積增大，核膜內折，染色質收縮，染色加深。
細胞膜通透性改變，使物質運輸功能降低
細胞內的水分減少細胞萎縮，體積變小
一、細胞的衰老
任務：嘗試從細胞水平解釋人體衰老特征（結合P123圖6-8）
滿頭白發
老年斑多
滿臉皺紋
皮膚干燥
飲食減少
吸收減弱
無力
細胞內的（酪氨酸）酶活性降低
細胞內水分減少，體積變小
細胞內色素（脂褐素）的累積
細胞膜通透性改變，使物質運輸功能降低
細胞內呼吸速率減慢
一、細胞的衰老
3.細胞衰老的原因
(1)自由基學說
細胞中的氧化反應
輻射
有害物質的入侵
含未配對電子
別來搶我電子
異?；顫姷膸щ姺肿踊蚧鶊F。自由基含有未配對的電子，表現出高的反應活性。
一、細胞的衰老
超氧化物岐化酶（SOD）、CAT和GSH-PX等存在于正常細胞內的清除自由基的防御系統，它們的活性升高能延緩機體的衰老。
物質：VE、VC、類胡蘿卜素、茶多酚等
酶：超氧化物歧化酶、過氧化氫酶等
一、細胞的衰老
（2）端粒學說
①端粒：每條染色體的兩端含有的一段特殊序列的DNA-蛋白質復合體。
端粒酶
細胞中一種延長端粒的酶，可以延緩細胞的衰老。
每次細胞分裂后，端粒DNA序列會縮短一截，隨著分裂次數增加截短部分會逐漸向內延伸。
②特點：
細胞核
一、細胞的衰老
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
一、細胞的衰老
細胞衰老或死亡 ≠ 個體衰老或死亡
正常的細胞衰老利于機體更好地實現自我更新
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
細胞衰老或死亡 = 個體衰老或死亡
單細胞生物
多細胞生物
4.細胞衰老與個體衰老的關系
一、細胞的衰老
任務：分析年齡因素與細胞衰老的關系
實驗1：單獨培養胎兒、中年人和老年人的肺成纖維細胞，結果如下：
細胞來源 胎兒 中年人 老年人
增殖代數 50 20 2～4
從實驗1中你能得出什么結論？
年齡越大的個體內的體細胞增殖代數越少，年齡越小的個體內的體細胞增殖代數越多，細胞增殖的能力與個體的年齡有密切的關系。
隨年齡增長，細胞繼續分裂的次數會逐漸減少，說明細胞會隨著分裂次數的增多而衰老。
P125
一、細胞的衰老
實驗2：將年輕人的體細胞去核后與老年人的細胞核融合；將老年人的 體細胞去核后與年輕人的細胞核融合。分別在體外培養。結果是前者不分裂， 后者分裂旺盛。
是細胞核還是細胞質對細胞分裂的影響大一些？為什么？
細胞核對細胞分裂的影響大一些。
老年人的核
青年人的質
不分裂
青年人的核
老年人的質
分裂
細胞核是遺傳信息庫，是遺傳和代謝的控制中心。
二、細胞的死亡
凋亡是細胞死亡的一種主要方式。由基因所決定的細胞自動結束生命的過程，就叫細胞凋亡。
是一種程序性死亡
與凋亡相關的基因選擇性表達的結果。
1.細胞凋亡
（生理性）
二、細胞的死亡
發育性凋亡
完成正常生長發育
胎兒手掌發育
青蛙的發育
清除性凋亡
抵御外界因素的干擾
某些被病原體感染的細胞的清除
更新性凋亡
維持內部環境的穩定
清除受損、突變、衰老的細胞
1.細胞凋亡
二、細胞的死亡
指在種種不利因素影響下，如極端的物理、化學因素或嚴重的病理性刺激的情況下，由于細胞的正常代謝活動受損或中斷，從而引起細胞的損傷和死亡。
（病理性）
壞死細胞的膜通透性增高，致使細胞腫脹，細胞器變形或腫大，最后細胞破裂。
2.細胞壞死
二、細胞的死亡
細胞壞死和細胞凋亡過程中的變化
正常細胞
凋亡小體
細胞腫脹
細胞收縮
細胞破裂
炎癥反應
被吞噬細胞
吞噬消化
極端的物理因素
極端的化學因素
病理性刺激—石棉
細胞壞死：
①細胞腫脹
②出現細胞器變性、腫大等現象
③最終細胞破裂，釋放出細胞內容物，還會引發炎癥。
細胞凋亡：
①細胞會出現染色質的濃縮，染色體聚集分塊的現象。
②細胞核斷裂，細胞開始形成一個個的凋亡小體。
③凋亡小體最終會被吞噬細胞吞噬清除。
細胞凋亡（主動）
細胞壞死（被動）
二、細胞的死亡
項目 細胞凋亡 細胞壞死
與基因的關系
特點
死亡原因
死亡過程
對機體的影響
與基因無關
病理性
有害
不利因素影響
受凋亡基因控制
生理性
有利
基因控制
主動的
被動的
細胞凋亡與細胞壞死的區別
“壽終正寢”
“死于非命”
二、細胞的死亡
在細胞缺乏營養，受到損傷、衰老或微生物入侵時，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。
細胞自噬
（生理性）
二、細胞的死亡
營養匱乏時進行自救
維持細胞內部環境的穩定
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要的物質和能量。
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以及感染的微生物和毒素，從而維持細胞內部環境的穩定。
有些激烈的細胞自噬，可能誘導細胞凋亡
細胞自噬
二、細胞的死亡
分析數據：人體不同細胞的壽命和分裂能力不同（見下表）。請分析表中有關數據。
討論
1. 細胞的壽命與分裂能力之間有對 應關系嗎？比如壽命短的細胞是否一定能分裂？
2. 細胞的壽命和分裂能力與它們承擔的功能有關系嗎？
3. 根據以上分析，請推測皮膚表皮細胞的壽命和分裂能力
細胞的壽命與分裂能力無關。壽命短的細胞不一定能分裂,如白細胞的壽命只有5~7d,但也不能分裂。
有關系。
提示:皮膚表皮細胞的壽命約為10d,生發層細胞分裂能力強。
練習與應用
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。 （ ）
√
×
√
×
練習與應用
一、概念檢測
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
練習與應用
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 ,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。
1.細胞分化的實質是： ；
2.一般來說，生物的每個細胞都 ，因此細胞具有全能性；
3.細胞衰老的特征：
4.細胞衰老的原因有 和 普遍被接受。
①生命活動中，哪些情況會產生自由基？
②自由基如何破壞細胞和分子？
5.細胞死亡的方式有 和 等方式。其中凋亡由 決定，是細胞 結束生命的過程，對生物體是 的。
6.細胞自噬是指在一定條件下，細胞會將受損或功能退化的細胞結構通過溶酶體降解后 ，有些激烈的細胞自噬，可能誘導 。
基因的選擇性表達
含有形成完整個體所需的全套基因
細胞凋亡
細胞壞死
基因
主動
有利
再利用或排出細胞外
細胞凋亡
“兩低”“一多”“一大”“一少”
自由基學說
端粒學說
本節導圖
衰老和死亡
膜透性改變
死亡
色素積累
衰老的特征
自由基學說
核體積增大
形態、結構和功能改變
衰老的原因
端粒學說
水分減少
多種酶活性降低
凋亡
壞死
自噬
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