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第6章 细胞的生命历程
第3节 细胞的衰老和凋亡
1
个体衰老与细胞衰老的关系
2
细胞衰老的特征
目
录
CONTENTS
3
细胞死亡
问题探讨
人体的衰老还表现出哪些特征?
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?
人体衰老与细胞衰老有什么关系?
对单细胞生物来说,细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
对多细胞生物体而言,个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程
个体衰老和年龄相关,细胞衰老也和年龄相关吗?
1.个体衰老与细胞衰老的关系
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
融合来源 年轻人细胞质 +老年人细胞核 老年人细胞质
+年轻人细胞核
增殖情况 细胞不分裂 分裂旺盛
实验二
实验一
问题1:
从实验一中你能得到什么结论?
问题2:
是细胞核还是细胞质对细胞增殖的影响更大?
Hayflick界限:
正常体外培养细胞只能进行有限次数(约50次)的增殖,这是受细胞核控制的
Hayflick研究发现:细胞丧失增殖能力后,才会表现出衰老细胞的特征
随着细胞分裂次数的增加,细胞或者进入衰老状态,或者因为遗传物质收缩、酶活性下降而影响细胞的功能
随着年龄增长,细胞继续分裂次数逐渐减少,老年人自我更新能力减弱
细胞衰老是人体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
机体众多细胞及组织的衰老,会引起人的衰老,导致免疫力下降,适应环境能力减弱等
2.细胞衰老的特征
细胞内的水分减少
细胞内多种酶的活性下降,呼吸速率下降,新陈代谢速率减慢
细胞内的色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递
细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低
细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深
细胞萎缩,体积变小
生理生化变化
形态、结构、功能变化
细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化
白发:
2. 细胞衰老特征
酪氨酸
…
黑色素
酪氨酸酶
有些酶(如酪氨酸酶)的活性降低
问题:
老年人的“老年斑”和皮肤干痒与衰老细胞的哪些特征相关联?
为什么细胞会衰老呢?
3.细胞衰老的原因
端粒
端粒学说
自由基学说
细胞死亡包括细胞凋亡和细胞坏死等方式
细胞凋亡:基因决定的细胞自动结束生命的过程,是细胞死亡的主要方式
细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,是一种程序性死亡
4.细胞死亡
模拟题提示:
细胞程序性死亡有多种方式,细胞凋亡只是细胞程序性死亡的一种。受旧教材影响,模拟题可能把细胞凋亡和细胞程序性死亡视作是等价的。
实例:
人胚胎发育时尾部细胞及指间细胞的死亡
细胞的自然更新
某些被病原体侵染的细胞的清除
意义: 细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着重要的作用。
正常的凋亡可以保证人体正常发育和身体各个器官功能的正常发挥,而不正常的细胞凋亡会导致许多疾病。
肿瘤、自身免疫病———细胞凋亡不足
帕金森综合征、再生障碍贫血————凋亡过剩
细胞坏死: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情况下,由细胞正常代谢活动受损或中断而引起的细胞损伤和死亡。
提示:
凋亡相关基因在凋亡前即已表达,但凋亡程序的启动还需要特定信号的刺激。启动细胞凋亡的信号可能是不利因素(如病原体侵染),此时需要区分清楚不利因素是怎样导致细胞死亡的。
细胞自噬可在营养缺乏条件下获得维持生存所需的物质和能量;细胞自噬能清除受损或损伤的细胞器以及感染的微生物和毒素,维持细胞内部的稳定