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第3节 细胞的衰老和死亡
第6章 细胞的生命历程
本节目标
01
细胞衰老
细胞死亡
02
课堂导入
人到了一定年龄就会出现白头发,并且随着年龄的增长,白头发往往会越来越多。白头发生成的直接原因是毛囊细胞合成黑色素的功能下降。
讨论:
1.老年人白头发的形成与毛囊细胞的衰老有怎样的关系?
2.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?
由于毛囊中的黑色素细胞衰老,细胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少,所以老年人的头发会变白。
老年人体内有幼嫩的细胞,如精原细胞,造血干细胞
年轻人体内有衰老的细胞,如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞,最后细胞凋亡、脱落
3.细胞衰老与个体衰老有什么关系
细胞衰老与人体衰老并不是一回事,人体内的细胞总是在不断更新着,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。但从总体上看,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
生长和衰老,出生和死亡,都是生物界的正常现象,生物个体也是如此,作为基本生命系统的细胞也是如此
①细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低
②细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、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,妨碍细胞内物质的交流和传递
细胞衰老的特征
记忆小贴士
一大:
一小:
一多:
一少:
两低:
两慢:
细胞核变大,染色质收缩,染色加深
细胞体积变小
细胞内色素逐渐积累,增多
细胞内水分减少
细胞膜运输功能降低、有些酶活性降低
呼吸速率减慢,代谢速率减慢
衰老症状与细胞衰老的关系
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
细胞衰老的原因
1.自由基学说:
异常活泼的带电分子或基团
(1)什么是自由基
(3)自由基的产生
含有未配对的电子,有高度的反应活泼性。
胞内的氧化反应产生
辐射和有害物质的入侵刺激细胞产生
(2)自由基的特性:
(4)自由基对细胞的破坏
攻击破坏执行正常功能的生物分子
攻击磷脂分子
生物膜发生损伤
引起基因突变
攻击蛋白质
攻击DNA
使蛋白质活性下降
产生更多自由基引发雪崩式反应
细胞衰老
2.端粒学说:
端粒学说由奥洛夫尼科夫提出,认为细胞在每次分裂过程中都会由于DNA聚合酶功能障碍而不能完全复制它们的染色体,因此最后复制DNA序列可能会丢失,最终造成细胞衰老死亡。
每条染色体的两端含有的一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体。
每次细胞分裂,端粒DNA会缩短一截。随细胞分裂次数的增加,截短的部分会逐渐向内延伸。端粒DNA序列截短后,使端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤,结果使细胞活动渐趋异常。细胞会随着分裂次数的增多而衰老。
概念:
特点:
细胞衰老与个体衰老的关系
①单细胞生物: 细胞衰老或死亡=个体衰老或死亡
②多细胞生物
细胞衰老≠个体衰老
体内细胞时刻都在更新,总有一部分细胞正在衰老或走向死亡
个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程
年龄因素与细胞衰老的关系
实验1:在相同的条件下,分别单独培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞,结果如下表:
细胞来源 胎儿 中年人 老年人
增殖代数 50 20 2-4
实验2:年轻人体细胞去核+老年人细胞核→不分裂
老年人体细胞去核+年轻人细胞核→分裂旺盛
讨论:1.从实验1中你能得出什么结论?
2.是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些?
年龄越大的个体的细胞可增殖的代数越少,反之越多,细胞增殖能力与个体年龄密切相关
细胞核对细胞分裂的影响大一些。
归纳年龄因素与细胞衰老的关系
1.一般情况下,体外培养的人体细胞,最多分裂( )次;
2.随年龄增长,细胞继续分裂的次数会( ),说明细胞会( );
3.随着细胞分裂次数增多或细胞衰老,细胞核中遗传物质会出现
( )状态,细胞中一些酶的活性会( );
50
逐渐减少
收缩
下降
随着分裂次数的增多而衰老
细胞衰老的意义
细胞衰老是人体内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。
众多细胞的衰老会导致人体的衰老,会出现( )、( )等现象;
免疫力下降
适应环境能力减弱
例如:血液中红细胞的快速更新可保障机体所需氧气的供应
1.有利方面
2.不利方面
细胞的死亡
细胞死亡包括凋亡和坏死等方式,其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式。
细胞死亡的方式
细胞凋亡(主要方式)
细胞坏死
1.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。
由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
与凋亡相关的基因选择性表达的结果
定义:
实质:
3.抵御外界因素的干扰
1.完成正常生长发育
2.维持内部环境的稳定
(发育性凋亡)
(更新性凋亡)
(清除性凋亡)
①人体胚胎时期,尾的消失(细胞的自动死亡);
②蝌蚪发育过程,尾的消失(细胞的自动死亡);
③胎儿手发育过程中,手指连接处细胞的自动死亡;
某些被病原体感染的细胞的清除;
清除受损、突变、衰老的细胞
意义:
2.细胞坏死:
① 烫伤的皮肤细胞的死亡;
② 骨折后骨细胞的死亡;
③ 吸烟者肺部细胞因尼古丁作用的死亡;
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的情况下,由于细胞的正常代谢活动受损或中断,从而引起细胞的损伤和死亡。
概念:
实例
项目 细胞凋亡 细胞坏死
与基因的关系
特点
死亡原因
死亡过程
对机体的影响
细胞凋亡和细胞坏死的区别
受凋亡基因控制的
与基因无关
生理性
病理性
对机体是有利,
不发生炎症
对机体是有害,
发生炎症
不利因素影响
基因控制
主动的
被动的
3.细胞自噬:
通俗地说,细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用。
实例
①处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;
②在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定;
③有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡;
课堂小结
课堂精练
判断题
(1)细胞普遍衰老会导致个体衰老( )
(2)细胞衰老时,细胞体积和细胞核体积均减小( )
×
√
填空题
(1)老年人的头发会变白的原因是头发基部的黑色素细胞衰老,细胞中的( )活性降低,( )合成减少。
(2)老年人满脸皱纹,给人干巴巴的感觉。产生这种现象的主要原因是细胞内( )减少,细胞( ),体积( )
酪氨酸酶
黑色素
水分
萎缩
变小
THANKS