(共34张PPT)
第三节 细胞的衰老和凋亡
本节要点
一、细胞的寿命
二、细胞的衰老
三、细胞的凋亡
一、细胞的寿命
人的外皮细胞每过约27天就会脱掉并重新长成,一生中约换肤1000次；
人的肠道上皮细胞，每24~48h更新一次；
人血红细胞寿命为100~120天。
细胞在不断的更新，但分裂次数有限。
二、细胞的衰老
衰老（aging）又称老化，通常指生物发育成熟后，在正常情况下随着年龄的增加，机能减退，内环境稳定性下降，结构中心组分退行性变化，趋向死亡的不可逆的现象。
衰老和死亡是生命的基本现象，衰老过程发生在生物界的整体水平、种群水平、个体水平、细胞水平以及分子水平等不同的层次。
（一）人体细胞的动态分类
人体的自然寿命约120岁，而组成人体组织的细胞寿命有显著差异，根据细胞的增殖能力，分化程度，生存时间，可将人体的组织细胞分为4类 ：更新组织、稳定组织细胞、恒久组织细胞和可耗尽组织细胞。
1、更新组织
执行某种功能的特化细胞，经过一定时间后衰老死亡，由新细胞分化成熟补充，如上皮细胞、血细胞。
构成更新组织的细胞可分为３类：a 干细胞，能进行增殖又能进入分化过程；b 过渡细胞，来自干细胞，是能伴随细胞分裂趋向成熟的中间细胞；c 成熟细胞，不再分裂，经过一段时间后衰老和死亡。
2、稳定组织细胞
分化程度较高的组织细胞，功能专一，正常情况下没有明显的衰老现象，细胞分裂少见，但在某些细胞受到破坏丧失时，其余细胞也能进行分裂，以补充失去的细胞。
如肝、肾细胞。
3、恒久组织细胞
属高度分化的细胞，个体一生中没有细胞更替，破坏或丧失后不能由这类细胞分裂来补充。
如神经细胞，骨骼细胞和心肌细胞。
4、可耗尽组织细胞
在一生中逐渐消耗，而不能得到补充，最后消耗殆尽。
如人类的卵巢实质细胞。
（二）细胞衰老的特征
（1）形态变化
表现在细胞皱缩，膜通透性、脆性增加，核膜内折，细胞器数量特别是线粒体数量减少，胞内出现脂褐素等异常物质沉积，最终出现细胞凋亡或坏死。总体来说老化细胞的各种结构呈退行性变化。
衰老细胞形态变化
1. 细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、颜色加深；
2. 细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低；
3. 细胞内的色素逐渐积累；
4. 细胞内水分减少，使细胞萎缩，体积变小，新陈代谢减慢；
5. 细胞内多种酶的活性降低；细胞内呼吸速率减慢。
（2）分子水平的变化
主要表现在以下方面：
1. DNA：复制与转录受阻，端粒DNA、mtDNA缺失。DNA氧化、断裂、缺失和交联，甲基化程度降低。
2. RNA：含量减少。
3. 蛋白质：含成下降，发生修饰、交联。
4. 酶分子：物理与化学特征改变，酶失活。
5. 脂类：不饱和脂肪酸被氧化。
（三）细胞衰老的机理
差错学派 遗传学派
代谢废物积累
线粒体DNA突变
自由基学说
程序性衰老
复制性衰老
衰老基因学说
细胞衰老与个体衰老的关系
单细胞生物
细胞的衰老与死亡=
个体的衰老与死亡
多细胞生物
细胞的衰老与死亡≠
个体的衰老与死亡
个体衰老的特征
衰老的现象与原因分析
现象 原因
出现皱纹 细胞中水分减少，新陈代谢速率减慢
白头发、白眉毛 黑色素合成减少，酶活性降低
出现老年斑 色素积累，妨碍物质的交流与传递
一个37岁的成人早衰症患者
正常儿童（左）和婴幼儿早衰症患者（右）
三、细胞的凋亡
（一）含义
细胞凋亡是程序性死亡的一种方式，其生物学意义在于强调细胞的死亡方式是自然的生理学过程，是受基因调控的主动的生理性细胞自杀行为。
（二）细胞凋亡的过程及特征
1、细胞凋亡的过程，分为3个阶段：
①凋亡的起始。染色质固缩并沿核膜分布，细胞质亦发生皱缩；
②凋亡小体的形成。细胞质膜反折，包围染色质片段和细胞器等，呈芽状突起并逐渐分隔，形成凋亡小体；
③凋亡小体被邻近吞噬细胞吞噬，凋亡细胞的残余物质被消化后重新利用。
2、细胞凋亡的特征
①细胞通过出芽的方式形成许多凋亡小体；
②凋亡小体内有结构完整的细胞器；
③质膜始终保持完整，细胞内含物不发生泄漏，因此不引发机体炎症反应；
④线粒体无明显形态变化，溶酶体活性不增加；
⑤内切酶活化，DNA有控降解，凝胶电泳图呈梯状；
⑥凋亡通常是生理性变化，坏死是病理性变化。
（三）细胞凋亡与细胞坏死的区别
1、细胞坏死的含义
细胞坏死是细胞受到化学因素（如强酸、强碱、有毒物质）、物理因素（如热、辐射）和生物因素（如病原体）等环境因素的伤害，引起细胞死亡的现象。
细胞坏死是死亡的另一种方式。
2、细胞凋亡与细胞坏死的区别
区别点 细胞凋亡 细胞坏死
起因 生理或病理性 病理性变化或剧烈损伤
调节过程 受基因调控 不受调控，被动进行
细胞膜 内陷，保持完整 破损
细胞体积 固缩变小 肿胀变大
凋亡小体 有 无
炎症反应 无，不释放细胞内容物 有，释放细胞内容物
对机体影响 有利 有害
细胞凋亡和坏死过程模式图
细胞坏死
正常
细胞凋亡
可逆溶胀
不可逆溶胀
解体
线粒体形态变化
染色质保存
膜破裂
正常
缩合
破碎
次生坏死
线粒体形态保存
片段
核的变化
完整的膜
凋亡小体
电镜照片
左，正常胸腺细胞；右，凋亡胸腺细胞（注意凋亡小体）
（四）细胞凋亡的生理意义
个体的正常发育，维持自稳态，耐受免疫的形成，肿瘤监控等。
生理性保护机制，清除多余、受损或危险的细胞。
蝌蚪尾的消失
胚胎期手的形成
（五）细胞凋亡的失调
1、凋亡不足
导致包括肿瘤在内的多种疾病。
2、凋亡过度
导致机体免疫功能的丧失，或引发自身免疫疾病。
如艾滋病：过多的淋巴、非淋巴细胞凋亡导致的免疫缺陷病。
