細(xì)胞的衰老和死亡第六章

細(xì)胞的生命歷程“花有重開日，人無再少年”，人體的衰老是不可避免的。人體衰老有哪些特征？須發(fā)變白、老年斑、皺紋等出生、生長、衰老和死亡，是生物界的正?，F(xiàn)象，生物個(gè)體如此，細(xì)胞也是如此。生物體內(nèi)的絕大多數(shù)細(xì)胞，都經(jīng)過分裂、分化、衰老、死亡這幾個(gè)階段。細(xì)胞衰老的過程：細(xì)胞的生理狀態(tài)和化學(xué)反應(yīng)發(fā)生復(fù)雜變化的過程，最終表現(xiàn)為細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化。思考：細(xì)胞的衰老死亡與生物體的衰老死亡有何聯(lián)系？②細(xì)胞內(nèi)多種酶的___________，呼吸速率____，新陳代謝速率_____降低④細(xì)胞膜______改變，使_____________降低⑤細(xì)胞核的體積____，核膜_____，染色質(zhì)____、染色_____①細(xì)胞內(nèi)的____減少，細(xì)胞____，體積____③細(xì)胞內(nèi)的____逐漸___，妨礙細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的____和_____通透性物質(zhì)運(yùn)輸功能增大內(nèi)折收縮加深水分萎縮變小減慢色素減慢積累交流傳遞活性一、細(xì)胞的衰老的特征衰老癥狀原因分析衰老的細(xì)胞影響個(gè)體表現(xiàn)皮膚干燥、發(fā)皺頭發(fā)變白老人斑吸收能力下降細(xì)胞水分減少，體積減小黑色素細(xì)胞中的（酪氨酸）酶活性降低，黑色素合成減少細(xì)胞內(nèi)色素（脂褐素）的累積細(xì)胞膜通透性功能改變體力下降、行動遲緩細(xì)胞內(nèi)呼吸速度減慢“一大一小一多兩低”細(xì)胞核增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮、染色加深。細(xì)胞內(nèi)水分減少，細(xì)胞萎縮，體積變小，代謝速率減慢。細(xì)胞內(nèi)色素增多。多種酶活性降低；細(xì)胞膜通透性改變，物質(zhì)運(yùn)輸功能降低。一大一小一多兩低①自由基異?；顫姷膸щ姺肿踊蚧鶊F(tuán)。自由基含有未配對的電子，表現(xiàn)出高度的反應(yīng)活潑性。二、細(xì)胞的衰老的原因1、自由基學(xué)說②自由基的產(chǎn)生細(xì)胞中的氧化反應(yīng)輻射有害物質(zhì)入侵自由基超氧化物歧化酶(SOD)可以清除自由基，延緩細(xì)胞衰老。自由基磷脂分子DNA蛋白質(zhì)生物膜損傷基因突變活性下降攻擊產(chǎn)生細(xì)胞衰老③細(xì)胞衰老的原因當(dāng)自由基攻擊生物膜的成分磷脂分子時(shí)，產(chǎn)生同樣的自由基，這些新產(chǎn)生的自由基又會去攻擊別的分子①端粒每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合體端粒端粒的顯微鏡照片(染色體為紅色，黃色熒光顯示端粒)端粒DNA序列在每次細(xì)胞分裂后會縮短一截，隨著細(xì)胞分裂次數(shù)的增加，截短的部分會逐漸向內(nèi)延伸。在端粒DNA序列被截短后，端粒內(nèi)側(cè)的正?；虻腄NA序列就會受到損傷，結(jié)果使細(xì)胞活動逐漸趨異常。2、端粒學(xué)說①單細(xì)胞生物細(xì)胞衰老或死亡＝個(gè)體衰老或死亡②多細(xì)胞生物：細(xì)胞衰老和死亡≠個(gè)體衰老和死亡個(gè)體衰老的過程是組成個(gè)體的細(xì)胞普遍衰老的過程體內(nèi)細(xì)胞在不斷更新三、細(xì)胞衰老與個(gè)體衰老的關(guān)系年齡因素與細(xì)胞衰老的關(guān)系實(shí)驗(yàn)1：在相同的條件下，分別單獨(dú)培養(yǎng)胎兒、中年人和老年人的肺成纖維細(xì)胞，結(jié)果如下表：細(xì)胞來源胎兒中年人老年人增殖代數(shù)50202-4討論：1.從實(shí)驗(yàn)1中你能得出什么結(jié)論？

年齡越大的個(gè)體的細(xì)胞可增殖的代數(shù)越少，反之越多，細(xì)胞增殖能力與個(gè)體年齡密切相關(guān)。細(xì)胞核對細(xì)胞分裂的影響大一些。實(shí)驗(yàn)2：將年輕人的體細(xì)胞去核后與老年人的細(xì)胞核融合；將老年人的體細(xì)胞去核后與年輕人的細(xì)胞核融合，分別在體外培養(yǎng)。結(jié)果是前者不分裂，后者分裂旺盛。討論：2.是細(xì)胞核還是細(xì)胞質(zhì)對細(xì)胞分裂的影響大一些？思考·討論年輕人體細(xì)胞去核+老年人細(xì)胞核→不分裂老年人體細(xì)胞去核+年輕人細(xì)胞核→分裂旺盛細(xì)胞衰老是人體內(nèi)發(fā)生的正常生命現(xiàn)象，正常的細(xì)胞衰老有利于機(jī)體更好地實(shí)現(xiàn)自我更新。眾多細(xì)胞的衰老會導(dǎo)致人體的衰老，會出現(xiàn)_______________、___________________等現(xiàn)象。免疫力下降適應(yīng)環(huán)境能力減弱例如：血液中紅細(xì)胞的快速更新可保障機(jī)體所需氧氣的供應(yīng)1、有利方面：2、不利方面：四、細(xì)胞的衰老的意義細(xì)胞死亡包括凋亡和壞死等方式，其中凋亡是細(xì)胞死亡的一種主要方式。1、細(xì)胞凋亡實(shí)例：細(xì)胞凋亡：由基因所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程。受到嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控，所以細(xì)胞凋亡是一種程序性死亡。五、細(xì)胞的死亡③抵御外界因素的干擾①完成正常生長發(fā)育②維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定（發(fā)育性凋亡）（更新性凋亡）（清除性凋亡）①人體胚胎時(shí)期，尾的消失（細(xì)胞的自動死亡）；②蝌蚪發(fā)育過程，尾的消失（細(xì)胞的自動死亡）；③胎兒手發(fā)育過程中，手指連接處細(xì)胞的自動死亡；某些被病原體感染的細(xì)胞的清除清除受損、突變、衰老的細(xì)胞細(xì)胞凋亡的意義：實(shí)例：①燙傷的皮膚細(xì)胞的死亡②骨折后骨細(xì)胞的死亡③吸煙者肺部細(xì)胞因尼古丁作用的死亡

指在種種不利因素影響下，由細(xì)胞的正常代謝活動受損或中斷引起細(xì)胞的損傷和非正常性死亡。過程：正常細(xì)胞細(xì)胞損傷或死亡正常代謝活動種種不利因素進(jìn)行受損中斷2、細(xì)胞壞死（物理、化學(xué)因素或嚴(yán)重的病理性刺激）五、細(xì)胞的死亡項(xiàng)目細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死與基因的關(guān)系特點(diǎn)死亡原因死亡過程對機(jī)體的影響細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死的區(qū)別受凋亡基因控制的不受基因控制生理性病理性對機(jī)體是有利，不發(fā)生炎癥對機(jī)體是有害，發(fā)生炎癥不利因素影響基因控制主動的被動的意義:克服營養(yǎng)缺乏條件；清除受損或衰老的細(xì)胞器；維持細(xì)胞器內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定。

就是細(xì)胞吃掉自身的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)。在一定條件下，細(xì)胞會將受損或功能退化的細(xì)胞結(jié)構(gòu)等，通過溶酶體降解后再利用。3、細(xì)胞自噬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(xué)說核體積增大形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能改變衰老的原因端粒學(xué)說水分減少多種酶活性降低凋亡壞死自噬課堂小結(jié)1．下列關(guān)于細(xì)胞生命歷程的敘述，正確的是（

）A．支原體是原核生物，以無絲分裂的方式進(jìn)行增殖B．細(xì)胞凋亡是一種非正常死亡，與基因無關(guān)C．衰老細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞核體積減小，端粒酶的活性升高D．處于營養(yǎng)缺乏條件下的細(xì)胞，通過細(xì)胞自噬可以獲得維持生存所需的物質(zhì)和能量DA、支原體是原核生物，通過二分裂來增殖，而無絲分裂是真核生物所特有的增殖方式，A錯(cuò)誤；B、細(xì)胞凋亡是一種正常的生理過程，是由基因決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程，B錯(cuò)誤；C、衰老的細(xì)胞的細(xì)胞核的體積增大，多種酶的活性降低，C錯(cuò)誤；D、在一定條件下，細(xì)胞會將受損或功能退化的細(xì)胞結(jié)構(gòu)等，通過溶酶體降解后再利用，這就是細(xì)胞自噬，處于營養(yǎng)缺乏條件下的細(xì)胞，通過細(xì)胞自噬可以獲得維持生存所需的物質(zhì)和能量，D正確。課堂檢測2．人們都渴望健康長壽，這使得人們對細(xì)胞核生物體衰老的研究格外感興趣，在細(xì)胞衰老的過程中會發(fā)生哪種變化（）A．細(xì)胞核體積變大B．細(xì)胞內(nèi)酶的活性都降低C．細(xì)胞代謝速率加快D．細(xì)胞內(nèi)的水分增多AA、衰老細(xì)胞的細(xì)胞核體積變大，A正確；BC、衰老細(xì)胞的細(xì)胞內(nèi)多種酶的活性降低，細(xì)胞代謝速率減慢，與細(xì)胞衰老有關(guān)的酶的活性會增加，BC錯(cuò)誤；D、衰老細(xì)胞內(nèi)水分減少，細(xì)胞萎縮，體積變小，D錯(cuò)誤。課堂檢測3．雞爪的趾骨間沒有蹼狀結(jié)構(gòu)而鴨掌有。在胚胎發(fā)育形成趾的時(shí)期，這兩種動物的趾間都有蹼狀結(jié)構(gòu)。為了探究蹼狀結(jié)構(gòu)的形成和消失是如何進(jìn)行的，科學(xué)家進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：①將鴨胚胎中預(yù)定形成鴨掌部分的細(xì)胞移植到雞胚胎的相應(yīng)部位，結(jié)果雞爪長成了鴨掌；②將雞胚胎中預(yù)定形成雞爪部分的細(xì)胞移植到鴨胚胎的相應(yīng)部位，結(jié)果鴨掌長成了雞爪。下列說法錯(cuò)誤的是（

）A．①②兩組實(shí)驗(yàn)形成相互對照B．實(shí)驗(yàn)①說明了細(xì)胞具有全能性C．雞胚胎發(fā)育過程中存在細(xì)胞衰老D．雞爪胚胎發(fā)育時(shí)蹼的消失屬于細(xì)胞凋亡BA、實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②僅改變實(shí)驗(yàn)移植變量，形成相互對照，A正確；B、細(xì)胞的全能性是指細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有產(chǎn)生完整有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能和特性，實(shí)驗(yàn)①不能證明動物細(xì)胞具有全能性，B錯(cuò)誤；C、細(xì)胞衰老是生物體正常的生命歷程，且貫穿于整個(gè)生命歷程，故雞胚胎發(fā)育過程中存在細(xì)胞衰老，C正確；D、雞爪胚胎發(fā)育時(shí)，蹼狀結(jié)構(gòu)消失是正常的細(xì)胞死亡，屬于細(xì)胞凋亡，D正確。課堂檢測4．下列有關(guān)細(xì)胞生理狀態(tài)的敘述，正確的是（

）A．細(xì)胞衰老必然導(dǎo)致個(gè)體衰老B．細(xì)胞壞死是一種病理性死亡C．細(xì)胞癌變后代謝速率減慢D．細(xì)胞凋亡與基因無關(guān)BA、單細(xì)胞生物，細(xì)胞衰老必然導(dǎo)致個(gè)體衰老，多細(xì)胞生物，細(xì)胞衰老不一定導(dǎo)致個(gè)體衰老，A錯(cuò)誤；B、細(xì)胞壞死是一種病理性死亡，是意外的，不受基因控制的，有炎癥反應(yīng)，B正確；C、細(xì)胞癌變時(shí)，代謝速率加快，C錯(cuò)誤；D、細(xì)胞凋亡是一種基因調(diào)控的程序性死亡，細(xì)胞凋亡與基因有關(guān)，D錯(cuò)誤。課堂檢測5．下列有關(guān)人體紅細(xì)胞衰老、凋亡的敘述，正確的是（）A．成熟紅細(xì)胞分裂時(shí)因端粒DNA縮短致細(xì)胞衰老B．衰老紅細(xì)胞中與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶活性可能降低C．紅細(xì)胞衰老后細(xì)胞內(nèi)控制凋亡的基因?qū)㈤_始表達(dá)D．紅細(xì)胞的凋亡將嚴(yán)重影響人體內(nèi)氧氣的運(yùn)輸過程BA、成熟紅細(xì)胞不分裂，沒有染色體，不存在端粒DNA，A錯(cuò)誤；B、衰老紅細(xì)胞的細(xì)胞呼吸速率減小，與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶活性可能降低，B正確；C、人體紅細(xì)胞成熟后細(xì)胞核及各種細(xì)胞器均退化消失，即不存在遺傳物質(zhì)，故不會再發(fā)生基因表達(dá)，C錯(cuò)誤；D、細(xì)胞凋亡有利于個(gè)體的生長發(fā)育，紅細(xì)胞的凋亡不會影響人體內(nèi)氧氣的運(yùn)輸過程，D錯(cuò)誤。課堂檢測6．下列關(guān)于細(xì)胞分化、衰老和凋亡的敘述，正確的是（

）A．細(xì)胞衰老后，細(xì)胞體積和細(xì)胞核體積均變小B．自由基能攻擊蛋白質(zhì)，使蛋白質(zhì)活性下降，