第六章

細(xì)胞的生命歷程第3節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡學(xué)習(xí)目標(biāo)生命觀念通過討論熱點話題，理解細(xì)胞衰老、死亡與機(jī)體健康的關(guān)聯(lián)?？茖W(xué)思維通過數(shù)據(jù)分析歸納衰老機(jī)制，辯證看待抗衰老研究。社會責(zé)任關(guān)注慢性病年輕化趨勢，養(yǎng)成健康生活方式。重點細(xì)胞衰老的特征。細(xì)胞凋亡的含義。難點細(xì)胞衰老與個體衰老的關(guān)系。細(xì)胞凋亡的含義。Icons-3任務(wù)一：細(xì)胞衰老的特征衰老細(xì)胞核正常細(xì)胞核衰老細(xì)胞正常細(xì)胞思考：衰老細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上有何變化？一、細(xì)胞衰老任務(wù)一：細(xì)胞衰老的特征衰老細(xì)胞核正常細(xì)胞核衰老細(xì)胞正常細(xì)胞1.細(xì)胞衰老的概念：細(xì)胞衰老的過程是細(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，其在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能發(fā)生變化。①細(xì)胞膜通透性改變，使物質(zhì)運(yùn)輸功能降低②細(xì)胞核的體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮、染色加深③細(xì)胞內(nèi)的水分減少，細(xì)胞萎縮，體積變?、芗?xì)胞內(nèi)多種酶的活性降低，呼吸速率減慢，新陳代謝速率減慢

⑤細(xì)胞內(nèi)的色素逐漸積累，妨礙細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的交流和傳遞形態(tài)結(jié)構(gòu)功能功能功能2.細(xì)胞衰老的特征一、細(xì)胞衰老一大一小一多一少兩低兩慢一折一縮一改

體積變小

體積增大細(xì)胞核細(xì)

胞細(xì)胞內(nèi)

減少細(xì)胞內(nèi)

逐漸積累增多色

素水

分細(xì)胞的

減慢；

減慢細(xì)胞內(nèi)

活性降低；細(xì)胞

功能降低多種酶物質(zhì)運(yùn)輸呼吸速率新陳代謝速率

收縮

內(nèi)折

改變核膜染色質(zhì)細(xì)胞膜通透性記憶小貼士數(shù)據(jù)庫揭示：生命歷程百分位曲線和多系統(tǒng)老齡化指標(biāo)的規(guī)范值選取了14個能夠反映不同器官/系統(tǒng)功能的衰老指標(biāo)，涵蓋以下維度：肌肉骨骼系統(tǒng)：握力（肌肉力量）、無脂肪質(zhì)量指數(shù)（肌肉量）、骨礦物質(zhì)含量（BMC）、骨密度（BMD）。心血管系統(tǒng)：舒張壓（DBP）、脈搏。呼吸系統(tǒng)：峰值呼氣流速（PEF）。代謝系統(tǒng)：體重指數(shù)（BMI）、腰圍（WC）。腦功能：認(rèn)知功能評分（如記憶、執(zhí)行功能）。綜合健康：衰弱指數(shù)_Lab（FI_Lab，基于血液生物標(biāo)志物的復(fù)合指標(biāo)）。多維度指標(biāo)可全面捕捉衰老的異質(zhì)性，避免單一指標(biāo)的局限性。思考：機(jī)體衰老一般都有哪些表現(xiàn)？如何從分子和細(xì)胞水平找到原因？個體衰老特征原因分析皮膚干燥、皺紋、變矮頭發(fā)變白老年斑吸收能力下降行動遲緩無力、怕冷細(xì)胞水分減少，體積減小細(xì)胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成減少細(xì)胞內(nèi)脂褐素的累積細(xì)胞膜通透性功能降低細(xì)胞呼吸速度減慢一、細(xì)胞衰老3.細(xì)胞衰老在個體衰老上的表現(xiàn)任務(wù)二：細(xì)胞衰老與個體衰老的關(guān)系一、細(xì)胞衰老結(jié)論：1、細(xì)胞增殖能力與個體年齡有密切關(guān)系；2、細(xì)胞核對細(xì)胞分裂的影響更大。

多細(xì)胞生物與單細(xì)胞生物細(xì)胞衰老帶來的影響是否一致？

老年人體內(nèi)是否有幼嫩細(xì)胞？年輕人體內(nèi)有沒有衰老的細(xì)胞？

細(xì)胞衰老對于多細(xì)胞生物的正常生命活動有什么意義？思考結(jié)論細(xì)胞衰老是正常生命現(xiàn)象，人體細(xì)胞總不斷更新，細(xì)胞衰老貫穿于多細(xì)胞生物個體生命始終。機(jī)體內(nèi)細(xì)胞普遍走向衰老的過程會導(dǎo)致機(jī)體衰老。

4.細(xì)胞衰老與個體衰老的關(guān)系一、細(xì)胞衰老A組：自由基學(xué)說資料：宇航員在太空不僅僅是重力問題，還暴露在極端水平的太空輻射環(huán)境中。在國際空間站僅一周時間，宇航員受到的輻射量就相當(dāng)于在地球上一年的輻射量。NASA表示，長時間暴露在重輻射環(huán)境會增加患癌癥、中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷、骨質(zhì)疏松和心血管疾病的風(fēng)險。

B組：端粒學(xué)說資料：全球首例端粒編輯豬誕生！我國畜牧領(lǐng)域科研團(tuán)隊完成了國際首個豬T2T全基因組組裝，填補(bǔ)該領(lǐng)域國際空白。端粒酶在端粒編輯中起著關(guān)鍵作用。端粒酶是一種核糖核蛋白復(fù)合物，由RNA和蛋白質(zhì)組成。主要功能是合成端粒DNA，維持端粒的長度，在細(xì)胞的壽命和染色體穩(wěn)定性等方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。

任務(wù)三：衰老機(jī)制的現(xiàn)代解讀一、細(xì)胞衰老思考討論：1、什么是自由基？2、自由基是怎樣導(dǎo)致細(xì)胞衰老的？3、太空輻射如何通過自由基損傷細(xì)胞？思考討論：1、什么是端粒？端粒為什么會縮短？2、端粒酶的作用是什么？3、編輯端粒酶基因能否實現(xiàn)“長生豬”？（1）自由基學(xué)說①自由基本質(zhì)：異?；顫姷?/p>

。帶電分子或基團(tuán)

②自由基的來源及機(jī)理：細(xì)胞中的氧化反應(yīng)輻射有害物質(zhì)入侵自由基自由基磷脂DNA蛋白質(zhì)生物膜損傷基因突變活性下降攻擊和破壞細(xì)胞衰老一、細(xì)胞衰老5.衰老的原因：自由基學(xué)說產(chǎn)生(2)端粒學(xué)說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。端粒內(nèi)側(cè)正常的DNA序列受損傷細(xì)胞衰老細(xì)胞分裂端粒DNA序列縮短端粒②作用機(jī)理：一、細(xì)胞衰老5.衰老的原因：端粒學(xué)說端粒保護(hù)染色體內(nèi)部基因正常表達(dá)拓展延伸RNA蛋白質(zhì)腫瘤細(xì)胞端粒酶：是一種逆轉(zhuǎn)錄酶，能以自身的RNA為模板合成端粒DNA，在精原細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞中有較高的端粒酶活性，而正常體細(xì)胞中端粒酶的活性很低，呈抑制狀態(tài)。二、細(xì)胞的死亡細(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。任務(wù)四：細(xì)胞死亡的類型與意義二、細(xì)胞的死亡思考：CAR-T精準(zhǔn)清除致病屬于細(xì)胞凋亡嗎？細(xì)胞凋亡發(fā)生在什么時期？細(xì)胞凋亡的一般流程是怎樣的？（1）概念：由基因所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程，由于細(xì)胞凋亡受到嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控，所以它是一種程序性死亡。1.細(xì)胞凋亡凋亡相關(guān)基因選擇性表達(dá)的結(jié)果二、細(xì)胞的死亡（2）細(xì)胞凋亡的類型：①細(xì)胞的自然更新，如紅細(xì)胞的更新。②某些被病原體感染的細(xì)胞的清除，如白細(xì)胞因吞噬過多的細(xì)菌而死亡。③正常發(fā)育過程中器官的退化，如蝌蚪尾的消失。（3）細(xì)胞凋亡的意義①利于多細(xì)胞生物體完成正常發(fā)育胎兒手發(fā)育過程中，手指連接處細(xì)胞的消失人體胚胎時期，尾的消失蝌蚪尾的消失（3）細(xì)胞凋亡的意義②維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定③抵御外界各種因素的干擾清除受損、突變、衰老的細(xì)胞某些被病原體感染的細(xì)胞的清除任務(wù)四：細(xì)胞死亡的類型與意義二、細(xì)胞的死亡思考：細(xì)胞壞死的原因和特點？新的COVID-19病理學(xué)細(xì)胞圖譜揭示新冠病毒如何破壞肺部細(xì)胞壞死導(dǎo)致炎癥的原因是細(xì)胞膜完整性受損，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)外溢，引發(fā)自身炎癥反應(yīng)。同時，壞死細(xì)胞釋放的損傷信號可激活免疫系統(tǒng)，進(jìn)一步促進(jìn)炎癥反應(yīng)。這種反應(yīng)會導(dǎo)致肺泡毛細(xì)血管通透性增加，大量炎性滲出物充斥肺泡腔，最終發(fā)展為“白肺”2.細(xì)胞壞死在種種不利因素影響下，如極端的物理、化學(xué)因素或嚴(yán)重的病理性刺激的情況下，由細(xì)胞正常代謝活動受損或中斷引起的細(xì)胞損傷和死亡。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)行受損中斷例如：骨細(xì)胞壞死，神經(jīng)細(xì)胞壞死等。細(xì)胞壞死不是由基因決定的，是一種非正常的死亡，對機(jī)體有害。二、細(xì)胞的死亡項目細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死與基因的關(guān)系特點死亡原因死亡過程對機(jī)體的影響細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死的比較受凋亡基因控制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（1）定義：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)胞自噬通俗地說，細(xì)胞自噬就是細(xì)胞吃掉自身的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)。二、細(xì)胞的死亡（2）意義②在細(xì)胞受到損傷、微生物入侵或細(xì)胞衰老時，通過細(xì)胞自噬，可以清除受損或衰老的細(xì)胞器，以及感染的微生物和毒素，從而維持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定。③有些激烈的細(xì)胞自噬，可能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。①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；3.細(xì)胞自噬二、細(xì)胞的死亡課堂小結(jié)自由基學(xué)說端粒學(xué)說細(xì)胞膜透性改變細(xì)胞核體積增大水分減少多種酶活性降低色素積累細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死細(xì)胞自噬細(xì)胞衰老的原因細(xì)胞衰老的特征細(xì)胞死亡細(xì)胞的衰老和死亡1.同生物體一樣，細(xì)胞也會衰老和死亡。細(xì)胞的衰老和死亡與個體的生命歷程密切相關(guān)。判斷下列相關(guān)表述是否正確。(1)衰老的生物體中,細(xì)胞都處于衰老狀態(tài)。（）(2)端粒受損可能會導(dǎo)致細(xì)胞衰老。（）(3)細(xì)胞凋亡使細(xì)胞自主有序地死亡，對生物體是有利的。（）(4)細(xì)胞死亡是細(xì)胞凋亡的同義詞。（）????一、概念檢測練習(xí)與應(yīng)用P1272.與個體的衰老一樣，細(xì)胞衰老會表現(xiàn)出明顯的特征。下列不是細(xì)胞衰老特征的是(

)A.細(xì)胞內(nèi)水分減少

B.細(xì)胞代謝緩慢C.細(xì)胞不能繼續(xù)分化

D.細(xì)胞內(nèi)色素積累較