内容正文:
本节聚焦:
细胞衰老的特征是什么?细胞衰老的原因有哪些?
个体衰老与细胞衰老有什么关系?
细胞凋亡的含义是什么?怎样理解细胞凋亡的生物学意义?
必修1/第6章/细胞的生命历程/
第3节 细胞的衰老和死亡
满头白发的老人
人到了一定的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?
有密切关系:毛囊黑色素细胞衰老,细胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少,头发就会变白。
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?
有幼嫩的细胞:如精原细胞、造血干细胞。
有衰老的细胞:如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞,最后凋亡、脱落。
满头白发的老人
人到了一定的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:
3.细胞衰老与个体衰老有什么关系?
并不是一回事。人体内的细胞总是不断更新着,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡状态。但从总体上看,个体衰老过程也是组成人体细胞普遍衰老的过程。
一、细胞衰老的特征
1.细胞衰老的概念:
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。
2.细胞衰老的特征:
细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低。
细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深。
结构变化
细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小
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
细胞内的色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递
形态变化
物质变化
一、细胞衰老的特征
3.个体衰老的特征:
请注意观察老人的外部形态有哪些特征?
为什么老年人的皮肤上会长出“老年斑”?
老人会出现:皱纹、老年斑、白头发、耳聋、 眼花、行动迟缓,记忆力减退、吸收力下降。
合成黑色素的酶(酪氨酸酶)活性降低
分解色素的酶活性降低
细胞内色素积累
老年斑
缺黑色素
头发变白
缺少水分
细胞萎缩体积变小
有皱纹
细胞内多种酶活性降低
细胞呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢
行动迟缓、无力
二、细胞衰老的原因
20世纪90年代以来,关于细胞衰老机制的研究取得了重大进步,科学家提出了许多假设,目前为大家普遍接受的是自由基学说和端粒学说。
自由基学说
1.什么是自由基?
通常把异常活泼的带电分子或基团称为自由基。自由基含未配对电子,表现出高度的反应活性。
2.自由基的产生、危害:
细胞内不断进行的各种氧化反应;
电磁辐射、电离辐射、紫外线等等;
有害物质入侵(农药残留、食品添加剂、大气污染等);
磷脂
DNA
蛋白质
攻击
损伤细胞膜
基因突变
活性下降
细胞衰老
自由基
二、细胞衰老的原因
端粒学说
1.什么是端粒?
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,称为端粒。
每次细胞分裂后,端粒DNA序列会缩短一截,随着分裂次数增加截短部分会逐渐向内延伸。端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤,细胞活动渐趋异常。
2.端粒的变化、特点:
端粒
二、细胞衰老的原因
如何延缓人体衰老
1.合理的饮食结构;
2.健康的生活习惯;
3.适宜的体育锻炼;
4.乐观的生活态度。
体内细胞的超氧化物歧化酶(SOD)可清除部分自由基,食物中维生素C、维生素E等也可起到清除自由基的作用。
5.抗衰老食品:如乳酸杆菌发酵乳品、银耳、木耳、蜂蜜等能减缓生物学年龄的增长,减缓自体中毒而延缓衰老。
三、细胞衰老与个体衰老的关系
1.单细胞生物
同步:细胞的衰老和死亡 = 个体衰老死亡
草履虫
衣藻
2.多细胞生物
不一定同步:细胞的衰老和死亡 ≠ 个体衰老死亡
个体衰老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
科学家为了探究影响细胞衰老的年龄因素,进行了如下实验。
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,结果如表:
细胞来源 胎儿 中年人 老年人
增殖代数 50 20 2-4
讨论
1.从实验1中你能得出什么结论?
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。
年龄因素与细胞衰老的关系
实验2 将年轻人的体细胞去核后与老年人的细胞核融合;将老年人的体细胞去核后与年轻人的细胞核融合。分别在体外培养。结果是前者不分裂,后者分裂旺盛。
讨论
2.是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些?为什么?
细胞核对细胞分裂的影响大一些。细胞核是遗传信息库,是遗传和代谢的控制中心。
三、