内容正文:
第
六
章
第3节:细胞的衰老和死亡
1
从受精卵开始,细胞经过不断的分裂和分化,形成具有多种结构和功能的组织器官,并发育为完整的胚胎。最后,生长发育为成熟的个体。
生长和衰老、出生和死亡,是生物界的正常现象,对于细胞亦是如此。
任务1:个体衰老有哪些表现?试从细胞层面分析衰老症状出现的原因
衰老症状 原 因 分 析
皮肤干燥、发皱
头发变白
老人斑
吸收能力下降
细胞水分减少,体积变小
细胞内的酶活性降低
细胞内色素(脂褐素)的累积
细胞膜通透性改变,物质运输功能降低
无力
细胞内呼吸速度减慢
细胞衰老的主要特征
(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增多,妨碍细胞内物质的交流和传递
一、细胞衰老
一大一小一多一少两低两慢
1、特征
细胞衰老机制是当今科学家研究的热门课题,现在人们普遍接受的有两种假说:自由基学说和端粒学说。
2、原因
自由基:异常活泼的带电分子或基团
攻击和破坏
细胞内各种执行正常功能的生物分子
DNA
蛋白质
基因突变
细胞衰老
活性下降
自由基攻击细胞的证据
磷脂
损伤生物膜(雪崩反应)
自由基学说
端粒:每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体。
端粒DNA序列缩短
细胞衰老
细胞分裂
端粒内侧
正常的DNA序列受损伤
P53等促进衰老基因
2009 诺贝尔生理学或医学奖
端粒学说
任务2:比较个体衰老与细胞衰老的关系
实验1:单独培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞,结果如下:
细胞来源 胎儿 中年人 老年人
增殖代数 50 20 2~4
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。
1.从实验1中你能得出什么结论?
讨论:
2.是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些?
细胞是有一定寿命的,会随着分裂的次数增多而衰老。
细胞核。
细胞衰老或死亡 ≠ 个体衰老或死亡
正常的细胞衰老利于机体更好地实现自我更新。
多细胞生物
单细胞生物
细胞衰老或死亡 = 个体衰老或死亡
3、个体衰老与细胞衰老的关系
个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程
任务3:思考衰老细胞的命运
正常
血管平滑肌细胞
启动自噬
自噬失败
维持稳态
细胞死亡
细胞衰老
细胞自噬
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。
细胞自噬的意义?
分隔膜包绕
自噬体形成
与溶酶体融合
2016 诺贝尔
生理学或医学奖
获得维持生存所需的物质和能量;清除受损或衰老的细胞器,及感染的微生物和毒素,维持细胞内部环境的稳定。
正常胸腺细胞
细胞凋亡
讨论:凋亡细胞的特征?
二、细胞的凋亡
形成凋亡小体
胎儿手的发育
人胚胎发育中尾的消失
由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡,是细胞内遗传机制决定的程序性调控,是一种程序性死亡。
细胞凋亡的意义?
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。
c.抵御外界因素的干扰
a.完成正常生长发育
b.维持内部环境的稳定
(发育性凋亡)
(更新性凋亡)
(清除性凋亡)
人体和蝌蚪尾的消失(细胞的自动死亡);
胎儿手发育过程中,手指连接处细胞的自动死亡;
脊椎动物神经系统在发育过程中,约有50%的细胞凋亡;
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
细胞凋亡的意义?
资料:
脊椎动物神经系统在胚胎发育过程中,会产生过量神经细胞,与神经细胞接触的靶细胞分泌出有限的存活因子。只有竞争得到足够的存活因子,神经细胞才存活。最终合适数量的神经细胞与靶细胞建立连接。
讨论:为什么有的神经细胞会死亡?
分析细胞凋亡的原因
神经细胞
靶细胞
存活因子
凋亡
是由细胞内遗传机制决定的程序性调控
正常细胞
凋亡小体
细胞肿胀
细胞收缩
细胞破裂
炎症反应
被吞噬细胞
吞噬消化
正常细胞
代谢受损中断,细胞损伤或死亡
极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激
资料:细胞的坏死
细胞的凋亡和坏死的比较
项目 细胞的凋亡 细胞的坏死
与基因的关系 主要由凋亡基因引起 与基因无关
影响因素 温和的刺激或药物引起 电、热、冷、机械伤害性刺激
范围 多为单个分散细胞 大片组织或成群细胞
形态变化 细胞变