内容正文:
第3节
细胞的衰老和凋亡
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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?
2. 老年人体内有没有幼嫩的细胞?年轻人的体内有没有衰老的细胞?
3. 细胞衰老与个体衰老有什么关系?
毛囊中的黑色素细胞衰老,细胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少。
个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
老年人体内有幼嫩的细胞,如造血干细胞增殖分化产生的血细胞;年轻人体内也有衰老的细胞,如皮肤的表皮细胞衰老成角质层细胞,最后凋亡脱落。
问题探讨
细胞衰老的特征
个体衰老的特征
毛囊中黑色素细胞衰老, 细胞中的酪氨酸酶活性降低, 黑色素合成减少。
细胞内水分减少,细胞萎缩,体积减小、代谢减慢。
细胞中色素积累
头发变白
皱 纹
老年斑
3
细胞衰老的特征
细胞衰老的特征
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
细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低
细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深
细胞内的色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递
细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小
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衰老症状 原因分析
皮肤干燥、发皱
头发变白
老人斑
饮食减少
细胞水分减少,体积减小
细胞内的酶活性降低
细胞内色素的累积
细胞膜通透性功能改变
怕冷
细胞呼吸速度减慢
细胞衰老的特征
细胞衰老的原因
* 自由基是什么?
异常活泼的带电分子或基团称为自由基。
* 自由基是怎样产生的?
细胞内不断进行各种氧化反应,这些反应很容易产生自由基。辐射及有害物质的入侵刺激细胞产生自由基。
* 自由基的危害有哪些?
攻击或破坏细胞内的生物分子,如磷脂、蛋白质、DNA等。当自由基产生超过机体的清除能力,过多的自由基就会对许多细胞组织造成损伤。
自由基学说
6
细胞衰老的原因
端粒学说
位于染色体两端, 由一段特殊序列的DNA- 蛋白质复合体构成。
1991 年,科学家发现体细胞染色体的端粒DNA 会随细胞分裂次数增加而不断缩短。
7
细胞衰老和衰老的关系
个体衰老与细胞衰老的关系
思考:老年人体内有没有幼嫩的细胞? 年轻人的体内有没有衰老的细胞?
有!
有!
8
细胞衰老和个体衰老的关系
个体衰老与细胞衰老的关系
单细胞生物
个体衰老与死亡=细胞衰老与死亡
多细胞生物
个体衰老与死亡=细胞普遍衰老与死亡
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细胞衰老和个体衰老的关系
正常人的成纤维细胞,在体外培养条件下,即使条件适宜,细胞也不能无限制地分裂,即使是机体中可以终生分裂的细胞,在体外培养时也有分裂次数的极限。而且细胞的分裂能力与个体的年龄有关,例如从40岁个体获取的成纤维细胞在培养过程中只能分裂40次而不是80次,这就是细胞的衰老,也就是说细胞的衰老控制着细胞的分裂次数,进而控制着细胞的数量。
细胞来源 胎儿 中年 老年 早衰患儿
分裂次数 40~60 15~30 2~10 2~10
不同年龄人的肺成纤维细胞分裂次数
思考·讨论:年龄因素与细胞衰老的关系
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细胞衰老和个体衰老的关系
思考·讨论:细胞核、细胞质对细胞分裂的影响
将年轻人体细胞去核后与老年人的完整细胞融合,另将老年人体细胞去核后与年轻人的完整细胞融合,分别在体外培养,结果前者不分裂,后者能够旺盛分裂。
细胞核是细胞生命活动的控制中心,随着细胞分裂次数的增多,或者细胞进入衰老状态,细胞核中的遗传物质会出现收缩状态,细胞中的一些酶的活性会下降,从而影响细胞的生活。(教材P125)
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细胞的死亡
细胞凋亡
细胞凋亡:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。又称细胞编程性(程序性)死亡。(教材P126)
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鸡爪、鸭掌在胚胎期都有蹼状结构,但出生的小鸡爪之间却没有蹼状物。
推测鸡爪尖的蹼状物是如何消失的?是由什么因素决定的?鸡爪和鸭蹼的不同形态对其生活方式和环境而言有什么意义?
鸡爪和鸭掌在胚胎发育时期都有蹼,但鸡爪的蹼由于细胞凋亡而消失,有利于鸡适应陆地生活,而鸭掌上的蹼没有消失,这有利于鸭适应水生生活。
由此可见,细胞凋亡有利于生物体的生存。
细胞的死亡
细胞的死亡
细胞凋亡
细胞凋亡的意义
1、有利于清除多余、无用细胞,维持器官、组织和细胞数目的相对平衡
2、有利于清除发育不正常的细胞。
3、有利于清除有害细胞。如某些被病毒感染的细胞和一些肿瘤细胞可以通过细胞凋亡的方式清除。
4、有利于清除已完成正常使命的衰老细胞。
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细胞的死亡
细胞坏死
坏死:在种种不利因素的影响下,如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情