内容正文:
细胞的衰老和死亡
第6章 细胞的生命历程
学习目标:
掌握细胞衰老的特点
掌握细胞死亡的类型及其特点和意义
新知探究
老年人白头发的形成与毛囊细胞的衰老有怎样的关系?
提示:老年人毛囊细胞衰老,细胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少,头发就会发白。
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细胞衰老的过程是细胞的___________和____________发生复杂变化的过程,最终表现为细胞的_______________________发生变化。
细胞衰老的概念:
出生、生长、衰老和死亡,是生物界的正常现象,生物个体如此,细胞也是如此。 生物体内的绝大多数细胞,都经过分裂、分化、衰老、死亡这几个阶段。
生理状态
化学反应
形态、结构和功能
细胞衰老特征
01
3
细胞衰老特征
01
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
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
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1
2
3
4
5
一大
一小
一多
一少
两低
两慢
两慢
两低
一大、一小、一多、一少、两低、两慢
4
01
细胞衰老特征
问题探究:尝试从分子和细胞水平找出衰老的原因。
衰老细胞会影响个体的表现,个体的衰老则明显地体现在外貌上。
(细胞内的水分减少,细胞萎缩)
(黑色素合成减少)
(细胞内色素积累)
(细胞内呼吸速率减慢)
(细胞膜通透性功能改变)
皮肤干燥、皱纹
头发变白
老年斑
行动迟缓无力
吸收能力下降
5
02
细胞衰老的原因
1.自由基学说
辐射、有害物质的入侵和细胞内的氧化反应等
产生
异常活泼的带电分子或基团
A∶B → A· + ·B
A·和·B就称为自由基
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02
细胞衰老的原因
2.端粒学说
端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤
每次细胞分裂后,端粒DNA序列会缩短一截
端粒
机理
概念
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
细胞活动渐趋异常
端粒
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03
细胞衰老与个体衰老的关系
年龄因素与细胞衰老的关系
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,结果如下表:
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。
从实验1中你能得出什么结论?
是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些?
随着年龄的增长,细胞分裂次数减少。
细胞核
细胞随着分裂次数的增多而衰老
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03
细胞衰老与个体衰老的关系
单细胞生物:细胞衰老或死亡=个体衰老或死亡
多细胞生物:
体内细胞时刻都在更新,总有一部分细胞正在衰老或走向死亡
老年人体内有幼嫩的细胞,如造血干细胞;
年轻人体内也有衰老的细胞,如皮肤的角质层细胞等
细胞衰老≠个体衰老
个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
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04
细胞的死亡
1、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。(自主性死亡)
胎儿手的发育
人胚胎发育中尾的消失
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。
又称细胞编程性(程序性)死亡。
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04
细胞的死亡
实质:
1、细胞凋亡
与凋亡相关的基因选择性表达的结果。
① 完成正常生长发育
② 维持内部环境的稳定
③抵御外界因素的干扰
A.人体胚胎时期,尾的消失
B.蝌蚪发育过程,尾的消失
C.胎儿手发育过程中,手指连接处细胞的消失
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
(发育性凋亡)
(更新性凋亡)
(清除性凋亡)
对机体有利(主动性死亡)
意义:
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细胞的死亡
2、细胞坏死
对机体不利
细胞坏死: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况下,由细胞正常代谢活动受损或中断而引起的细胞损伤或死亡(被动性死亡)
正常细胞
细胞损伤或死亡
正常代谢活动
种种不利因素
进行
受损
中断
过程:
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细胞的死亡
细胞凋亡和细胞坏死的区别
项目 细胞凋亡 细胞坏死
与基因的关系
特点
死亡原因
死亡过程
对机体的影响
受凋亡基因控制的
不受基因控制
生理性
病理性
对机体是有利,不发生炎症
对机体是有害,发生炎症
不利因素影响
基因控制
主动的
被动的
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细胞的死亡
细胞自噬:在一定的条件下,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,这就是细胞自噬。
意义:
获得维持生存所需的物质和能量。
清除受损或衰老损伤的细胞器,以及感染的微生物和毒素,维持细胞内部环境的稳定。
激烈的细胞自噬可诱导细胞凋亡,对许多疾病的防治如癌症等有重要意义。
3、细胞自噬
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