6.3 细胞衰老和细胞死亡课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

第四章 细胞的增殖、分化、衰老和死亡 4.2.2 细胞衰老和细胞死亡 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？ 问题探讨 人到了一定的年龄就会出现白头发，皮肤松弛，出现皱纹和老年斑，并且随着年龄的增长而加剧。 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。 毛囊细胞衰老，细胞中催化黑色素合成的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，头发就会变白。 老年人体内也有幼嫩细胞，年轻人体内也有衰老细胞。 一、细胞衰老的特征 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。 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。 细胞衰老会发生哪些变化呢？ 阅读教材，尝试从细胞的角度解释个体衰老的特征： 1.皮肤干燥，有皱纹 2.老年斑 3.头发变白 4.行动迟缓、无力 5.消化吸收能力下降 细胞萎缩体积变小 细胞缺少水分 细胞内色素积累 细胞缺黑色素 合成黑色素的酶（酪氨酸酶）活性降低 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 细胞膜物质运输功能降低 细胞膜通透性改变 细胞衰老的特征 ①细胞膜 改变，使 功能降低 如：老年人吸收能力下降 ②细胞核的体积 ，核膜 ，染色质 、染色 . ③细胞内的 减少，细胞 ，体积 . 如：老年人皮肤干燥、发皱 ④细胞内 的活性降低， 减慢，新陈代谢速率 . 如:酪氨酸酶活性降低使老年人白发； 老年人体虚无力 ⑤细胞内的 逐渐积累，妨碍细胞内物质的 和 . 如：脂褐素积累出现老年斑 通透性 物质运输 增大 内折 收缩 加深 水分 萎缩 变小 呼吸速率 减慢 多种酶 色素 交流 传递 一大一小一高两低 细胞为什么会衰老呢？ 思考·讨论 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，结果如下表所示。 讨论1：从实验1中你能得出什么结论？ 年龄越大的个体的体细胞可增殖代数越少，年龄越小的个体的体细胞可增殖代数越多，细胞增殖的能力与个体的年龄有密切的关系，老年人的细胞更容易衰老。 细胞来源 胎儿 中年人 老年人 增殖代数 50 20 2～4 二、细胞衰老的原因 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：实验现象说明什么问题？ 老年人的细胞增殖能力弱与细胞核有关。 细胞衰老主要由核内物质决定，核内物质限制了细胞的增殖能力。 思考·讨论 二、细胞衰老的原因 1. 什么是端粒？ 2. 端粒特点？ 3. 端粒缩短为什么会使细胞衰老？ ——真核生物染色体末端的DNA重复序列，能维持染色体的稳定性。 每次细胞分裂时，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，最终损伤DNA。 端粒DNA序列逐渐缩短 细胞活动渐趋异常 细胞分裂 端粒内侧 正常的DNA序列受到损伤 (染色体为红色，黄色荧光显示端粒) 端粒酶: 细胞中一种延长端粒的酶，可以延缓细胞的衰老。 二、细胞衰老的原因——端粒学说 【思考】哪些细胞内的端粒酶活性强？ 细胞如何应对这个问题？ 增殖能力强的细胞，例如癌细胞，干细胞。 二、细胞衰老的原因——自由基学说 自由基攻击破坏执行正常功能的生物分子 攻击磷脂分子 产生更多自由基引发雪崩式反应 生物膜损伤 攻击DNA 攻击蛋白质 使蛋白质活性下降 细 胞 衰 老 引发基因突变 异常活泼的带电分子或基团 含有未配对的电子，有高度的反应活泼性。 A. 胞内的氧化反应产生，例如呼吸链。 B. 辐射和有害物质的入侵刺激细胞产生。 ④自由基是怎样导致细胞衰老的？ ①什么是自由基？ ②自由基的特性? ③自由基的来源？ 物质：VE、VC、类胡萝卜素、茶多酚等 酶：超氧化物歧化酶、过氧化氢酶等 减少自由基，有助于延缓细胞衰老 一、细胞分化及其意义 SZ-LWH （1）单细胞生物： （2）多细胞生物： 细胞的衰老或死亡 = 个体的衰老或死亡 ①细胞衰老或死亡 ≠ 个体衰老或死亡 ③个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。众多细胞的衰老，就会导致人体的衰老。 ②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。 三、细胞衰老与个体衰老的关系 细胞死亡包括自噬性死亡、凋亡和坏死等方式，其中凋亡是个体发育中细胞死亡主要方式。 四、细胞的死亡 人体中的红细胞120天左右会死亡，衰老的组织细胞会逐渐死亡，正常细胞被病原体侵染或者处于强烈理化条件时也会死亡，这些不同的死亡方式有什么区别呢？ 1.细胞自噬性死亡 通过溶酶体（动物）或液泡（酵母菌和植物）与双层膜包裹的细胞自身物质融合，从而降解细胞自身物质的过程。 (1)概念 (2)对细胞的影响 双层膜的 自噬体 清除衰老损伤细胞器，降解功能失常或不需要的蛋白质等分子，回收物质原料，从而维持细胞内部稳定； 过度自噬会导致细胞凋亡，即自噬性死亡。 受损 中断 2.细胞坏死 指在种种不利因素影响下，如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下，由于细胞的正常代谢活动受损或中断，从而引起细胞被动的损伤和死亡。【异常的病理现象】 （1）概念： ① 烫伤的皮肤细胞的死亡 ② 骨折后骨细胞的死亡 ③ 吸烟者肺部细胞因尼古丁作用的死亡 ④被病毒侵染的细胞裂解死亡 正常细胞 细胞坏死 正常代谢活动 种种不利因素 进行 （物理、化学因素或严重的病理性刺激） （2）过程： （3）实例： 像这样，由基因所决定的细胞主动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。 举例：红细胞死亡、衰老细胞死亡、鸡胚脚趾间蹼消失、蝌蚪尾巴消失、人类胚胎尾巴消失、植物导管的形成等。 1.细胞凋亡 （1）概念： 四、细胞的死亡 在胚胎发育中，可以观察到一些组织细胞会逐渐死亡。若该过程异常，通常会导致畸形。 思考：衰老细胞内基因表达都下降，酶活性都减弱吗？ 不是。其中促进细胞凋亡的基因加强，相应的酶活性也增强。 （2）实质： 3. 细胞凋亡 由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以它是一种程序性死亡方式。【正常的生理现象】 细胞凋亡对生物体有什么意义？ ③抵御外界因素的干扰 ①完成正常生长发育 ②维持内部环境的稳定 （发育性凋亡） （更新性凋亡） （清除性凋亡） A.人体胚胎时期，尾的消失（细胞的自动死亡）； B.蝌蚪发育过程，尾的消失（细胞的自动死亡）； C.胎儿手发育过程中，手指连接处细胞的自动死亡； 免疫系统清除被病原体感染的细胞； 注意：病原体直接导致的细胞死亡属于坏死。 清除受损、癌变、衰老的细胞 （3）意义： 3.细胞凋亡 细胞凋亡对个体的正常发育和维持机体内部环境的稳定有重要意义。 正常细胞 细胞膜内陷形成 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 细胞坏死： ①细胞肿胀 ②出现细胞器变性、肿大等现象 ③最终细胞膜破裂，释放出细胞内容物，还会引发炎症。【核心特征】 细胞凋亡 （主动） 细胞坏死 （被动） 细胞凋亡： ①细胞染色质的浓缩，染色体聚集分块的现象。 ②细胞核断裂，细胞膜内陷形成一个个的凋亡小体。 ③凋亡小体最终会被吞噬细胞吞噬清除。 细胞内物质不泄露，不引发炎症。 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 细胞凋亡和细胞坏死的区别 受凋亡基因控制的 一般与基因无关 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 不利因素导致 基因控制 主动的 一般被动的 除此以外，还存在自噬性死亡 判断 衰老细胞的代谢水平降低，各种酶活性降低。 衰老细胞常出现染色质凝缩，黑色素积累，物质运输效率下降。 抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老。 蓝细菌、酵母菌等生物的端粒可以不断修复，因此可以不断增殖。 细胞凋亡过程中蛋白质等物质迅速降解，不再合成新蛋白质。 细胞凋亡在胚胎发育时期几乎不发生，随着年龄的增长而增多。 × × × × × × $