1、第六章 细胞的生命历程情境导入人的一生03 本节内容总结01 细胞的衰老02 细胞的死亡问题探讨问题探讨01 细胞衰老人到了一定的年龄就会出现白头发,并且随着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生成的直接原因是毛囊细胞合成黑色素的功能下降。下降。讨论:讨论:1.1.老年人白头发的形成与毛囊细胞的衰老有怎样的关系?老年人白头发的形成与毛囊细胞的衰老有怎样的关系?老年人白头发的形成与毛囊细胞的衰老有密切关系,毛囊黑色素细胞老年人白头发的形成与毛囊细胞的衰老有密切关系,毛囊黑色
2、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。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。满头白发的老人满头白发的老人01 细胞衰老2.2.老年人体内有没有幼嫩的细胞?年轻人体内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?有没有衰老的细胞?老年人体内还会有幼嫩细胞,如造血干老年人体内还会有幼嫩细胞,如造血干细胞一生都能增殖和产生各种类型的血细胞;细胞一生都能增殖和产生各种类型的血细胞;年轻人体内也有衰老的细胞,如皮肤表皮细年轻人体内也有衰老的细胞,如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞,最后凋亡、脱落。胞衰老成角质层细胞,最后凋亡、脱落。问题探讨问题
3、探讨01 细胞衰老3.3.细胞衰老与个体衰老有什么关系?细胞衰老与个体衰老有什么关系?人体衰老与细胞衰老并不是一回事。人体衰老与细胞衰老并不是一回事。人体内的细胞总是不断更新着,总有一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从总体上看,个体衰老过程也是组成人体细胞体细胞普遍普遍衰老的过程。衰老的过程。问题探讨问题探讨初步探究初步探究01 细胞衰老细胞膜细胞膜通透性通透性改变改变,使使物质运输功能物质运输功能降低降低细胞核细胞核的的体积体积增大增大,核膜核膜内折内折,染色质,染色质收收缩缩、染色、染色
4、加深加深细胞细胞内内的的水分水分减少减少,细胞细胞萎缩萎缩,体积,体积变小变小细胞内细胞内多种酶多种酶的的活性活性降低降低,呼吸速率,呼吸速率减慢减慢,新陈代谢速率新陈代谢速率减慢减慢 细胞内细胞内的的色素色素逐渐逐渐积累积累,妨碍妨碍细胞细胞内物内物质质的的交流交流和和传递传递形态形态结构结构功能功能功能功能功能功能2.2.细胞衰老概念细胞衰老概念:细胞衰老的过程是细胞的细胞衰老的过程是细胞的 发生复杂变化的过程,发生复杂变化的过程,最终表现为细胞的最终表现为细胞的 发生变化。发生变化。生理状态和化学反应生理状态和化学反应形态、结构和功能形态、结构和功能1.1.细胞衰老的特征:细胞衰老的特征
5、:细胞衰老的特征:“一大一小一多两低”合作探究合作探究01 细胞衰老小组讨论,问题探究:尝试从分子和细胞水平找出人体衰老的原因。小组讨论,问题探究:尝试从分子和细胞水平找出人体衰老的原因。头发变白头发变白皱纹皱纹老年斑老年斑细胞内酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少细胞内酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少细胞水分减少,体积变小细胞水分减少,体积变小细胞内色素细胞内色素(脂褐素脂褐素)的累积的累积无力无力 细胞内呼吸速率减慢细胞内呼吸速率减慢细胞膜通透性功能改变细胞膜通透性功能改变吸收能力下降吸收能力下降深入探究深入探究01 细胞衰老二、细胞衰老的原因二、细胞衰老的原因1 1、自由基学说、自由基学说异
6、常活泼的带电分子或基团,称为异常活泼的带电分子或基团,称为自由基自由基。细胞衰老细胞衰老基因突变基因突变雪崩反应雪崩反应深入探究深入探究01 细胞衰老2 2、端粒学、端粒学说说 端粒是染色体两端的端粒是染色体两端的“DNA-DNA-蛋白质复合体蛋白质复合体”,随着,随着细胞分裂次数的细胞分裂次数的增加增加,端粒,端粒DNADNA序列截短,端粒内侧序列截短,端粒内侧正常的基因正常的基因DNADNA序列受到损伤序列受到损伤,使细,使细胞活性渐趋异常。胞活性渐趋异常。端粒DNA序列截短后端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤 细胞活动渐趋异常细胞会随着分裂次数细胞会随着分裂次数的增多而衰老的增多而衰老
7、初步探究初步探究01 细胞衰老实验实验1 1:在相同的条件下在相同的条件下,分别单独培养胎儿、中年人和老年人的肺分别单独培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维成纤维细胞细胞,结果如下表:结果如下表:年龄越大的个体的细胞可增殖的代数越少,年龄越大的个体的细胞可增殖的代数越少,反之越多。说明细胞会反之越多。说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老。(端粒学说)随着分裂次数的增多而衰老。(端粒学说)讨论:讨论:1.1.从实验从实验1 1中你能得出什么结论?如何解释?中你能得出什么结论?如何解释?解释:婴儿体内细胞分裂次数总体较少,端粒相对较长,能够继续分解释:婴儿体内细胞分裂次数总体较少,端粒相对较长,能够继
8、续分裂次数较多;随着年龄增加,细胞分裂次数增加,端粒逐渐变短,继续分裂次数较多;随着年龄增加,细胞分裂次数增加,端粒逐渐变短,继续分裂导致端粒进一步变短,更容易伤及内侧正常裂导致端粒进一步变短,更容易伤及内侧正常DNADNA序列,更容易衰老序列,更容易衰老细胞来源胎儿中年人老年人增殖代数502024思考思考讨论讨论01 细胞衰老解释: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,或者解释: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,细胞中一些酶的细胞进入衰老状态,细胞核中的遗传物质会出现收缩状态,细胞中一些酶的活性会
9、下降,从而影响细胞的生活。说明细胞会随着年龄的增大而衰老。活性会下降,从而影响细胞的生活。说明细胞会随着年龄的增大而衰老。讨论:是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些?如何解释?讨论:是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些?如何解释?细胞核对细胞分裂的影响大。细胞核对细胞分裂的影响大。实验实验2 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。细胞去核后与年轻人的细胞核融合。融合来源年轻人细胞质老年人细胞核老年人细胞质年轻人细胞核增殖情况细胞不分裂分裂旺盛初步探究初步探究01 细胞衰老细胞衰
10、老的意义:细胞衰老的意义:有利方面:有利方面:细胞衰老是人体内发生的正常生命现象,正常的细胞衰老细胞衰老是人体内发生的正常生命现象,正常的细胞衰老有有利于利于_。不利方面:不利方面:众多细胞的衰老会导致众多细胞的衰老会导致_,会出现,会出现_ _ _、_等现象。等现象。机体更好地实现自我更新机体更好地实现自我更新例如例如,人体皮肤生发层细胞不断分裂产生新的细胞以替代衰老的细胞;,人体皮肤生发层细胞不断分裂产生新的细胞以替代衰老的细胞;血液中红细胞的快速更新可保障机体所需氧气的供应。血液中红细胞的快速更新可保障机体所需氧气的供应。人体的衰老人体的衰老免疫力下降免疫力下降适应环境能力减弱适应环境能
11、力减弱 细胞衰老是人体内正常生命现象,正常的细胞衰老有利于机体更好地细胞衰老是人体内正常生命现象,正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。实现自我更新。如如儿童早衰症儿童早衰症就是细胞过早衰老导致的一种疾病。就是细胞过早衰老导致的一种疾病。细胞衰老不仅与细细胞衰老不仅与细胞内部的因素有关胞内部的因素有关,同时也与外部环境有密切的关系同时也与外部环境有密切的关系,良好的外部环境可良好的外部环境可以延缓细胞的衰老。以延缓细胞的衰老。联系生活联系生活01 细胞衰老1.1.合理的饮食结构,健康的生活习惯合理的饮食结构,健康的生活习惯 2.2.适宜的体育锻炼,乐观的生活态度适宜的体育锻炼,乐观的生活
12、态度3.3.适当补充含抗氧化剂的药物适当补充含抗氧化剂的药物:如维生素如维生素E(E(可抵消细胞内引起衰老的自可抵消细胞内引起衰老的自由基的积聚由基的积聚)、辅酶、辅酶Q(Q(与呼吸有关,起抗氧化作用)与呼吸有关,起抗氧化作用)4.4.抗衰老食品抗衰老食品: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学年龄的增长,减缓自体中毒而延缓衰老减缓自体中毒而延缓衰老;SODSOD(超氧化物歧化酶)是一种源于生命体的活性物质,能消除生物体在(超氧化物歧化酶)是一种源于生命体的活性物质,能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质。对人体不断地
13、补充新陈代谢过程中产生的有害物质。对人体不断地补充SODSOD具有抗衰老的特具有抗衰老的特殊效果。殊效果。衰老不可抗拒,但可延缓!衰老不可抗拒,但可延缓!如何延缓衰老?如何延缓衰老?初步探究初步探究02 细胞死亡细胞死亡自动死亡被动死亡细胞凋亡细胞凋亡细胞坏死细胞坏死遗传物质控制外界因素引起 由_所决定的细胞_的过程,就叫细胞凋亡,是细胞内遗传机制的_结果,又叫细胞程序性死亡。1.1.细胞的凋亡细胞的凋亡定义:定义:基因基因自动结束生命自动结束生命程序性调控程序性调控 由于细胞凋亡受到严格的由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控由遗传机制决定的程序性调控,所以它是所以它是一种一种程序
14、性死亡。程序性死亡。初步探究初步探究实质:实质:_与凋亡相关的基因选择性表达的结果与凋亡相关的基因选择性表达的结果凋亡诱导因子膜受体细胞凋亡凋亡相关基因凋亡信号清除凋亡细胞该过程说明细胞该过程说明细胞凋亡有特异性,凋亡有特异性,体现生物膜的信体现生物膜的信息传递功能息传递功能该过程从分子水平看,该过程从分子水平看,凋亡相关基因选择性表凋亡相关基因选择性表达,有新蛋白质合成;达,有新蛋白质合成;从细胞水平看,凋亡过从细胞水平看,凋亡过程中,以小泡形式形成程中,以小泡形式形成有膜包被的凋亡小体,有膜包被的凋亡小体,体现膜的流动性体现膜的流动性该过程表示吞噬细该过程表示吞噬细胞吞噬凋亡小体而胞吞噬凋
15、亡小体而发生细胞内消化,发生细胞内消化,此过程需要溶酶体此过程需要溶酶体的参与的参与结合激活执行吞噬细胞02 细胞死亡 细胞凋亡的分类细胞凋亡的分类细胞凋亡的举例细胞凋亡的举例细胞凋亡的意义细胞凋亡的意义 个体发育过程中个体发育过程中 细胞程序性死亡细胞程序性死亡(发育性凋亡)(发育性凋亡)成熟细胞的自然成熟细胞的自然更新更新(更新性凋亡)(更新性凋亡)被病原体感染细胞被病原体感染细胞的清除的清除(清除性凋亡)(清除性凋亡)a.a.胎儿的尾巴消失胎儿的尾巴消失b.b.蝌蚪发育成青蛙过程中尾的消失蝌蚪发育成青蛙过程中尾的消失c.c.胎儿手发育过程中,连接处细胞胎儿手发育过程中,连接处细胞的自动死
16、亡的自动死亡人人成熟红细胞自动死亡成熟红细胞自动死亡a.a.效应效应T T细胞裂解病毒感染的细胞细胞裂解病毒感染的细胞b.b.清除受损、突变、衰老的细胞清除受损、突变、衰老的细胞使多细胞生物完成使多细胞生物完成正常的发育正常的发育维持生物体内部环境维持生物体内部环境的稳定的稳定抵御外界病原体对抵御外界病原体对生物体的干扰生物体的干扰初步探究初步探究细胞凋亡的种类和意义细胞凋亡的种类和意义02 细胞死亡(1)(1)并非衰老的细胞内所有的酶活性都降低,如与细胞衰老有关的酶在并非衰老的细胞内所有的酶活性都降低,如与细胞衰老有关的酶在衰老的细胞中活性会升高。衰老的细胞中活性会升高。(2)(2)细胞衰老
17、、凋亡都是细胞正常的生命活动,对机体均是有利的,如细胞衰老、凋亡都是细胞正常的生命活动,对机体均是有利的,如果细胞不能正常的衰老、凋亡,就会变成癌细胞。果细胞不能正常的衰老、凋亡,就会变成癌细胞。(3)(3)细胞的衰老、凋亡都是基因控制的细胞行为,与基因的选择性表达细胞的衰老、凋亡都是基因控制的细胞行为,与基因的选择性表达有关,其遗传物质不变。有关,其遗传物质不变。关于细胞衰老、凋亡的三点提醒关于细胞衰老、凋亡的三点提醒点睛点睛02 细胞死亡点睛点睛2.2.细胞坏死细胞坏死:指在种种指在种种不利因素影响不利因素影响下,如极端的物理、化学因素或严重下,如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情
18、况下,由于细胞的正常代谢活动受损或中断,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,从而引起细胞的损伤和死亡从而引起细胞的损伤和死亡它是细胞的一种它是细胞的一种病理性死亡病理性死亡。如骨。如骨细胞坏死,神经细胞坏死等。细胞坏死,神经细胞坏死等。(1 1)概念:)概念:(2 2)过程)过程:正常细胞正常细胞细胞损伤或死亡细胞损伤或死亡正常代谢活动正常代谢活动种种不利因素种种不利因素进行进行受损受损中断中断02 细胞死亡点睛点睛细胞凋亡与细胞坏死的比较细胞凋亡与细胞坏死的比较项目细胞凋亡细胞坏死与基因的关系细胞膜的变化形态变化影响因素核与核膜对机体的影响受基因控制受基因控制内陷内陷细胞
19、变圆,与周围细胞脱离细胞变圆,与周围细胞脱离环境的生理性或病理刺激信号,环境的生理性或病理刺激信号,环境条件的变化或缓和性损伤环境条件的变化或缓和性损伤形成凋亡小体形成凋亡小体对机体有利对机体有利不受基因控制不受基因控制破裂破裂细胞外型不规则变化细胞外型不规则变化强烈的物理化学因素和强烈的物理化学因素和严重的病理性刺激严重的病理性刺激膜破裂,碎核释放膜破裂,碎核释放对机体有害对机体有害02 细胞死亡拓展延伸拓展延伸细胞自噬(1 1)概念:在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,概念:在一定条件下,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通过溶酶体降解后再利用。02
20、细胞死亡 (2 2)分类及)分类及作用:作用:处于营养缺乏条件下的细胞,处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以通过细胞自噬可以获得维持生存获得维持生存所需的物质和能量所需的物质和能量;拓展延伸拓展延伸02 细胞死亡在细胞受到损伤,微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以在细胞受到损伤,微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而,从而维持细胞内部维持细胞内部环境的稳定环境的稳定。分隔膜包绕分隔膜包绕侵侵入细入细胞的异物胞的异物自噬体形成自噬体形成自噬体与溶酶体融合,并自噬体与溶酶体融合,并被溶酶体中水解酶水解被溶酶体中水解酶水解拓展延伸拓展延伸02 细胞死亡一般情况,细胞自噬不会导致一般情况,细胞自噬不会导致细胞死亡,但细胞死亡,但有些激烈的细胞自有些激烈的细胞自噬可能会诱导细胞凋亡。噬可能会诱导细胞凋亡。拓展延伸拓展延伸02 细胞死亡03 课后巩固训练衰老和死亡膜透性改变死亡色素积累衰老的特征自由基学说核体积增大形态、结构和功能改变衰老的原因端粒学说水分减少多种酶活性降低凋亡坏死自噬