1、第 3节 细胞的衰老和凋亡 学习目标 1描述个体衰老与细胞衰老的关系及细胞衰老的特征。(重点) 2简述细胞凋亡的含义及与细胞坏死的区别。(重点、难点) 3探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系，关注老年人的健康状况。 4进行与社会老龄化相关的问题的资料搜集和分析。, 知识结构 个体衰老与细胞衰老的关系 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。 2个体衰老与细胞衰老的关系 (1)单细胞生物：细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。 (2)多细胞生物细胞总是在不断更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。从总 体上
2、看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 幼年个体中每天都有细胞衰老、死亡细胞的衰老和死亡不等于个体的衰老和死亡。 老年个体中每天也有新细胞的产生个体的衰老不等于所有细胞的衰老。 从总体上看，生物体内的绝大多数细胞都要经历分裂、分化、衰老、死亡的过程，所以细 胞衰老是一种正常的生命活动，是细胞生命活动的基本规律。 (1)个体衰老和细胞衰老都是生物体正常的生命现象。 (2)细胞会随着分裂次数的增多而衰老。 (3)个体衰老的原因：一是自身因素，如细胞多次分裂后衰老。二是环境因素，条件不利会 加快衰老。 教材第 121页参考答案 问题探讨 1人体的衰老特征：白发、皱纹、老年斑、耳聋、眼花
3、、记忆力减退等。 2老年人体内还会有幼嫩的细胞，如精原细胞仍能增殖产生精子，造血干细胞一生都能增 殖产生各种类型的血细胞；年轻人体内也有衰老的细胞，如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞， 最后细胞凋亡、脱落。 3人体衰老与细胞衰老并不是一回事。人体内的细胞总是在不断更新着，总有一部分细胞 处于衰老或走向死亡的状态。但从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的 过程。 【例 1】 关于个体衰老与细胞衰老的关系，下列说法正确的是( ) A细胞的衰老就是个体的衰老 B衰老的生物体内，细胞都处于衰老状态 C年幼的生物体内，没有衰老细胞 D从总体上看，个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程
4、解析：对于单细胞生物体来说，细胞的衰老就是个体的衰老；但对多细胞生物来讲，细胞 衰老与个体衰老并不是一回事。多细胞生物体内细胞总是在不断更新着，衰老生物体内也有幼 嫩细胞，年幼的生物体内，也有衰老细胞。从总体来说，个体衰老的过程也是组成个体的细胞 普遍衰老的过程。 答案：D 点拨：细胞衰老不等于个体衰老，多细胞生物的个体发育的全过程都存在细胞衰老，细胞 的普遍衰老导致个体衰老，细胞衰老是个体衰老的前提。 细胞衰老的特征及原因 1细胞衰老的特征 (1)水分含量减少，细胞萎缩，体积变小，新陈代谢速率减慢。 (2)酶活性降低，细胞内的生化反应过程变慢。 (3)色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递
5、。 (4)细胞内呼吸速率减慢，细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深。 (5)细胞膜通透性改变，物质运输功能降低。 细胞衰老特征的记忆方法：“一大一小一多两低” (1)一大：细胞核变大，染色质收缩、染色加深。 (2)一小：细胞内水分减少，细胞萎缩变小，代谢速率减慢。 (3)一多：细胞内色素逐渐积累、增多。 (4)两低：膜的物质运输功能降低，有些酶的活性降低。 2.细胞衰老的症状分析 症状 原因分析 皮肤干燥、发皱 细胞水分减少，体积减小 头发变白 细胞内的酶活性降低 老年斑 细胞内色素(脂褐素)的累积 吸收能力下降 细胞膜通透性功能改变 (1)衰老细胞从总体上来说其生理功能降低了。 酶
6、活性降低 呼吸速率减慢 新陈代谢速率减慢 物质交流与信息传递效率下 导 致 引 起 降。 (2)衰老细胞中细胞器数量减少，如代谢强度减慢、线粒体数量减少。 并非所有衰老细胞都同时具有上述特征，如哺乳动物成熟的红细胞无细胞核。 3细胞衰老的原因 关于细胞衰老的原因，目前为人们所普遍接受的是自由基学说和端粒学说。 (1)自由基学说：自由基是一类含不成对电子的原子或功能基团，具有高度反应活性，可引 发链式自由基反应，引起 DNA、蛋白质和脂类，尤其是多不饱和脂肪酸等大分子物质变性和交 联，损伤 DNA、生物膜、重要的结构蛋白和功能蛋白，从而引起色素、脂肪的积累等，各种衰 老现象的发生。 (2)端粒学
7、说：端粒 DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，当端粒 DNA序列被截短后，端 粒内侧的正常基因的 DNA序列就会受到损伤，使细胞的生命活动异常而走向衰亡。 细胞分裂、分化与衰老的区别与联系 细胞分裂 细胞分化 细胞衰老 区别 (1)细胞分裂是生物体生长、发 育、繁殖和遗传的基础 (2)通过细胞分裂将复制的遗传 物质平均分配到两个子细胞中， 保证了遗传物质的稳定性 (1)细胞分化是生物个 体发育的基础 (2)通过细胞分化形成 不同的组织、器官和 系统 (1)细胞衰老是正常的生命 现象 (2)细胞衰老的速度有快有 慢，正常衰老有利于机体的 自我更新，异常衰老威胁人 类健康 联系 (1)细胞分裂是
8、细胞分化的基础，细胞通过分裂增加数目，通过分化增加细胞类型 (2)仅有细胞分裂没有细胞分化，生物体不能正常生长发育 (3)细胞分裂、分化、衰老过程是不可逆转的 教材第 122页参考答案 旁栏思考题 老年斑是由于细胞内的色素随着细胞衰老而逐渐积累造成的。衰老细胞中出现色素聚集， 主要是脂褐素的堆积。脂褐素是不饱和脂肪酸的氧化产物，是一种不溶性颗粒物。不同的细胞 在衰老过程中脂褐素颗粒的大小也有一定的差异。皮肤细胞的脂褐素颗粒大，就出现了老年斑。 【例 2】 细胞的衰老和死亡是一种正常的生命现象。下列属于人体衰老红细胞特征的是( ) 水分减少，细胞萎缩 新陈代谢的速率减慢 某些酶的活性降低 呼吸速
9、率上升 色素积累增多 细胞的呼吸速率减慢 细胞核体积增大 细胞膜的通透性改变 A B C D 解析：衰老的细胞一般具有以下 5项特征：在衰老的细胞内水分减少，细胞萎缩，体积 变小，新陈代谢速率减慢；衰老的细胞内，有些酶的活性降低；细胞内的色素会随着细胞 衰老而逐渐积累；衰老的细胞内呼吸速率减慢，细胞核体积增大，染色质收缩、染色加深； 细胞膜通透性功能改变。根据上述特征可判断都符合衰老细胞的特征，由于 衰老的红细胞没有细胞核，也不含有色素，因此，还应除去，故选 C。 答案：C 点拨：本题设置的陷阱人体成熟红细胞的结构特点，如果只记住衰老细胞的主要特征 而忽略了成熟红细胞的结构特点，必然导致答案错
10、误。 细胞的凋亡和坏死 1细胞的凋亡 (1)概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫做细胞凋亡。由于细胞调控受到 严格的由遗传机制决定的程序性凋亡，所以也常常被称为细胞编程性死亡。 (2)实例 人在胚胎时期，要经历有尾的阶段，后来尾部细胞自动死亡，尾才消失。 蝌蚪尾的消失，也是通过细胞自动死亡实现的。 在胎儿手的发育过程中，五个手指最初是愈合在一起形成的，像一把铲子，后来随着指 间细胞自动死亡，才发育为成形的手。 (3)作用 清除多余的、无用的细胞。如胚胎期手的发育，如果没有细胞的凋亡就不会有纤细的手 指；如果没有正常的细胞凋亡，蝌蚪的尾部就不会消失，它将不能变成青蛙。 清除完成正常使
11、命的衰老细胞，如衰老的白细胞的死亡。 维持器官和组织中细胞数目的相对稳定，如红细胞的更新换代。 清除体内的有害细胞，例如癌症就是异常的细胞没有及时死亡的结果。 (4)意义 维持机体内部环境的稳定。 抵御外界各种因素的干扰。 (1)细胞凋亡与细胞分裂、分化一样，是一种最基本的生命现象，是机体正常发育的基础。 (2)细胞凋亡不仅发生在个体发育的胚胎时期，而且贯穿于整个生命活动的始终。 2细胞的坏死 (1)概念：细胞坏死是指细胞受到强烈理化或生物因素作用引起的细胞无序变化的死亡过程。 (2)过程 正常细胞 正常代谢活动 细胞损伤和死亡。 进 行 受 损 中 断 种种不利因素 细胞死亡不等同于细胞坏死
12、，细胞死亡可以指细胞的正常死亡即细胞凋亡，也可以指细胞 的非正常死亡，即细胞坏死。 (3)细胞凋亡与细胞坏死的区别 细胞凋亡 细胞坏死 原因 正常生理变化 病原理性变化或剧烈损伤 范围 多为单个散在细胞 大片组织或成群细胞 细胞膜 内陷 破损 细胞器 无明显变化 肿胀、内质网崩解 细胞体积 收缩变小 肿胀变大 调节过程 受基因调控 被动进行 炎症反应 不释放细胞内容物，无炎症反应 释放细胞内容物，引发炎症 细胞增殖、分化、衰老和凋亡是细胞的正常生命活动，这些生命活动是细胞的行为表现， 而不能误认为是细胞发育的 4个阶段。细胞凋亡与细胞增殖都是维持生物体内细胞动态平衡的 基本行为。 教材第 12
13、4页参考答案 技能训练 1细胞的寿命与分裂能力无关。寿命短的细胞不一定能分裂，如白细胞。 2有关系。 3皮肤表皮细胞的寿命约为 10 d，生发层细胞的分裂能力强。 【例 3】 细胞凋亡又称细胞编程性死亡，其大致过程如图 631所示，下列有关叙述不 正确的是( ) A细胞凋亡是细胞在特定条件下的被动死亡过程 B细胞凋亡过程中以小泡形式形成凋亡小体，需要消耗能量 C细胞凋亡发生过程中，细胞内容物不释放出来 D吞噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体释放的水解酶密切相关 解析：细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，A 项错误；依图示可知，细胞 凋亡过程中细胞崩溃，分解成多个凋亡小体，被小泡包裹，使细胞内容物不释放出来，然后被 吞噬细胞吞噬，这一过程需要消耗能量，B、C 项正确。吞噬细胞中含有大量的溶酶体，能释放 出水解酶消化凋亡小体，D 项正确。 答案：A 点拨：解题的关键是理解细胞凋亡的机理(基因调控的自动死亡)，以及准确提取图解中的 信息(以凋亡小体形式被吞噬细胞吞噬)。
