第三节 细胞的衰老和死亡课件

第3节细胞的衰老和凋亡第三节细胞的衰老和死亡问题探讨1.人体的衰老特征：白发，皱纹，老年斑，耳聋，眼花，行动迟缓，记忆力减退。第三节细胞的衰老和死亡2.老年人体内还会有幼嫩的细胞，如红骨髓造血干细胞分裂产生的新细胞；年轻人体内也有衰老的细胞，如角质层细胞。3.人体衰老与细胞衰老并不是一回事。

个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。总而言之，生长和衰老，出生和死亡，都是生物界的正常现象，生物的个体如此，作为基本生命系统的细胞也如此。第三节细胞的衰老和死亡

照片中的男孩塞斯·库克只有12岁，但他的皮肤褶皱而松弛，牙齿脱落，在面颊和手臂的皮肤上分布着若隐若现的老年斑，模样看上去就像一位八旬老翁。他还患有老年人才有的多种老年疾病。患早衰病儿童的衰老速度是正常儿童的10倍，他们通常在13岁就会因心脏病发作而死亡。那么衰老到底是怎么一回事呢?

衰老，这种自然界非常正常而常见的现象发生在如此年幼的个体身上，就让人感到有些触目惊心了。第三节细胞的衰老和死亡个体衰老与死亡＝细胞衰老与死亡一、个体衰老与细胞衰老的关系1．单细胞生物的个体衰老

草履虫是一种单细胞生物，草履虫细胞的衰老就是个体的衰老。第三节细胞的衰老和死亡2．多细胞生物的个体衰老(1)人体衰老的表现

人体衰老通常表现出细胞数目减少、肌肉萎缩、行动迟缓、白发，皱纹，老年斑，耳聋，眼花，行动迟缓，记忆力减退等特征。(2)人体衰老与细胞衰老的关系

衰老是生物界的普遍现象。个体衰老以细胞衰老为基础，体内多数细胞的衰老就表现出个体的衰老。第三节细胞的衰老和死亡个体衰老与死亡≠细胞衰老与死亡原因是组成生物体的细胞在不断更新。第三节细胞的衰老和死亡年轻健康的红细胞衰老的红细胞(二)细胞衰老的特征1．衰老细胞的形态变化青少年人的红细胞大都是圆润透亮、大小均匀、分散活跃的；而大多数中老年人的血红细胞往往干瘪灰暗、结团成串、变异畸形，呈现出脱水衰老的状况。这一发现揭示出人体的衰老与血红细胞的衰老病变有着密切的关系。第三节细胞的衰老和死亡

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。

由于缺乏活力、变异粘连的红细胞很难流过人体组织器官的毛细血管和末端部位，就会造成微循环下降，从而一方面导致人体器官和组织的氧气和养分供应不足，另一方面又会导致体内废物和毒素、杂质无法正常排出，进而导致人体组织和器官种种衰老和病变现象的产生。

特征之一：细胞水分减少，细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢速率减慢，细胞的呼吸速率也减慢。第三节细胞的衰老和死亡2．衰老细胞中酶活性的变化

步入老年的一大标志就是头发变白，头发在变白的过程中，我们常常会看到头发从发根开始变白，然后随着头发的生长，整根头发都变白了。这是由于头发基部的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，所以老年人的头发会变白。因此细胞衰老的特征之二是细胞内多种酶的活性降低。第三节细胞的衰老和死亡3．衰老细胞中的色素老年斑

老年斑是由于细胞内的色素随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。细胞内的色素随着细胞衰老而积累。色素在细胞内积累，会妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞正常的生理功能。

所以细胞衰老的特征之三是衰老的细胞中色素会积累。

第三节细胞的衰老和死亡4．衰老细胞中细胞核的变化

细胞的衰老除了表现在细胞的形态、酶的活性和细胞内的色素等的变化以外，还表现在细胞的遗传信息库和细胞代谢的遗传控制中心——细胞核中。

细胞衰老的特征四是衰老细胞的细胞核表现为核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深。年轻细胞诱导24h

年轻细胞诱导48h

衰老细胞诱导48h

衰老细胞诱导96h第三节细胞的衰老和死亡5．衰老细胞的细胞膜(1)细胞膜的结构特点是是可流动性。(2)细胞膜的功能特性是是选择透过性。(3)细胞膜上与细胞膜的功能特性密切相关的分子是蛋白质，协助扩散和主动运输都需要细胞膜中的蛋白质作为载体。(4)细胞膜中的蛋白质细胞膜中的蛋白质的种类和数量发生变化就会导致细胞膜的通透性发生改变，物质运输的功能就会受到影响。细胞衰老特征之五是衰老的细胞中，细

胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。第三节细胞的衰老和死亡衰老症状原因分析衰老的主要特征皮肤干燥、发皱头发变白老人斑吸收能力下降细胞水分减少，体积减小细胞内的酶活性降低细胞内色素(脂褐素)的累积细胞膜通透性功能改变无力细胞内呼吸速度减慢人体衰老症状及其原因分析第三节细胞的衰老和死亡细胞衰老的特征:“一大一小一多两低”①细胞内呼吸速率减慢，细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；一大②细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，新陈代谢减慢；一小③细胞内色素沉积；

一多④有些酶的活性降低；

⑤细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低。两低第三节细胞的衰老和死亡三、细胞衰老的原因1.自由基学说：异常活泼的带电分子或基团，称为自由基。（如自由基会攻击DNA，可能引起基因突变；攻击蛋白质，使其活性下降，使细胞衰老。）2.端粒学说：随着细胞分裂次数的增加，端粒DNA序列载短，端粒内侧正常的基因DNA序列受到损伤，使细胞活性渐趋异常。第三节细胞的衰老和死亡1．细胞凋亡的概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。(1)细胞凋亡的实例①胎儿的手在发育的过程中经历了五个手指最初是愈合在一起的，后来手指之间的“蹼”逐渐消失，发育为成形手指的过程。②胎儿的发育过程中最初是有尾的，后来自动消失了。第三节细胞的衰老和死亡③蝌蚪发育成青蛙的过程中构成蝌蚪尾部的细胞发生凋亡，使水生的蝌蚪发育成更适应陆生的青蛙。(2)细胞凋亡的实质：细胞凋亡普遍存在于生物的生长发育过程中，细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，即细胞编程性死亡。第三节细胞的衰老和死亡

细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，是一种自然的生理过程。

细胞坏死是指在种种不利因素影响下，因细胞的正常代谢活动受损或中断引起细胞的损伤和死亡，它是细胞的一种病理性死亡。根本原因过程特点细胞凋亡细胞坏死基因不可逆转可逆转外界因素生理性病理性2.细胞凋亡与细胞坏死的区别第三节细胞的衰老和死亡细胞受到急性强力伤害时立即出现的早期反应，包括细胞膜直接被破坏，大量水进入细胞；线粒体外膜肿胀而密度增加；核染色质呈絮状；蛋白质合成减慢。如及时去除伤害因素，以上早期反应尚可逆转。若伤害外因持续存在，则发生不可逆的变化，如细胞骨架破坏，溶酶体解体，pH下降，最后细胞膜和细胞器破裂，DNA降解，细胞内容物流出，引起周围组织炎症反应。凋亡通常是生理性变化，而细胞坏死是病理性变化。第三节细胞的衰老和死亡3.细胞凋亡对于生物个体的意义细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。第三节细胞的衰老和死亡【资料】人体细胞每天的更新率为1％～2％。也就是说，每天每100个细胞中就有1～2个细胞更新。肠黏膜细胞的寿命为3天，肝细胞寿命为500天，而脑与骨髓里的神经细胞的寿命，同人体寿命几乎相等，血液中的白细胞有的只能活几个小时。在整个人体中，每分钟有1亿个细胞死亡。老年人和青年人相比，机体成分及结构有明显改变。例如，老年人全身含水量减少，脂肪比例增加；细胞萎缩导致各器官的重量减轻(其中，老年人的性腺、脾和。肾重量下降较明显，甲状腺、肾上腺和脑的重量下降则较少)。但是，老年人的肺因异物沉积、纤维化，60岁左右时重量反而增加。第三节细胞的衰老和死亡

衰老器官的功能改变，主要表现为适应能力降低，抵抗力减退以及器官整体机能的减弱和丧失。例如，更年期以后，女性的排卵功能基本丧失。有时，衰老器官功能改变主要表现为部分细胞机能减退或细胞数目减少。例如，老年人神经细胞外形完整，但传导速度减慢；而老年人基础氧利用减少，因为有活力细胞数目的减少。此外，因组织细胞萎缩减少了对营养的需求，从而使各器官血流灌注量减少血液供应不足又促使组织进一步萎缩，影响器官的机能。第三节细胞的衰老和死亡[资料]衰老细胞的形态变化：细胞核：增大，染色深，核内有包含物，核膜内陷。染色质：凝聚，固缩，碎裂，溶解。细胞膜：黏度增加，流动性降低。细胞质：色素积聚，空泡形成。线粒体：数目减少，体积增大。高尔基体：碎裂。包含物：糖原减少，脂肪积聚。衰老细胞中分子的变化：第三节细胞的衰老和死亡DNA：在总体上，DNA复制与转录在细胞衰老时均受抑制，但个别基因可能会异常激活。端粒DNA缩短，线粒体DNA特异缺失DNA氧化、断裂、缺失和交联，甲基化程度降低。RNA：mRNA和tRNA含量降低。蛋白质：合成减弱；细胞内蛋白质发生糖基化、氨甲酰化、脱氨基等修饰反应，导致蛋白质稳定性、抗原性、可降解性下降；自由基使蛋白质肽链断裂、交联而变性；氨基酸由左旋变为右旋。第三节细胞的衰老和死亡[资料]细胞自然凋亡是细胞在生物体发育中在一定诱导条件下受指令发生的程序化事件，并最终自我消亡的生命活动。它的形态特点首先是染色质凝集，嗜碱性染色增强，然后，细胞核崩解，此时线粒体保持形态上的正常。最后，细胞体积缩小，一部分细胞质和核碎片进入由膜包被的程序死亡小体，这些小体内除含有核碎片、细胞器外还有核糖体，其数目不一。这些程序死亡小体从程序死亡细胞表面出芽脱落，并被具有吞噬功能的细胞如巨噬细胞等吞噬。第三节细胞的衰老和死亡细胞凋亡全部过程中胞内内含物仍在膜结构内，质膜也未破碎。因此，不会引起机体的炎症反应。从受精