第三節(jié) 細(xì)胞的衰老和死亡課件

第3節(jié)細(xì)胞的衰老和凋亡第三節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡問題探討1.人體的衰老特征：白發(fā)，皺紋，老年斑，耳聾，眼花，行動遲緩，記憶力減退。第三節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡2.老年人體內(nèi)還會有幼嫩的細(xì)胞，如紅骨髓造血干細(xì)胞分裂產(chǎn)生的新細(xì)胞；年輕人體內(nèi)也有衰老的細(xì)胞，如角質(zhì)層細(xì)胞。3.人體衰老與細(xì)胞衰老并不是一回事。

個(gè)體衰老的過程也是組成個(gè)體的細(xì)胞普遍衰老的過程?？偠灾?，生長和衰老，出生和死亡，都是生物界的正?，F(xiàn)象，生物的個(gè)體如此，作為基本生命系統(tǒng)的細(xì)胞也如此。第三節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡

照片中的男孩塞斯·庫克只有12歲，但他的皮膚褶皺而松弛，牙齒脫落，在面頰和手臂的皮膚上分布著若隱若現(xiàn)的老年斑，模樣看上去就像一位八旬老翁。他還患有老年人才有的多種老年疾病?；荚缢ゲ和乃ダ纤俣仁钦和?0倍，他們通常在13歲就會因心臟病發(fā)作而死亡。那么衰老到底是怎么一回事呢?

衰老，這種自然界非常正常而常見的現(xiàn)象發(fā)生在如此年幼的個(gè)體身上，就讓人感到有些觸目驚心了。第三節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡個(gè)體衰老與死亡＝細(xì)胞衰老與死亡一、個(gè)體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系1．單細(xì)胞生物的個(gè)體衰老

草履蟲是一種單細(xì)胞生物，草履蟲細(xì)胞的衰老就是個(gè)體的衰老。第三節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡2．多細(xì)胞生物的個(gè)體衰老(1)人體衰老的表現(xiàn)

人體衰老通常表現(xiàn)出細(xì)胞數(shù)目減少、肌肉萎縮、行動遲緩、白發(fā)，皺紋，老年斑，耳聾，眼花，行動遲緩，記憶力減退等特征。(2)人體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系

衰老是生物界的普遍現(xiàn)象。個(gè)體衰老以細(xì)胞衰老為基礎(chǔ)，體內(nèi)多數(shù)細(xì)胞的衰老就表現(xiàn)出個(gè)體的衰老。第三節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡個(gè)體衰老與死亡≠細(xì)胞衰老與死亡原因是組成生物體的細(xì)胞在不斷更新。第三節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡年輕健康的紅細(xì)胞衰老的紅細(xì)胞(二)細(xì)胞衰老的特征1．衰老細(xì)胞的形態(tài)變化青少年人的紅細(xì)胞大都是圓潤透亮、大小均勻、分散活躍的；而大多數(shù)中老年人的血紅細(xì)胞往往干癟灰暗、結(jié)團(tuán)成串、變異畸形，呈現(xiàn)出脫水衰老的狀況。這一發(fā)現(xiàn)揭示出人體的衰老與血紅細(xì)胞的衰老病變有著密切的關(guān)系。第三節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡

細(xì)胞衰老的過程是細(xì)胞的生理狀態(tài)和化學(xué)反應(yīng)發(fā)生復(fù)雜變化的過程，最終表現(xiàn)為細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化。

由于缺乏活力、變異粘連的紅細(xì)胞很難流過人體組織器官的毛細(xì)血管和末端部位，就會造成微循環(huán)下降，從而一方面導(dǎo)致人體器官和組織的氧氣和養(yǎng)分供應(yīng)不足，另一方面又會導(dǎo)致體內(nèi)廢物和毒素、雜質(zhì)無法正常排出，進(jìn)而導(dǎo)致人體組織和器官種種衰老和病變現(xiàn)象的產(chǎn)生。

特征之一：細(xì)胞水分減少，細(xì)胞萎縮，體積變小，細(xì)胞新陳代謝速率減慢，細(xì)胞的呼吸速率也減慢。第三節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡2．衰老細(xì)胞中酶活性的變化

步入老年的一大標(biāo)志就是頭發(fā)變白，頭發(fā)在變白的過程中，我們常常會看到頭發(fā)從發(fā)根開始變白，然后隨著頭發(fā)的生長，整根頭發(fā)都變白了。這是由于頭發(fā)基部的黑色素細(xì)胞衰老，細(xì)胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成減少，所以老年人的頭發(fā)會變白。因此細(xì)胞衰老的特征之二是細(xì)胞內(nèi)多種酶的活性降低。第三節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡3．衰老細(xì)胞中的色素老年斑

老年斑是由于細(xì)胞內(nèi)的色素隨細(xì)胞衰老而逐漸積累造成的。衰老細(xì)胞中出現(xiàn)色素聚集，主要是脂褐素堆積。脂褐素是不飽和脂肪酸的氧化產(chǎn)物，是一種不溶性顆粒物。不同的細(xì)胞在衰老過程中脂褐素顆粒的大小也有一定的差異。皮膚細(xì)胞的脂褐素顆粒大，就出現(xiàn)了老年斑。細(xì)胞內(nèi)的色素隨著細(xì)胞衰老而積累。色素在細(xì)胞內(nèi)積累，會妨礙細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的交流和傳遞，影響細(xì)胞正常的生理功能。

所以細(xì)胞衰老的特征之三是衰老的細(xì)胞中色素會積累。

第三節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡4．衰老細(xì)胞中細(xì)胞核的變化

細(xì)胞的衰老除了表現(xiàn)在細(xì)胞的形態(tài)、酶的活性和細(xì)胞內(nèi)的色素等的變化以外，還表現(xiàn)在細(xì)胞的遺傳信息庫和細(xì)胞代謝的遺傳控制中心——細(xì)胞核中。

細(xì)胞衰老的特征四是衰老細(xì)胞的細(xì)胞核表現(xiàn)為核體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮，染色加深。年輕細(xì)胞誘導(dǎo)24h

年輕細(xì)胞誘導(dǎo)48h

衰老細(xì)胞誘導(dǎo)48h

衰老細(xì)胞誘導(dǎo)96h第三節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡5．衰老細(xì)胞的細(xì)胞膜(1)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是是可流動性。(2)細(xì)胞膜的功能特性是是選擇透過性。(3)細(xì)胞膜上與細(xì)胞膜的功能特性密切相關(guān)的分子是蛋白質(zhì)，協(xié)助擴(kuò)散和主動運(yùn)輸都需要細(xì)胞膜中的蛋白質(zhì)作為載體。(4)細(xì)胞膜中的蛋白質(zhì)細(xì)胞膜中的蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量發(fā)生變化就會導(dǎo)致細(xì)胞膜的通透性發(fā)生改變，物質(zhì)運(yùn)輸?shù)墓δ芫蜁艿接绊憽＜?xì)胞衰老特征之五是衰老的細(xì)胞中，細(xì)

胞膜通透性改變，使物質(zhì)運(yùn)輸功能降低。第三節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡衰老癥狀原因分析衰老的主要特征皮膚干燥、發(fā)皺頭發(fā)變白老人斑吸收能力下降細(xì)胞水分減少，體積減小細(xì)胞內(nèi)的酶活性降低細(xì)胞內(nèi)色素(脂褐素)的累積細(xì)胞膜通透性功能改變無力細(xì)胞內(nèi)呼吸速度減慢人體衰老癥狀及其原因分析第三節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡細(xì)胞衰老的特征:“一大一小一多兩低”①細(xì)胞內(nèi)呼吸速率減慢，細(xì)胞核體積增大，染色質(zhì)固縮，染色加深；一大②細(xì)胞內(nèi)水分減少，細(xì)胞萎縮，體積變小，新陳代謝減慢；一?、奂?xì)胞內(nèi)色素沉積；

一多④有些酶的活性降低；

⑤細(xì)胞膜通透性功能改變，物質(zhì)運(yùn)輸功能降低。兩低第三節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡三、細(xì)胞衰老的原因1.自由基學(xué)說：異常活潑的帶電分子或基團(tuán)，稱為自由基。（如自由基會攻擊DNA，可能引起基因突變；攻擊蛋白質(zhì)，使其活性下降，使細(xì)胞衰老。）2.端粒學(xué)說：隨著細(xì)胞分裂次數(shù)的增加，端粒DNA序列載短，端粒內(nèi)側(cè)正常的基因DNA序列受到損傷，使細(xì)胞活性漸趨異常。第三節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡1．細(xì)胞凋亡的概念：由基因所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程。(1)細(xì)胞凋亡的實(shí)例①胎兒的手在發(fā)育的過程中經(jīng)歷了五個(gè)手指最初是愈合在一起的，后來手指之間的“蹼”逐漸消失，發(fā)育為成形手指的過程。②胎兒的發(fā)育過程中最初是有尾的，后來自動消失了。第三節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡③蝌蚪發(fā)育成青蛙的過程中構(gòu)成蝌蚪尾部的細(xì)胞發(fā)生凋亡，使水生的蝌蚪發(fā)育成更適應(yīng)陸生的青蛙。(2)細(xì)胞凋亡的實(shí)質(zhì)：細(xì)胞凋亡普遍存在于生物的生長發(fā)育過程中，細(xì)胞凋亡受到嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控，即細(xì)胞編程性死亡。第三節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡

細(xì)胞凋亡是由基因決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程，是一種自然的生理過程。

細(xì)胞壞死是指在種種不利因素影響下，因細(xì)胞的正常代謝活動受損或中斷引起細(xì)胞的損傷和死亡，它是細(xì)胞的一種病理性死亡。根本原因過程特點(diǎn)細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死基因不可逆轉(zhuǎn)可逆轉(zhuǎn)外界因素生理性病理性2.細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的區(qū)別第三節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡細(xì)胞受到急性強(qiáng)力傷害時(shí)立即出現(xiàn)的早期反應(yīng)，包括細(xì)胞膜直接被破壞，大量水進(jìn)入細(xì)胞；線粒體外膜腫脹而密度增加；核染色質(zhì)呈絮狀；蛋白質(zhì)合成減慢。如及時(shí)去除傷害因素，以上早期反應(yīng)尚可逆轉(zhuǎn)。若傷害外因持續(xù)存在，則發(fā)生不可逆的變化，如細(xì)胞骨架破壞，溶酶體解體，pH下降，最后細(xì)胞膜和細(xì)胞器破裂，DNA降解，細(xì)胞內(nèi)容物流出，引起周圍組織炎癥反應(yīng)。凋亡通常是生理性變化，而細(xì)胞壞死是病理性變化。第三節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡3.細(xì)胞凋亡對于生物個(gè)體的意義細(xì)胞凋亡對于多細(xì)胞生物體完成正常發(fā)育，維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定，以及抵御外界各種因素的干擾都起著非常關(guān)鍵的作用。第三節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡【資料】人體細(xì)胞每天的更新率為1％～2％。也就是說，每天每100個(gè)細(xì)胞中就有1～2個(gè)細(xì)胞更新。腸黏膜細(xì)胞的壽命為3天，肝細(xì)胞壽命為500天，而腦與骨髓里的神經(jīng)細(xì)胞的壽命，同人體壽命幾乎相等，血液中的白細(xì)胞有的只能活幾個(gè)小時(shí)。在整個(gè)人體中，每分鐘有1億個(gè)細(xì)胞死亡。老年人和青年人相比，機(jī)體成分及結(jié)構(gòu)有明顯改變。例如，老年人全身含水量減少，脂肪比例增加；細(xì)胞萎縮導(dǎo)致各器官的重量減輕(其中，老年人的性腺、脾和。腎重量下降較明顯，甲狀腺、腎上腺和腦的重量下降則較少)。但是，老年人的肺因異物沉積、纖維化，60歲左右時(shí)重量反而增加。第三節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡

衰老器官的功能改變，主要表現(xiàn)為適應(yīng)能力降低，抵抗力減退以及器官整體機(jī)能的減弱和喪失。例如，更年期以后，女性的排卵功能基本喪失。有時(shí)，衰老器官功能改變主要表現(xiàn)為部分細(xì)胞機(jī)能減退或細(xì)胞數(shù)目減少。例如，老年人神經(jīng)細(xì)胞外形完整，但傳導(dǎo)速度減慢；而老年人基礎(chǔ)氧利用減少，因?yàn)橛谢盍?xì)胞數(shù)目的減少。此外，因組織細(xì)胞萎縮減少了對營養(yǎng)的需求，從而使各器官血流灌注量減少血液供應(yīng)不足又促使組織進(jìn)一步萎縮，影響器官的機(jī)能。第三節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡[資料]衰老細(xì)胞的形態(tài)變化：細(xì)胞核：增大，染色深，核內(nèi)有包含物，核膜內(nèi)陷。染色質(zhì)：凝聚，固縮，碎裂，溶解。細(xì)胞膜：黏度增加，流動性降低。細(xì)胞質(zhì)：色素積聚，空泡形成。線粒體：數(shù)目減少，體積增大。高爾基體：碎裂。包含物：糖原減少，脂肪積聚。衰老細(xì)胞中分子的變化：第三節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡DNA：在總體上，DNA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞衰老時(shí)均受抑制，但個(gè)別基因可能會異常激活。端粒DNA縮短，線粒體DNA特異缺失DNA氧化、斷裂、缺失和交聯(lián)，甲基化程度降低。RNA：mRNA和tRNA含量降低。蛋白質(zhì)：合成減弱；細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生糖基化、氨甲酰化、脫氨基等修飾反應(yīng)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)穩(wěn)定性、抗原性、可降解性下降；自由基使蛋白質(zhì)肽鏈斷裂、交聯(lián)而變性；氨基酸由左旋變?yōu)橛倚?。第三?jié)細(xì)胞的衰老和死亡[資料]細(xì)胞自然凋亡是細(xì)胞在生物體發(fā)育中在一定誘導(dǎo)條件下受指令發(fā)生的程序化事件，并最終自我消亡的生命活動。它的形態(tài)特點(diǎn)首先是染色質(zhì)凝集，嗜堿性染色增強(qiáng)，然后，細(xì)胞核崩解，此時(shí)線粒體保持形態(tài)上的正常。最后，細(xì)胞體積縮小，一部分細(xì)胞質(zhì)和核碎片進(jìn)入由膜包被的程序死亡小體，這些小體內(nèi)除含有核碎片、細(xì)胞器外還有核糖體，其數(shù)目不一。這些程序死亡小體從程序死亡細(xì)胞表面出芽脫落，并被具有吞噬功能的細(xì)胞如巨噬細(xì)胞等吞噬。第三節(jié)細(xì)胞的衰老和死亡細(xì)胞凋亡全部過程中胞內(nèi)內(nèi)含物仍在膜結(jié)構(gòu)內(nèi)，質(zhì)膜也未破碎。因此，不會引起機(jī)體的炎癥反應(yīng)。從受精