第三节 细胞的衰老和凋亡

1、 细胞的衰细胞的衰 老和凋亡老和凋亡第三节第三节 “衰”是指功能或体力的减退。 “老”是指年龄超过某一界限。 衰老是机体在退化时期生理功能下降和紊乱的综合表现，是不可逆的生命过程。衰老是客观存在的，是细胞生命活动的客观规律。机体的衰老与细胞的衰老是相关联的。 衰老有三种表现形式：生理性衰老、病理性衰老、心理性衰老细胞的历程：细胞的历程：未分化未分化分化分化衰老衰老死亡死亡 衰老是一种正常的生命现象衰老是一种正常的生命现象细胞的衰老细胞的衰老一一. .个体衰老与细胞衰老的关系个体衰老与细胞衰老的关系个体衰老与死亡细胞衰老与死亡个体衰老与死亡细胞衰老与死亡单细胞生物单细胞生物细胞的衰老细胞的衰老一

2、一. .个体衰老与细胞衰老的关系：个体衰老与细胞衰老的关系：多细胞生物：多细胞生物：个体衰老与死亡细胞衰老与死亡个体衰老与死亡细胞衰老与死亡 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。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。细胞的衰老细胞的衰老年轻个体中也有衰老的、走向死亡的细年轻个体中也有衰老的、走向死亡的细胞，胞，如：皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞，最后细胞凋亡、脱落如：皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞，最后细胞凋亡、脱落老年个体中也有新生的细胞，老年个体中也有新生的细胞，如：造血干细胞如：造血干细胞一生都能增殖产生各种类型的血细胞一生都能增殖产生各种类型的

3、血细胞成成年年小小鼠鼠各各类类细细胞胞的的寿寿命命接近或等于接近或等于自自身寿命身寿命的细胞的细胞神经元、肾髓质、肌细胞神经元、肾髓质、肌细胞脂肪、胃酶原细胞脂肪、胃酶原细胞骨、肾上腺髓质细胞骨、肾上腺髓质细胞缓慢缓慢更新的细更新的细胞胞(长于长于30天天)呼吸道上皮、肾上腺皮质细胞呼吸道上皮、肾上腺皮质细胞肾皮质、皮肤结缔组织、肝细胞肾皮质、皮肤结缔组织、肝细胞胰脏腺泡及胰岛、唾液腺细胞胰脏腺泡及胰岛、唾液腺细胞快速快速更新的细更新的细胞胞(少于少于30天天)皮肤表皮、角膜上皮细胞皮肤表皮、角膜上皮细胞口腔和胃肠道上皮细胞口腔和胃肠道上皮细胞红细胞、白细胞红细胞、白细胞根据细胞衰老速度不同将

4、其分为三类：根据细胞衰老速度不同将其分为三类： 动物培养细胞传代 寿命（年）小鼠123鸡2530龟140200人（胚胎成纤维细胞）5060100人（新生儿成纤维细胞）3040人（青年成纤维细胞）2030人（成年成纤维细胞）1030 体外培养细胞寿命与机体寿命成正比。体外培养细胞寿命与机体寿命成正比。一一. .个体衰老与细胞衰老的关系个体衰老与细胞衰老的关系多细胞生物多细胞生物细胞的衰老细胞的衰老例如：例如：老年人骨折后愈合得慢，与成骨细胞老年人骨折后愈合得慢，与成骨细胞的衰老有关；老年人记忆力减退，与神经的衰老有关；老年人记忆力减退，与神经细胞的衰老有关。细胞的衰老有关。二二. .细胞衰老的概

5、念和特征细胞衰老的概念和特征细胞的衰老细胞的衰老 细胞衰老的过程是细胞的生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，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、结构和功能发最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。生变化。 细胞内水分减少，结果使细胞萎缩，细胞内水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的速率减慢；体积变小，细胞新陈代谢的速率减慢；细胞内多种酶的活性降低；细胞内多种酶的活性降低； 细胞的衰老细胞的衰老细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累，细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累，它们会妨碍细胞内物质的交流和传递，影响它们会妨碍细胞内物质的交流和

6、传递，影响细胞正常的生理功能细胞正常的生理功能；细胞内呼吸速率减慢，细胞核体积增大，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；染色质固缩，染色加深；细胞膜通透性功能改变，物质运输功能细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低。降低。衰老症状与原因分析衰老症状与原因分析 衰老症状衰老症状 原因分析原因分析皮肤干燥、皱纹皮肤干燥、皱纹头发变白头发变白老年斑老年斑吸收能力下降吸收能力下降细胞内水分减少，体积变小细胞内水分减少，体积变小细胞内的酶活性降低细胞内的酶活性降低细胞内色素细胞内色素( (脂褐素脂褐素) )的积累的积累细胞膜通透性功能改变细胞膜通透性功能改变行动迟缓行动迟缓无力无力

7、细胞内呼吸速率减慢细胞内呼吸速率减慢细胞的衰老细胞的衰老细胞衰老的原因 古代的衰老学说古代的衰老学说 （1 1）温热说：这种学说认为生命活动靠）温热说：这种学说认为生命活动靠的是的是“温温”和和“热热”在体内的流动，当在体内的流动，当“温、温、热热”减少时，生命也就衰老了，还有人认为减少时，生命也就衰老了，还有人认为当机体的当机体的“温、热温、热”逐渐减少时，体内的逐渐减少时，体内的“湿湿”也随之逐渐减少，相反，也随之逐渐减少，相反，“冷冷”和和“干干”则逐渐增加，从而引起衰老和死亡。则逐渐增加，从而引起衰老和死亡。 （2 2）“火火”的学说：这种学说认为火是的学说：这种学说认为火是万物之源，

8、生命的火是由呼吸产生的燃烧，万物之源，生命的火是由呼吸产生的燃烧，当呼吸停止时就引起了死亡。当呼吸停止时就引起了死亡。 （3 3）“灯油耗竭说灯油耗竭说”劳伦斯认为生命是劳伦斯认为生命是油灯的火焰，当灯油减少终至耗尽，人也就油灯的火焰，当灯油减少终至耗尽，人也就衰老而死亡。衰老而死亡。细胞的衰老细胞的衰老 近几年来，先后提出过多种假说，但是，至今近几年来，先后提出过多种假说，但是，至今还没有一种假说能够完全提示细胞衰老的原因。目还没有一种假说能够完全提示细胞衰老的原因。目前的科研工作表明，细胞衰老可能是多种内因和外前的科研工作表明，细胞衰老可能是多种内因和外因共同作用的结果。已经提出的假说有：

9、因共同作用的结果。已经提出的假说有： 体细胞突变体细胞突变 DNA损伤论损伤论 自由基理论自由基理论 端粒学说端粒学说 细胞程序性死亡理论细胞程序性死亡理论 自由基学说：自由基学说：异常活泼的带电分子或基团，称为自由基。异常活泼的带电分子或基团，称为自由基。（如自由基会攻击（如自由基会攻击DNA，可能引起基因突，可能引起基因突变；攻击蛋白质，使其活性下降，使细胞变；攻击蛋白质，使其活性下降，使细胞衰老。）衰老。）细胞的衰老细胞的衰老 2）自由基学说：）自由基学说： 正常代谢反应的中间产物含自由基，正常代谢反应的中间产物含自由基，对细胞会造成不可逆的损伤，如脂类的过对细胞会造成不可逆的损伤，如脂

10、类的过氧化与大分子的交联，其后果是使胞内酶氧化与大分子的交联，其后果是使胞内酶失活，以及象脂褐质一类的惰性物质在胞失活，以及象脂褐质一类的惰性物质在胞内沉积。此说虽然无直接证据，但以抗氧内沉积。此说虽然无直接证据，但以抗氧化剂或自由基净化剂饲喂小鼠可延长寿命，化剂或自由基净化剂饲喂小鼠可延长寿命，或抑制脂褐质的形成。此外，抗氧化剂还或抑制脂褐质的形成。此外，抗氧化剂还有加强机体免疫反应，抑制肿瘤及自体免有加强机体免疫反应，抑制肿瘤及自体免疫疾病等作用，都从侧面为此说提供了间疫疾病等作用，都从侧面为此说提供了间接的证据，然而也有一些反面的实验结果。接的证据，然而也有一些反面的实验结果。SODSO

11、D（超氧化物歧化酶）是一种源于生命体的活性物质，（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。对人体不断地补充体不断地补充 SODSOD具有抗衰老的特殊效果。具有抗衰老的特殊效果。 端粒学说端粒学说 研究发现，细胞的染色体顶端研究发现，细胞的染色体顶端有一种物质叫做端粒，它如同一顶有一种物质叫做端粒，它如同一顶小帽子戴在染色体的头顶上，细胞小帽子戴在染色体的头顶上，细胞每分裂一次，端粒就缩短一点。人每分裂一次，端粒就缩短一点。人的正常体细胞一般分裂次数平均是的正常体细胞一般分裂次数平均是50次，当端粒最

12、后短到无法再缩短次，当端粒最后短到无法再缩短时，细胞的寿命也就到头了。但是时，细胞的寿命也就到头了。但是癌细胞却没有寿限，可以不停地分癌细胞却没有寿限，可以不停地分裂下去，原因在于它们的端粒不会裂下去，原因在于它们的端粒不会缩短：缩短：越分裂越衰老越分裂越衰老程序死亡理论程序死亡理论(细胞编程性死亡细胞编程性死亡) 细胞中的基因可按一定顺序细胞中的基因可按一定顺序调节代谢活动，使代谢减慢或终调节代谢活动，使代谢减慢或终止。止。4. 衰老基因学说衰老基因学说 子女的寿命与双亲的寿命有关；动物都有相当恒子女的寿命与双亲的寿命有关；动物都有相当恒定的平均和最高寿命；定的平均和最高寿命； 成人早衰症：

13、约成人早衰症：约39岁衰老，岁衰老，47岁生命结束；婴幼岁生命结束；婴幼儿早衰症：儿早衰症：1岁衰老，岁衰老，1218岁生命结束；岁生命结束； 早衰症患者体内解旋酶发生突变早衰症患者体内解旋酶发生突变 。 衰老时，衰老相关基因（衰老时，衰老相关基因（SAG）活跃表达，如）活跃表达，如senescent cell derived inhibition of DNA synthesis 。 哺乳类动物的寿命应该是其生长期的7倍。 人的生长期是最后一颗牙齿长出来的时间(20-25岁)。 因此人的寿命应该为100-175岁，正常应该是120岁。一一种种自自然然的的生生理理过过程程细胞的凋亡细胞的凋亡细

14、胞的凋亡细胞的凋亡 (是一种自然的生理过程是一种自然的生理过程)概念：由概念：由_所决定的细胞所决定的细胞_生命生命的过程，就叫细胞凋亡。也常常被称为的过程，就叫细胞凋亡。也常常被称为_。基因基因自动结束自动结束细胞编程性死亡细胞编程性死亡人和人和蝌蚪蝌蚪尾的尾的消失消失细胞凋亡的类型及细胞凋亡的意义细胞凋亡的类型及细胞凋亡的意义: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，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等都起着非常关键的作用。以及抵御外界各种因素的干扰等都起着非常关键的作用。细胞的凋亡细胞的凋亡组织与器官的塑造组织与器官的塑

15、造细胞的凋亡细胞的凋亡在种种不利因素影响下在种种不利因素影响下, ,由于细胞正常代谢活动由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡受损或中断引起的细胞损伤和死亡, ,叫叫细胞坏死细胞坏死。细胞的凋亡细胞的凋亡细胞死亡自动死亡自动死亡被动死亡被动死亡( (细胞凋亡细胞凋亡) )( (细胞坏死细胞坏死) )举例P124 意义遗传物质控制遗传物质控制外界因素引起外界因素引起小结思考：细胞凋亡与细胞坏死有何区别？思考：细胞凋亡与细胞坏死有何区别？细胞的凋亡细胞的凋亡细胞凋亡和细胞坏死有何区别？细胞凋亡和细胞坏死有何区别？是指在种种是指在种种不利因素不利因素影响下，影响下，它是细胞的一种病理性死

16、亡。它是细胞的一种病理性死亡。根本原因根本原因过程过程特点特点细胞凋亡细胞凋亡细胞坏死细胞坏死基因基因不可逆转不可逆转可逆转可逆转外界因素外界因素生理性生理性病理性病理性细胞的凋亡细胞的凋亡细胞凋亡细胞凋亡与与细胞坏死细胞坏死比较比较项目项目细胞的凋亡细胞的凋亡细胞的坏死细胞的坏死与基因的关与基因的关系系细胞膜的变细胞膜的变化化形态变化形态变化影响因素影响因素对机体的影对机体的影响响受基因控制受基因控制不受基因控制不受基因控制内陷内陷破裂破裂细胞变圆与周细胞变圆与周围细胞脱离围细胞脱离细胞外型不规则变化细胞外型不规则变化温和的刺激温和的刺激或药物引起或药物引起电、热、冷，机电、热、冷，机械伤害

17、性刺激械伤害性刺激对机体有利对机体有利对机体有害对机体有害区别：坏死是极区别：坏死是极端的物理、化学端的物理、化学因素或严重的病因素或严重的病理性刺激引起的理性刺激引起的细胞损伤和死亡。细胞损伤和死亡。细胞膜发生渗漏，细胞膜发生渗漏，细胞内容物释放细胞内容物释放到胞外，导致炎到胞外，导致炎症反应。症反应。细胞凋亡时细胞细胞凋亡时细胞膜的整合性保持膜的整合性保持良好，良好，不引发炎不引发炎症反应。症反应。 1 1、老年人有老年斑，对此最合理的解释是、老年人有老年斑，对此最合理的解释是A A、细胞内水分减少，细胞萎缩；、细胞内水分减少，细胞萎缩；B B、细胞核体积增大，染色体固缩，染色加深；、细胞

18、核体积增大，染色体固缩，染色加深；C C、细胞中的酪氨酸酶活性降低、细胞中的酪氨酸酶活性降低；D D、细胞内脂褐素占有的面积增大。、细胞内脂褐素占有的面积增大。2 2、下列关于细胞凋亡和细胞坏死的叙述中，错误的是、下列关于细胞凋亡和细胞坏死的叙述中，错误的是A A、细胞凋亡是一种自然的生理过程；、细胞凋亡是一种自然的生理过程；B B、细胞坏死是一种病理性变化；、细胞坏死是一种病理性变化；C C、蝌蚪尾的消失，是有基因决定的细胞自动结束生命的过程；、蝌蚪尾的消失，是有基因决定的细胞自动结束生命的过程；D D、被病原体感染的细胞，因为细胞坏死而被清除。、被病原体感染的细胞，因为细胞坏死而被清除。3 3、关于个体衰老与细胞衰老的关系，下列说法正确、关于个体衰老与细胞衰老的关系，下列说法正确的是（的是（ ）A A、细胞的衰老就是个体的衰老、细胞的衰老就是个体的衰老B B、衰老的生物体内，细胞都处于衰老状态、衰老的生物体内，细胞都处于