第三節(jié) 細(xì)胞的衰老和凋亡

細(xì)胞的衰

老和凋亡第三節(jié)“衰”與“老”“衰”是指功能或體力的減退?！袄稀笔侵改挲g超過(guò)某一界限。衰老是機(jī)體在退化時(shí)期生理功能下降和紊亂的綜合表現(xiàn)，是不可逆的生命過(guò)程。衰老是客觀存在的，是細(xì)胞生命活動(dòng)的客觀規(guī)律。機(jī)體的衰老與細(xì)胞的衰老是相關(guān)聯(lián)的。衰老有三種表現(xiàn)形式：生理性衰老、病理性衰老、心理性衰老細(xì)胞的歷程：未分化分化衰老死亡衰老是一種正常的生命現(xiàn)象細(xì)胞的衰老一.個(gè)體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系個(gè)體衰老與死亡＝細(xì)胞衰老與死亡單細(xì)胞生物細(xì)胞的衰老一.個(gè)體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系：多細(xì)胞生物：個(gè)體衰老與死亡＝細(xì)胞衰老與死亡

從總體上看，個(gè)體衰老的過(guò)程也是組成個(gè)體的細(xì)胞普遍衰老的過(guò)程。細(xì)胞的衰老①年輕個(gè)體中也有衰老的、走向死亡的細(xì)胞，如：皮膚表皮細(xì)胞衰老成角質(zhì)層細(xì)胞，最后細(xì)胞凋亡、脫落②老年個(gè)體中也有新生的細(xì)胞，如：造血干細(xì)胞一生都能增殖產(chǎn)生各種類型的血細(xì)胞成年小鼠各類細(xì)胞的壽命接近或等于自身壽命的細(xì)胞神經(jīng)元、腎髓質(zhì)、肌細(xì)胞脂肪、胃酶原細(xì)胞骨、腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞緩慢更新的細(xì)胞(長(zhǎng)于30天)呼吸道上皮、腎上腺皮質(zhì)細(xì)胞腎皮質(zhì)、皮膚結(jié)締組織、肝細(xì)胞胰臟腺泡及胰島、唾液腺細(xì)胞快速更新的細(xì)胞(少于30天)皮膚表皮、角膜上皮細(xì)胞口腔和胃腸道上皮細(xì)胞紅細(xì)胞、白細(xì)胞根據(jù)細(xì)胞衰老速度不同將其分為三類：體外培養(yǎng)細(xì)胞壽命與機(jī)體壽命成正比。一.個(gè)體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系多細(xì)胞生物細(xì)胞的衰老例如：老年人骨折后愈合得慢，與成骨細(xì)胞的衰老有關(guān)；老年人記憶力減退，與神經(jīng)細(xì)胞的衰老有關(guān)。二.細(xì)胞衰老的概念和特征細(xì)胞的衰老(一)概念:細(xì)胞衰老的過(guò)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(guò)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。(二)特征:①細(xì)胞內(nèi)水分減少，結(jié)果使細(xì)胞萎縮，體積變小，細(xì)胞新陳代謝的速率減慢；②細(xì)胞內(nèi)多種酶的活性降低；

細(xì)胞的衰老③細(xì)胞內(nèi)的色素會(huì)隨著細(xì)胞衰老而逐漸積累，它們會(huì)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；④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；⑤細(xì)胞膜通透性功能改變，物質(zhì)運(yùn)輸功能降低。衰老癥狀與原因分析衰老癥狀原因分析皮膚干燥、皺紋頭發(fā)變白老年斑吸收能力下降細(xì)胞內(nèi)水分減少，體積變小細(xì)胞內(nèi)的酶活性降低細(xì)胞內(nèi)色素(脂褐素)的積累細(xì)胞膜通透性功能改變行動(dòng)遲緩無(wú)力細(xì)胞內(nèi)呼吸速率減慢細(xì)胞的衰老細(xì)胞衰老的原因①古代的衰老學(xué)說(shuō)（1）溫?zé)嵴f(shuō)：這種學(xué)說(shuō)認(rèn)為生命活動(dòng)靠的是“溫”和“熱”在體內(nèi)的流動(dòng)，當(dāng)“溫、熱”減少時(shí)，生命也就衰老了，還有人認(rèn)為當(dāng)機(jī)體的“溫、熱”逐漸減少時(shí)，體內(nèi)的“濕”也隨之逐漸減少，相反，“冷”和“干”則逐漸增加，從而引起衰老和死亡。（2）“火”的學(xué)說(shuō)：這種學(xué)說(shuō)認(rèn)為火是萬(wàn)物之源，生命的火是由呼吸產(chǎn)生的燃燒，當(dāng)呼吸停止時(shí)就引起了死亡。（3）“燈油耗竭說(shuō)”勞倫斯認(rèn)為生命是油燈的火焰，當(dāng)燈油減少終至耗盡，人也就衰老而死亡。細(xì)胞的衰老近幾年來(lái)，先后提出過(guò)多種假說(shuō)，但是，至今還沒(méi)有一種假說(shuō)能夠完全提示細(xì)胞衰老的原因。目前的科研工作表明，細(xì)胞衰老可能是多種內(nèi)因和外因共同作用的結(jié)果。已經(jīng)提出的假說(shuō)有：體細(xì)胞突變

DNA損傷論自由基理論端粒學(xué)說(shuō)細(xì)胞程序性死亡理論

………………自由基學(xué)說(shuō)：異常活潑的帶電分子或基團(tuán)，稱為自由基。（如自由基會(huì)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。）細(xì)胞的衰老2）自由基學(xué)說(shuō)：正常代謝反應(yīng)的中間產(chǎn)物含自由基，對(duì)細(xì)胞會(huì)造成不可逆的損傷，如脂類的過(guò)氧化與大分子的交聯(lián)，其后果是使胞內(nèi)酶失活，以及象脂褐質(zhì)一類的惰性物質(zhì)在胞內(nèi)沉積。此說(shuō)雖然無(wú)直接證據(jù)，但以抗氧化劑或自由基凈化劑飼喂小鼠可延長(zhǎng)壽命，或抑制脂褐質(zhì)的形成。此外，抗氧化劑還有加強(qiáng)機(jī)體免疫反應(yīng)，抑制腫瘤及自體免疫疾病等作用，都從側(cè)面為此說(shuō)提供了間接的證據(jù)，然而也有一些反面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。SOD（超氧化物歧化酶）是一種源于生命體的活性物質(zhì)，能消除生物體在新陳代謝過(guò)程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)。對(duì)人體不斷地補(bǔ)充SOD具有抗衰老的特殊效果。端粒學(xué)說(shuō)研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞的染色體頂端有一種物質(zhì)叫做端粒，它如同一頂小帽子戴在染色體的頭頂上，細(xì)胞每分裂一次，端粒就縮短一點(diǎn)。人的正常體細(xì)胞一般分裂次數(shù)平均是50次，當(dāng)端粒最后短到無(wú)法再縮短時(shí)，細(xì)胞的壽命也就到頭了。但是癌細(xì)胞卻沒(méi)有壽限，可以不停地分裂下去，原因在于它們的端粒不會(huì)縮短：越分裂越衰老程序死亡理論(細(xì)胞編程性死亡)

細(xì)胞中的基因可按一定順序調(diào)節(jié)代謝活動(dòng)，使代謝減慢或終止。4.衰老基因?qū)W說(shuō)子女的壽命與雙親的壽命有關(guān)；動(dòng)物都有相當(dāng)恒定的平均和最高壽命；成人早衰癥：約39歲衰老，47歲生命結(jié)束；嬰幼兒早衰癥：1歲衰老，12~18歲生命結(jié)束；早衰癥患者體內(nèi)解旋酶發(fā)生突變。衰老時(shí)，衰老相關(guān)基因（SAG）活躍表達(dá)，如senescentcellderivedinhibitionofDNAsynthesis。人的壽命應(yīng)該有多長(zhǎng)？哺乳類動(dòng)物的壽命應(yīng)該是其生長(zhǎng)期的7倍。人的生長(zhǎng)期是最后一顆牙齒長(zhǎng)出來(lái)的時(shí)間(20-25歲)。因此人的壽命應(yīng)該為100-175歲，正常應(yīng)該是120歲。一種自然的生理過(guò)程細(xì)胞的凋亡細(xì)胞的凋亡(是一種自然的生理過(guò)程)概念：由_____所決定的細(xì)胞__________生命的過(guò)程，就叫細(xì)胞凋亡。也常常被稱為_(kāi)______________。基因自動(dòng)結(jié)束細(xì)胞編程性死亡人和蝌蚪尾的消失細(xì)胞凋亡的類型及細(xì)胞凋亡的意義:細(xì)胞凋亡對(duì)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等都起著非常關(guān)鍵的作用。細(xì)胞的凋亡具體表現(xiàn)在：①消除多余細(xì)胞,完成組織與器官的塑造：人早期的手和足形似漿板，只有當(dāng)某些多余細(xì)胞凋亡之后，才能形成正常的趾或足。②動(dòng)物變態(tài)。如：蝌蚪變成青蛙時(shí)，尾細(xì)胞的凋亡退化。③清除發(fā)育不正確的細(xì)胞。細(xì)胞的凋亡④清除有害細(xì)胞。如；某些被病毒感染的細(xì)胞和一些腫瘤細(xì)胞可以通過(guò)細(xì)胞凋亡的方式消除，作為自身的一種保護(hù)機(jī)制。⑤清除已完成正常使命的衰老細(xì)胞。⑥維持器官、組織、細(xì)胞數(shù)目相對(duì)平衡。細(xì)胞凋亡是與細(xì)胞增殖相反的過(guò)程。兩者既對(duì)立又統(tǒng)一，相互協(xié)調(diào)，有條不紊。細(xì)胞增殖低下或凋亡過(guò)盛，會(huì)引起器官萎縮，腫瘤發(fā)生既與細(xì)胞增殖過(guò)度有關(guān)，又與細(xì)胞凋亡不足有關(guān)。在種種不利因素影響下,由于細(xì)胞正常代謝活動(dòng)受損或中斷引起的細(xì)胞損傷和死亡,叫細(xì)胞壞死。細(xì)胞的凋亡(三)細(xì)胞壞死:細(xì)胞死亡自動(dòng)死亡被動(dòng)死亡(細(xì)胞凋亡)(細(xì)胞壞死)舉例P124意義遺傳物質(zhì)控制外界因素引起>小結(jié)思考：細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死有何區(qū)別？細(xì)胞的凋亡細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死有何區(qū)別？

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

細(xì)胞壞死是指在種種不利因素影響下，由于細(xì)胞的正常代謝活動(dòng)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(guò)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細(xì)胞的凋亡細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死比較項(xiàng)目細(xì)胞的凋亡細(xì)胞的壞死與基因的關(guān)系細(xì)胞膜的變化形態(tài)變化影響因素對(duì)機(jī)體的影響受基因控制不受基因控制內(nèi)陷破裂細(xì)胞變圓與周?chē)?xì)胞脫離細(xì)胞外型不規(guī)則變化溫和的刺激或藥物引起電、熱、冷，機(jī)械傷害性刺激對(duì)機(jī)體有利對(duì)機(jī)體有害區(qū)別：壞死是極端的物理、化學(xué)因素或嚴(yán)重的病理性刺激引起的細(xì)胞損傷和死亡。細(xì)胞膜發(fā)生滲漏，細(xì)胞內(nèi)容物釋放到胞外，導(dǎo)致炎癥反應(yīng)。細(xì)胞凋亡時(shí)細(xì)胞膜的整合性保持良好，不引發(fā)炎癥反應(yīng)。

1、老年人有老年斑，對(duì)此最合理的解釋是A、細(xì)胞內(nèi)水分減少，細(xì)胞萎縮；B、細(xì)胞核體積增大，染色體固縮，染色加深；C、細(xì)胞中的酪氨酸酶活性降低；D、細(xì)胞內(nèi)脂褐素占有的面積增大。2、下列關(guān)于細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死的敘述中，錯(cuò)誤的是A、細(xì)胞凋亡是一種自然的生理過(guò)程；B、細(xì)胞壞死是一種病理性變化；C、蝌蚪尾的消失，是有基因決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過(guò)程；D、被病原體感染的細(xì)胞，因?yàn)榧?xì)胞壞死而被清除。3、關(guān)于個(gè)體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（）A、細(xì)胞的衰老就是個(gè)體的衰老B、衰老的生物體內(nèi)，細(xì)胞都處于衰老狀態(tài)C、年幼的生物體內(nèi)，沒(méi)有衰老細(xì)胞D、從總體上看，個(gè)體衰老的過(guò)程是組成個(gè)體的細(xì)胞普遍衰老的過(guò)程4、人體細(xì)胞在衰老過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)的變化是（）A、細(xì)胞內(nèi)有些酶活性降低B、細(xì)胞內(nèi)色素減少C、細(xì)胞內(nèi)水分減少D、細(xì)胞內(nèi)呼吸速率減慢DB5、下列有關(guān)細(xì)胞衰老的敘述錯(cuò)誤的是（）

A、在衰老的細(xì)胞內(nèi)水分減少，細(xì)胞萎縮，體積變小