细胞的衰老和死亡
细胞的衰老与细胞死亡-衰老死亡的细胞是什么细胞
机体衰老与细胞衰老之间有着密切的联系,机体
衰老以细胞总体的衰老为基础 。
Cell Senescence and Cell Death
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退 出
第十六章
细胞衰老与细胞死亡
(二)机体内各类细胞的寿命不同
根据细胞寿命情况将细胞分为三类: 细胞寿命接近于动物的整体寿命,如神经元、脂 肪细胞、肌细胞等。 缓慢更新的细胞,其寿命比机体的寿命短,如肝 细胞、胃壁细胞等。
Cell Senescence and Cell DБайду номын сангаасath
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第十六章
细胞衰老与细胞死亡
酶:活性中心被氧化,总的效应是酶失活;但β-半
乳糖苷酶(senescence-associated β- galactosidase , SA-βgal)活性增强。
脂类:不饱和脂肪酸被氧化,膜的流动性降低。
人正常体细胞一般分裂次数平均为50次. (二)体外细胞 体外培养细胞可传代30~50次,停止分裂增殖后细胞多停 留于G0或G1期,此时细胞表现为:
形态变化大;DNA复制能力降低
蛋白质合成能力
第十六章
细胞衰老与细胞死亡
(一)细胞衰老与机体的衰老既有区别又有联系
机体衰老:指绝大多数生物性成熟以后,机体形 态结构和生理功能逐渐退化或老化的过程,是一
快速更新且寿命较短的细胞,如皮肤的表皮细胞、
红细胞和白细胞等。
Cell Senescence and Cell Death
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第十六章
细胞衰老与细胞死亡
(三)细胞在体外培养条件下的寿命
•离体细胞同在体细胞一样,也有一定的寿命 •细胞的寿命不是指培养天数的多少,而是指群体倍增次数。 •其寿命长短取决于培养细胞的平均代数,所取培养组织的年
高中生物必修一 同步讲义第6章 第3节 细胞的衰老和死亡
第3节 细胞的衰老和死亡[学习目标] 1.描述细胞衰老的特征和原因。
2.描述细胞凋亡和细胞坏死的区别。
3.探讨细胞衰老和死亡与人体健康的关系,关注老年人的健康。
一、细胞衰老1.细胞衰老的特征 (1)衰老细胞的代谢的变化(2)衰老细胞的细胞核的变化轻巧记忆 细胞衰老特征记忆口诀一大:细胞核体积变大,染色质收缩,染色加深。
一小:细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小。
一多:细胞内色素逐渐积累增多。
三低:细胞膜的物质运输功能降低,多种酶的活性降低,新陈代谢速率降低。
2.细胞衰老的原因 (1)自由基学说①自由基本质:________的带电分子或基团。
②自由基来源⎩⎪⎨⎪⎧中产生以及有害物质入侵③作用机理⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫攻击 ,损伤攻击 ,可能引起攻击 ,使 攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子 (2)端粒学说①端粒本质:____________。
②端粒位置:________的两端。
③作用机理:端粒DNA 序列被“截”短后,端粒内侧____________________就会受到损伤。
3.细胞衰老与个体衰老的关系(1)单细胞生物:细胞的衰老或死亡就是________________。
(2)多细胞生物①细胞的衰老和死亡__________个体的衰老和死亡。
②两者之间的联系:个体衰老的过程也是组成个体的细胞____________的过程。
4.年龄因素与细胞衰老的关系(1)实验⎩⎪⎨⎪⎧将年轻人的体细胞去核后与老年人的细胞核融合,结果细胞将老年人的体细胞去核后与年轻人的细胞核融合,结果细胞该实验说明________可以影响细胞的分裂。
(2)细胞核是细胞__________的控制中心,随着细胞分裂次数的增多,或者细胞进入衰老状态,细胞核中的_________会出现收缩状态,细胞中一些酶的活性会_____,从而影响细胞的生活。
判断正误(1)细胞衰老时,所有酶的活性都降低( )(2)衰老细胞的细胞核体积减小,细胞体积增大,染色质收缩,染色加深( ) (3)同一种体细胞端粒长度与其有丝分裂能力呈正相关( ) (4)自由基只有攻击蛋白质才会导致细胞衰老( )任务一:分析细胞衰老的特征“少小离家老大回,乡音无改鬓毛衰。
细胞的衰老和死亡
细胞的衰老和死亡人生的过程中,细胞是我们最基本的单位。
每个人的身体内都有数以亿计的细胞,而这些细胞不可避免地会产生衰老和死亡。
在科学研究领域中,人们一直在探讨细胞的衰老和死亡原因以及如何防止和延缓这一过程。
本文将探讨细胞的衰老和死亡及其相关研究成果。
一、什么是细胞的寿命一般是有限的,当细胞体内分子的功能和结构发生改变时,就会导致细胞的衰老和死亡。
细胞死亡分为两种类型:坏死和凋亡。
坏死是由于细胞受到外部伤害(如缺氧、辐射)或内部损伤而引起的过程。
而凋亡是一种自身程序性死亡,即细胞在发生致命性伤害时出发的一种反应,是一种正常的细胞死亡方式。
二、细胞衰老和死亡的原因细胞的衰老和死亡原因很多,主要包括基因、氧化应激、代谢功能退化等。
基因方面,研究发现,人类细胞的寿命与体内的基因有关。
人类体内基因是由DNA组成的,DNA上包含了细胞生长和分裂所需的信息。
但随着年龄的增长,DNA可能会发生损伤,修复速度较慢,从而导致细胞衰老和死亡。
氧化应激方面,氧自由基可以对细胞中的蛋白质、脂肪和DNA等分子造成损伤,导致细胞功能的退化和死亡。
此外,环境因素如辐射、空气污染、化学污染等都会引起氧化应激。
代谢功能退化方面,人体内有一种叫做ATP的分子,它是细胞代谢的动力来源。
随着年龄的增长,人体生成和利用ATP的能力会衰退,也就意味着细胞的代谢功能也会下降。
三、如何防止和延缓虽然我们无法彻底阻止细胞的衰老和死亡,但我们可以通过生活方式、饮食、保健品等来延缓细胞的衰老和死亡进程。
生活方式方面,合理的锻炼和休息可以促进细胞新陈代谢,保持机体的年轻状态。
此外,保持心情愉悦、减轻压力、戒烟限酒等方式都可以对身体健康产生积极影响。
饮食方面,膳食中的维生素、有机物等成分对保持身体健康和延缓衰老有着重要作用。
长期饮食新鲜蔬菜、水果、多种谷类、低脂乳制品等对于维护身体健康非常重要。
保健品方面,市面上有许多保健品宣称可以延缓衰老进程,并帮助身体保持年轻状态。
6.3 细胞的衰老和死亡课件高一上学期生物人教版必修1
4.(等级考)下列关于个体衰老与细胞衰老关系的叙述中,正确的是 ()
A.正在衰老的个体,体内没有幼嫩的细胞 B.处于青春期的年轻人,体内没有衰老的细胞 C.总体上看,衰老的个体内,细胞普遍衰老 D.对于单细胞生物来说,个体衰老不同于细胞衰老
答案:C
解析:正在衰老的个体,体内也有幼嫩的细胞,如造血干细胞,A错误;处于 青春期的年轻人,体内有衰老的细胞,如皮肤表皮细胞,B错误;总体上看,衰 老的多细胞生物体内,细胞普遍衰老,C正确;对于单细胞生物而言,细胞的衰 老就是个体的衰老,D错误。
2.结合具体实例,探讨细胞的正常衰老和异常衰老与人体健康的关 系。
材料一 血液内红细胞的寿命只有120天,全年要更换3次。 材料二 图中是患有罕见的儿童早衰症的美国华盛顿州达 令顿地区男孩塞斯·库克,尽管只有12岁,但他的模样看上去 却像一名头发掉光、满脸皱纹的八十老翁。
①__细__胞_的__正__常_衰__老__对__于_实__现__有_机__体__的__自_我__更__新_非__常__有__利_。_________________ ②__细__胞_异__常__衰_老__会__威__胁_人__类__的_健__康_________________________________。
第3节 细胞的衰老和死亡
一、细胞衰老 1.细胞衰老的特征
通透性
加深
减少 多种酶
交流 传递
2.细胞衰老的原因 Ⅰ.自由基学说 (1)自由基:通常把 异常活泼的带电分子或基团 ,称为自由基。
(2)
攻击和破坏
DNA 蛋白质 衰老
磷脂分子 基因突变
Ⅱ.端粒学说 ( 1 ) 端 粒 : 每 条 染 色 体 的 两端 都 有 一 段 特 殊 序 列 的DNA—蛋白质复合体 ,称为端粒。 (2)端粒与细胞分裂次数的关系 端粒 DNA序列在每次细胞分裂后会 缩短 一截。随着细胞分裂次 数的增加,截短的部分会逐渐向内延伸。在端粒 DNA序列 被“截”短 后,端粒内侧 正常基因的DNA序列 就会受到损伤,结果使细胞活动渐 趋异常。
细胞的衰老与死亡
细胞的衰老与死亡细胞是构成生命体的基本单位,它们在生命周期内经历不同的阶段,其中包括衰老和死亡。
细胞衰老和死亡是一个复杂的过程,涉及到多个因素的相互作用。
本文将从细胞衰老和死亡的定义、原因和机制以及对人体健康的影响等方面进行探讨。
一、细胞衰老和死亡的定义细胞衰老是指细胞逐渐丧失其功能和复制能力的过程,最终达到生理死亡的状态。
细胞死亡是指细胞失去生命活力、无法继续生存和执行其功能的状态。
细胞衰老和死亡是生物体内细胞更新的必然过程,被认为是维持生命平衡和动态的重要机制。
二、细胞衰老和死亡的原因1. 遗传因素:细胞内部的遗传物质DNA会随着时间的推移而逐渐受到损伤和突变,导致细胞功能的下降和衰老。
2. 氧化应激:细胞内氧自由基的生成和清除之间的平衡被破坏,导致氧化应激的增加,促进细胞衰老和死亡。
3. 炎症反应:长期存在的炎症反应会导致细胞受损和衰老,从而影响细胞的正常功能。
4. 环境因素:细胞受到的外界环境污染、辐射等因素也会加速细胞的衰老和死亡进程。
三、细胞衰老和死亡的机制1. 缩短的端粒:每个染色体末端都有一段称为端粒的DNA序列,它们在每次细胞分裂中会逐渐缩短。
端粒缩短导致染色体稳定性下降,细胞衰老和死亡。
2. 染色质重塑:染色质的结构和组装方式会受到损伤和改变,导致基因调控的异常和细胞过程的紊乱,进而引发细胞衰老。
3. 蛋白质的堆积:随着细胞内垃圾清除系统的衰退,蛋白质无法被及时降解和清除,导致蛋白质的异常堆积,加速细胞老化。
4. 炎性因子的释放:一旦细胞发生受损,其会释放出一系列炎性因子,这些炎性因子会进一步引发炎症反应,加速细胞的衰老和死亡。
四、细胞衰老和死亡对人体健康的影响1. 免疫功能下降:衰老细胞无法有效识别和清除有害物质,导致人体免疫功能下降,容易受到感染和疾病的侵袭。
2. 组织退化:随着细胞衰老和死亡,组织和器官功能逐渐退化,引发各种老年疾病如心血管疾病、帕金森病等。
3. 皮肤老化:细胞的衰老和死亡导致肌肤弹性下降和胶原蛋白流失,进而引发皮肤老化和皱纹等问题。
细胞的衰老与死亡
细胞衰老与死亡的 关联研究有助于开 发抗衰老和治疗衰 老相关疾病的药物 和方法。
细胞衰老与死亡的相互作用
细胞衰老是细胞死亡的前 提,细胞死亡是细胞衰老
的结果
细胞衰老会导致细胞功能 下降,细胞死亡则是细胞
功能丧失的极端表现
细胞衰老和死亡都是生物 体正常生理过程的一部分, 它们相互影响,共同维持
生物体的稳态
端粒调控:通过端粒调控 细胞衰老
02
细胞的死亡
细胞死亡的类型
细胞凋亡:程序性死亡,由基因控制 细胞坏死:非程序性死亡,由外界因素引起 细胞自噬:细胞内吞噬自身细胞器或蛋白质,导致细胞死亡 细胞衰老:细胞功能减退,最终导致细胞死亡
细胞死亡的机制
细胞凋亡:程序性细胞死亡,由基 因调控
细胞自噬:细胞内吞噬自身细胞器 或蛋白质,导致细胞死亡
细胞衰老的机制
端粒缩短:细胞每次分裂时, 端粒会变短,当端粒缩短到一 定程度,细胞就会进入衰老状
态。
DNA损伤积累:随着时 间的推移,细胞内的
DNA可能会受到损伤, 这些损伤如果得不到修复,
就会导致细胞衰老。
自由基损伤:自由基是一 种具有高活性的化学物质, 它们会对细胞内的蛋白质、 脂质和DNA造成损伤,
方法
03
细胞衰老与死亡的 关系
细胞衰老与死亡的关联
细胞衰老是细胞死 亡的前提,细胞衰 老会导致细胞功能 下降,最终导致细 胞死亡。
细胞衰老与细胞死 亡是生物体生长发 育和衰老过程中的 必然现象,它们之 间的关系是相互影 响、相互制约的。
细胞衰老与死亡的 研究对于理解生物 体的衰老和疾病发 生机制具有重要意 义。
能。
细胞凋亡:细 胞衰老可能导 致细胞凋亡, 影响细胞的存
细胞的衰老与死亡
细胞的衰老与死亡细胞是构成人体和其他生物的基本单位,但随着时间的推移,细胞会经历衰老和死亡的过程。
细胞衰老和死亡是一个复杂而多方面的过程,它涉及到多种因素和机制的相互作用。
本文将探讨细胞衰老和死亡的原因、机制以及相关的影响。
一、细胞衰老的原因1.1 遗传因素遗传因素在细胞衰老中起着重要作用。
每个人的细胞DNA都包含了一些遗传信息,这些信息决定了细胞的生命和功能。
随着年龄的增长,DNA中的遗传信息会逐渐受到损伤和变异,导致细胞功能的下降和衰老。
1.2 氧化应激氧化应激是指细胞内的氧自由基或其他活性氧物质超过了细胞的抗氧化能力,导致细胞内部的氧化损伤。
氧化应激可以引起DNA、蛋白质和脂质等重要分子的氧化修饰,从而导致细胞衰老。
1.3 环境因素细胞的衰老还受到环境因素的影响,包括饮食习惯、生活方式、环境污染等。
例如,吸烟、酗酒以及不良的饮食习惯都可以加速细胞的衰老过程。
二、细胞衰老的机制2.1 缩短的端粒端粒是细胞染色体的末端区域,它在细胞分裂过程中会逐渐缩短。
当端粒长度缩短到一定程度时,细胞就无法再进行正常的分裂和复制,从而导致细胞衰老。
2.2 细胞周期调控紊乱细胞衰老也与细胞周期调控的紊乱有关。
细胞周期是细胞生命周期中的一个重要过程,它包括细胞的生长、复制和分裂等阶段。
当细胞周期调控受到损伤或异常时,细胞就容易出现衰老的现象。
2.3 染色质重塑染色质是细胞内的DNA和蛋白质的复合物,它在细胞分裂和基因表达中起着重要作用。
研究表明,染色质的重塑过程与细胞衰老有密切关系。
当染色质重塑能力受到损害时,细胞的功能和稳定性会受到影响,从而加速细胞的衰老过程。
三、细胞死亡的类型3.1 自然死亡(凋亡)自然死亡,也称为凋亡,是一种正常的细胞死亡过程。
当细胞受到损伤或老化时,会启动凋亡机制,将自己主动消除,以维护整个组织或器官的稳定。
3.2 坏死坏死是一种非正常的细胞死亡过程,通常发生在外部环境变化或损伤导致的急性细胞死亡。
高中生物必修一第3节细胞的衰老和死亡
第1讲 描述运动的基本概念
第6章 细胞的生命历程
解析: (1)蛙的红细胞通过无丝分裂增殖,该分裂过程由于没有出现纺锤丝、染色体的变化 而被称为无丝分裂。(2)细胞体积越大,其表面积和体积的比值越小,细胞与外界环境之间 物质交换的效率越低,限制了细胞的长大。(3)细胞分化是生物个体发育的基础,使多细胞 生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。由于基因的选择性表达(不 同细胞中遗传信息的表达情况不同),遗传信息相同的神经细胞与心肌细胞的形态、结构和 生理功能不同,这是细胞分化的具体体现。(4)细胞坏死是指在种种不利因素影响下,如在 酒精等作用下细胞正常代谢受损或中断引起的细胞损伤和死亡。凋亡是细胞的程序性死 亡,细胞的自然更新、某些被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡完成的。
第1讲 描述运动的基本概念
第6章 细胞的生命历程
一语破的 1.不正确。衰老细胞内多种酶的活性降低,但不是所有酶的活性都降低,如与细胞衰老有关 的酶的活性会升高。 2.不正确。多细胞生物个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程,多细胞生物体 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。 3.正确。细胞凋亡是基因控制的细胞主动死亡,是正常生理现象;细胞坏死是细胞的被动死 亡,属于病理现象。 4.不正确。细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,可发生在个体不同发育阶 段;细胞坏死是在不利因素影响下细胞正常代谢受损或中断引起的损伤和死亡,不只在个体 衰老阶段发生。 5.不正确。细胞自噬可发生在细胞营养缺乏的条件下,通过细胞自噬可获得维持细胞生存所需 的物质和能量,不一定使细胞发生凋亡。而当细胞自噬发生的异常激烈时,可能会诱导 细胞凋亡。
第1讲 描述运动的基本概念
第6章 细胞的生命历程
细胞的衰老和死亡
2.老年人体内有没有幼嫩的细胞?年轻人体内有没有衰老的细胞? 老年人体内还会有幼嫩的细胞,如造血干细胞;年轻人体内也有衰老的细胞,如衰老成角质层细胞。
3.细胞衰老与个体衰老有什么关系?
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,人体 衰老过程也是组成人体细胞普遍衰老的过程。
一般情况下,体外培养的人体某种细胞,最多分裂50次左右就停止分裂了,并且丧失了正常的 功能。
四、细胞的死亡 1、细胞凋亡
人胚胎发育中尾的消失 胎儿手的发育
人在胚胎发育时,要经历有尾阶段, 后来尾部细胞自动消失。
胎儿手的发育过程中,五个手指最初 是连在一起的,后来随着指间的细胞 自动死亡,才发育为成形的手指。
四、细胞的死亡
1、细胞凋亡
概念:由基因决定的细胞自动结束生命的过程,叫做细胞凋亡(细 胞程序性死亡或细胞编程性死亡)。 类型:在成熟的生物体中,细胞的自然更新,某些被病原体感染的 细胞的清除,也是通过细胞凋亡完成的。
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。
①端粒是真核生物染色体末端由许多 简单重复序列和相关蛋白组成的复合 结构,具有维持染色体结构完整性和 解决其末端复制难题的作用。
二、细胞衰老的原因
端粒学说:端粒学说由奥洛夫尼科夫(Olovnikov)提出, 认为细胞在每次分裂过程中都会由于DNA聚合酶功能障碍而 不能完全复制它们的染色体,因此最后复制DNA序列可能会 丢失,最终造成细胞衰老死亡。
四、细胞的死亡
2、细胞坏死
概念:在种种不利因素影响下,如极端的物理、化学因素或严 重的病理性刺激的情况下,由细胞正常代谢活动受损或中断引 起的细胞损伤和死亡。
细胞的衰老和死亡人教版必修
五、细胞的坏死
正常细胞
极端的物理、化 学因素或严重的 病理性刺激
细胞肿胀
代谢受损中断, 细胞损伤或死亡
细胞破裂 炎症反应
正常细胞
细胞收缩 凋亡小体 被吞噬细胞
吞噬消化
本章小结
细胞增殖 细胞周期
细胞衰老 经历 细胞死亡
细胞
分化
具有
分裂间期 分裂期
组织
全能性
Thanks
感谢您的欣赏与支持
在此处输入内容,在此处输入内容,在此处输入内容,在此处输入内容,在 内容,在此处输入内容,在此处输入内容,在此处输入内容,在此处输入内
一、衰老细胞的特征
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。
(5)细胞膜通透性改变, 使物质运输功能降低
(2)细胞核的体积增大, 核膜内折,染色质收缩、染色加深
(1) 细胞内的水分减少, 细胞萎缩,体积变小
(4)细胞内多种酶的活 性降低,呼吸速率减慢, 新陈代谢速率减慢
胎儿手的发育
由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细 胞凋亡。是细胞内遗传机制决定的程序性调控,是一 种程序性死亡。
细胞凋亡的意义?
分析细胞凋亡的原因
神经细胞
凋亡
靶细胞 存活因子
资料: 脊椎动物神经系统在胚胎发育过程中,会产生过量神经细胞,与神经细胞
接触的靶细胞分泌出有限的存活因子。只有竞争得到足够的存活因子,神经细 胞才存活。最终合适数量的神经细胞与靶细胞建立连接。
启动自噬 自噬失败
维持稳态 细胞死亡
细胞自噬
细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通 过溶酶体降解后再利用。
医学细胞生物学细胞衰老与死亡
“生、老、病、死”是生命的四重奏。人类 自出生均要经过生长、发育、成熟、衰老直 至死亡的几个阶段,这是生命的必然规律。
生命是物质的,人体是由细胞组织起来的。 组成细胞的化学物质在运动中不断受到内外 环境的影响而发生损伤,致使人体内某些细 胞不断地衰老与死亡。
细胞的衰老与死亡是新陈代谢的自然现象
26
细胞坏死与凋亡的形态区别
h
27
细胞坏死
h 细胞凋亡
28
细胞凋亡的生化改变
① 核酸内切酶激活
Ca 2+ /Mg 2+ Zn 2+
② DNA片断化
③ caspase激活
灭活凋亡抑制物
水解活性蛋白
水解结构蛋白
h
29
细胞凋亡中的DNA的片段化
h
30
DNA断裂与“梯状条带”(1)
h
31
DNA断裂与“梯状条带”(2)
h
2
第一节 细胞的衰老
h
3
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。 人的衰老与细胞的衰老相关联
现代人类面临着3种衰老:
◆生理性衰老 ◆病理性衰老 ◆心理性衰老
h
4
h
5
细胞衰老是客观存在的。同新陈代谢一样, 细胞衰老是细胞生命活动的客观规律。
对多细胞生物而言, 细胞的衰老和死亡与机 体的衰老和死亡是两个不同的概念, 机体的 衰老并不等于所有细胞的衰老, 但是细胞的 衰老又是同机体的衰老紧密相关的。
维持细胞钙稳态 h
53
Bax亚家族:它们的作用与Bcl-2亚家族的作用相 反,可促进细胞凋亡
成员:Bax、Bak、Bok
人教版生物必修一第六章第三节 细胞的衰老和凋亡
P121问题探讨
1.人体衰老表现出哪些特征?
白发、皱纹、老年斑、耳聋、 眼花、行动迟缓,记忆力减退
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.老年人体内有没有幼嫩的细胞?
有,如造血干细胞一生都能增 殖分化产生各种类型的血细胞。
3.年轻人体内有没有衰老的细胞?
有,如皮肤表皮细胞衰老成角 质层细胞,最后细胞凋亡、脱落。
4.人体衰老与细胞衰老有什么关系?
一、个体衰老与细胞衰老的关系
细胞的衰老与机体的衰老都是生物体正常的生命现象。对多细胞生物而 言: ①细胞的衰老不等于机体的衰老,如幼年个体中每天也有细胞的衰老; ②机体的衰老也不等于细胞的衰老,如老年个体中每天也有新的细胞产 生。 ③但个体衰老时,组成该个体的细胞往往表现为普遍衰老的现象。
二、细胞衰老的特征
(3)细胞凋亡是一种正常的、主动性的生理性的死亡,对生物 体有积极意义;细胞坏死是一种非正常的、被动性的、病理 性的死亡,对机体是有害的。(对生物的生存有积极意义的 细胞死亡属于细胞凋亡,有消积意义的死亡属于细胞坏死。)
(4)在细胞凋亡过程中,并不是所有基因的表达都会减弱,这 时与细胞凋亡相关的基因的表达会增强。
死亡。
第3节 细胞的衰老和凋亡
延缓衰老的方法
衰老不可 抗拒,但 可延缓! 癌变可预 防!
细胞衰老
生物体中的绝大多数细胞都要经过从未分 化→分化→衰老→死亡这几个阶段,衰老、 死亡是一种正常现象的生理现象。
概念:细胞衰老是细胞的 生理和生化 发生 复杂变化的过程,最终反应在细胞的 形态、 结构和生理功能 的变化上。
3.衰老细胞的主要特征:
(1)细胞内的 水份 减少,结果使 细胞萎缩 , 体积 变小,细胞的
代谢速率 减慢。
医学细胞生物学细胞的衰老和死亡
2002年诺贝尔生理与医学奖获得者 (图片来自http://www.nobel.se/)
2、细胞凋亡过程
2、细胞凋亡的过程
细胞连接消失,微绒毛消失; 细胞质密度增加, 核质浓缩成一个或几个大的团块,细胞核
进而裂解为碎块,形成凋亡小体, 凋亡小体很快被单核巨噬细胞吞噬。
凋亡的起始 细胞质密度增加 凋亡小体的形成 凋亡小体逐渐被吞
验,培养的人二倍体细胞表现出 明显的衰老、退化和死亡的过程。
将细胞数以1:2的比率连续进行传 代,则平均只能传代40-60次,此后 细胞就逐渐解体并死亡。
细胞,至少是培养的细胞, 不是不死的,而是有一定 的寿命;它们的增殖能力 不是无限的,而是有一定 的界限—— “Hayflick 界限”。
2、体外培养细胞的寿命与 供体物种寿命和供体个体年龄的关系
(1972) 1972年Kerr等在英国癌症杂志发表论文,首 次 提 出 细 胞 凋 亡 (apotosis) 的 概 念 。 宣 告 了 对细胞凋亡的真正探索的开始。
2.DNA的降解和内源性核酸内切酶的 参与。(1987)
3. 蛋白质水解酶活化的研究(1995)
4.细胞膜的变化(1997)
图15-8 左,正常胸腺细胞;右,凋亡胸腺细胞(注意凋亡小体)
(2)DNA片段化(fragmentation)
由核酸内切酶将核小体间的连接DNA降 解
形成长度为180~200bp整倍数的寡聚核 苷酸片段
在琼脂糖凝胶电泳中呈特征性的“梯状” 条带(ladder)
细胞色素c诱导的凋亡细胞DNA电泳图
结果说明:巴氏小体的污染并没有影响 细胞的衰老,决定细胞衰老的因素在 细胞内部,而不是外部的环境。
Wright和Hayflik实验
高中生物必修一第六章第三节细胞的衰老和凋亡
第三节细胞的衰老和凋亡一、细胞的衰老1.对于单细胞生物体来说,细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡;但是对于多细胞生物来说,细胞的衰老和死亡不等于个体的衰老和死亡。
2.细胞衰老: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3.细胞衰老的特征:①细胞内的水分减少,结果使细胞萎缩,体积变小,细胞新陈代谢的速率减慢。
②细胞内多种酶的活性降低。
③细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累,他们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。
④细胞内呼吸速率减慢,细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深。
⑤细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低。
【习题一】在人体生长发育过程中,通常不会发生()A.通过细胞分裂增加细胞数目B.通过细胞分化增加细胞种类C.通过细胞凋亡实现细胞数量调控D.通过细胞衰老实现个体衰老【分析】1、一个细胞分裂为两个细胞的过程成为细胞分裂.真核细胞的分裂方式包括有丝分裂、减数分裂和无丝分裂.2、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程.3、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程.在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的.4、个体的衰老和细胞衰老没有直接关系,细胞衰老是伴随生物体一生的,年幼的时候也有衰老和死亡的细胞,年老的时候也有新生的细胞.【解答】解:A、通过细胞分裂增加细胞数目,A正确;B、通过细胞分化增加细胞种类,B正确;C、通过细胞凋亡实现细胞数量调控,C正确;D、在生物个体的生长发育的各个时期,都存在细胞的衰老和凋亡现象。
总体上看,当组成生物体的大多数细胞处于衰老状态时,才导致该生物个体的衰老,D 错误。
故选:D。
【习题二】下列叙述中,不符合细胞衰老过程发生的变化是()A.许多种酶的活性降低B.线粒体体积减小C.呼吸作用变慢D.细胞核体积变大【分析】衰老细胞的特征:①细胞内水分减少,体积变小,新陈代谢速度减慢;②细胞内酶的活性降低;③细胞内的色素会积累;④细胞内呼吸速度减慢,细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,颜色加深。
第3节 细胞的衰老和死亡
(2)端粒学说 ① 端 粒 : 染 色 体 __两__端__ 特 殊 序 列 的 _D__N_A_—__—__蛋__白__质__复__合 __体 ___。 ②特点:端粒 DNA 序列在__每__次__细__胞__分__裂__后会缩短一截。 ③结果:在端粒 DNA 序列被“截”短后,端粒内侧的 _正__常__基__因__的___D_N_A__序__列____就会受到损伤,结果使细胞活动渐 趋异常。
2.(科学思维)胚胎发育过程中是否有细胞的衰老?老年人的体 内是否只有细胞的衰老而没有新细胞的产生? 提示:有;也有新细胞的产生。
1.下列有关细胞衰老主要特征的描述,属于结构改变并且错误
的是
()
A.细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低
B.细胞核体积增大,染色质收缩
C.细胞内色素积累
D.细胞萎缩,体积变大
()
A.蝌蚪在变态期,尾部细胞将发生凋亡,从而使其能转变
成正常的成体蛙
B.细胞的凋亡有助于消除体内衰老的细胞
C.细胞凋亡是由致病因子引发的急性损伤,引起细胞破裂,
导致炎症反应
D.细胞凋亡是由遗传物质控制的细胞正常死亡,机体无炎
症反应
解析:细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程, 并非是由致病因子引发的。 答案:C
(1)端粒存在于所有细胞中
(×)
(2) 同 一 种 体 细 胞 端 粒 长 度 与 其 有 丝 分 裂 能 力 呈 正 相 关
(√)
(3)自由基只有攻击蛋白质才会导致细胞衰老
(×)
(4)衰老的生物体中,细胞都处于衰老状态
(×)
(5)多细胞生物幼嫩的个体中也含衰老细胞
(√)
1.(生命观念)在衰老细胞内,由酶活性降低引起的细胞衰老的 特征有哪些? 提示:新陈代谢速率减慢,呼吸速率减慢等。
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程序性衰老学说
重复基因失活学说
复制性衰老学说 长寿基因学说
终末分化学说
三、细胞衰老的机制
1. 长寿基因学说 衰老是一个过程,是在一定阶段,由一些基因依 次触发启动所致,是细胞或机体本身的固有结果。 (1)促进衰老的基因,称为衰老基因 (2)抑制衰老的基因,称为抗衰老基因或长寿基因
衰老基因:
细胞衰老时,一些衰老相关基因(SAG)表达特别 活跃,其表达水平大大高于年轻细胞,已在人1号染 色体、4号染色体及X染色体上发现SAG。 如:载脂蛋白Eε4基因、β淀粉样蛋白基因、p16、 p53、p21、RB基因
头发会变白? 出现老年斑?
1.细胞内酶活性下降 2.细胞内色素沉积
3.细胞内水分减少,萎 皮肤变干燥,出现皱纹? 缩体积变小、代谢减慢
4.细胞内呼吸速度减慢,核体积增大,染色质固 缩,染色加深。 5.细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低。
三、细胞衰老的机制
损伤积累学派
遗传学派
代谢废物累积学说 大分子交联学说 自由基学说 线粒体DNA突变学说 体细胞突变与DNA修复学说 差错灾难学说 微量元素学说 神经内分泌学说
抗衰老基因: 抗氧化酶类基因、延长因子-1a、凋亡抑制基 因
成人早衰症(Werner‘s syndrome ):
平均39岁时出现衰老,47岁左右生命结束。 病因:WRN基因突变
Werner's syndrome
婴幼儿早衰症(Hutchinson-Gilford syndrome ):
1岁时开始出现明显的衰老,12~18岁生命结束。 病因:核纤层蛋白A(LMNA)基因突变
① 酶系统(抗氧化酶):超氧化物岐化酶(SOD),过氧化 氢酶(CAT)等
② 非酶系统(抗氧化剂):维生素才C、维生素E、醌类物质
当自由基产生超过机体的清除能力,过多的 自由基就会对许多细胞组织造成损伤。
三、细胞衰老的机制
4. 复制性衰老学说(端粒钟学说)
端粒:位于染色体末端,由 端粒DNA和端粒蛋白构成;起 稳定染色体末端的作用。
第一节 细胞的衰老
二、细胞衰老(Cellular aging)的表现 (一)形态学改变
(二)生化改变
1、DNA:复制与转录受到抑制。 2、RNA: mRNA和tRNA含量降低。 3、蛋白质:含量下降;肽键断裂、交联变性。 4、酶:活性中心被氧化,酶失活。 5、脂类:不饱和脂肪酸被氧化,膜的流动性降低。
3’
5’
三、细胞衰老的机制
4. 复制性衰老学说(端粒钟学说) 为什么干细胞、肿瘤细胞等可以永生化? 端粒酶(Telomerase) 端粒酶是一种由RNA和蛋白质组成的反转录酶, 能以自身的RNA为模板合成端粒DNA,对于端粒的稳 定有至关重要的作用。 端粒-端粒酶:2009年度诺贝尔生理学或医学奖
Hayflick界限(Hayflick limitation):细胞,
至少是培养细胞,不是不死的,而是有一定的寿命
的;它们的增殖能力不是无限的,而是有一定的界 限,这就是Hayflick界限。
第一节 细胞的衰老
二、细胞衰老(Cellular aging)的表现 (一)形态学改变
体外培养的年轻和衰老的人成纤维细胞的显微形态
三、细胞衰老的机制
3.自由基学说
自由基:一类瞬时形成的含不成对电子的原子或功能 基团。包括氧自由基、氢自由基、碳自由基、脂自由基等。 外源性自由基:由环境中的高温、辐射、光解、化学 物质等引起。 内源性自由基:由体内各种代谢反应产生,是人体自 由基的主要来源。
三、细胞衰老的机制
3.自由基学说
正常细胞内存在清除自由基的防御系统,包括:
第一节 细胞的衰老
二、细胞衰老(Cellular aging)的表现 (一)形态学改变
(二)生化改变 (三)细胞外基质改变
大分子交联增加。
(四) 细胞内水分减少
请观察以上的各图片,说明了人的一生是怎样的过 程?为什么?
头发会变白? 出现老年斑?
1.细胞内酶活性下降 2.细胞内色素沉积
3.细胞内水分减少,萎 皮肤变干燥,出现皱纹? 缩体积变小、代谢减慢
第一节 细胞的衰老
一、细胞衰老(Cellular aging)的概念 1、定义 2、细胞的寿限
人胚肺
成纤维细胞
细胞来源 可增殖
中年人
成纤维细胞ຫໍສະໝຸດ 老年人成纤维细胞代数
40-60
20
2-4
体外细胞可传代的次数与细胞来源个体的年龄成反比。
第一节 细胞的衰老
一、细胞衰老(Cellular aging)的概念 1、定义 2、细胞的寿限
培 100 养 细 75 胞 50 分 裂 25 最 高 次 数
寿 160 命 的 120 最 80 大 40 限 度 鼠 鸡 人 龟
动物体细胞在体外可传代的次数与物种的寿命有关。
第一节 细胞的衰老
一、细胞衰老(Cellular aging)的概念 1、定义 2、细胞的寿限
体外培养细胞所具有增殖分裂的极限。
三、细胞衰老的机制
4. 复制性衰老学说(端粒钟学说)
细胞增殖次数与端粒DNA长度有关。
Harley等1991发现体细胞染色体的端粒DNA会随细胞分 裂次数增加而不断缩短。细胞DNA每复制一次端粒就缩短一 段,当缩短到一定程度至Hayflick点时,可能会启动DNA损 伤检测点,激活p53,导致不可逆地退出细胞周期,走向衰 亡。
第二十四章 细胞 的衰老和死亡
主讲:XX XX
XX大学XX医院
概 述
衰老(aging)和死亡(death)是生命的 基本现象。 细胞衰老和死亡是不可避免的,是细胞生 命活动的必然规律。
第一节 细胞的衰老
一、细胞衰老(Cellular aging)的概念 1、定义 是细胞内部结构的衰变。在正常情况下细胞随 着年龄的增加,机能和结构发生退行性变化,趋向 死亡的不可逆的现象。
第二节
细胞死亡
细胞死亡(cell death):是细胞衰老的 结果,是细胞生命现象不可逆的停止及细胞生命 的结束。 活 体 染 色 染液 中性红 台盼蓝 活细胞 红色 无色 死细胞 无色 蓝色
Hutchinson-Gilford syndrome(左边:9岁;右边:8岁)
三、细胞衰老的机制
2. 代谢废物积累学说
细胞功能下降 代谢废物不能及时排出胞外或降解与消化 影响细胞代谢废物的运输 引起细胞衰老 越积越多,占据的空间越来越大 阻碍细胞的物质交换和信号传递
细胞内代谢产物的积累至一定量后,会引起细胞衰老。 例:脂褐素沉积