高中生物必修一6.3细胞的衰老和凋亡

一、新课导入
同学们，你们对衰老和死亡熟不熟悉？自古以来人们都希望自己能够长寿，有些帝王甚至希望自己可以长生不老，所以他们找了很多道士为他们炼制丹药，但是我们知道这些丹药中含有大量的重金属铅和汞，所以最后这些帝王有没有长生不老？那么从现代科学的角度分析，使人长寿有没有可能呢？实际上还是有希望的。

人的长寿离不开对细胞衰老和死亡的研究，这节课我们就一起来学习第六章第三节，细胞的衰老和凋亡（板书：细胞的衰老和凋亡）。

二、学习新课
今天我还给你们带来了两位熟人，先来看这位，能看出是谁吗？另外一个是谁呢？从照片中可以看出当一个人衰老之后他的身体会出现什么样的特征呢?那么当一个人衰老了他的身体当中还有幼嫩的细胞吗？（实际上是有的，这个我们通过一个小资料就可以看出来，我找同学来阅读121页右下角相关信息的这个小资料，谁想来读？通过这个小资料我们可以看出，人的细胞是在不停地更新的，例如人的消化道内壁细胞每隔几十个小时就要更新一遍所以年老的人身体当中也是有幼嫩的细胞的。

）年轻的身体当中有没有衰老的细胞呢？（也是有的，比如人的红细胞的寿命是120天，甚至毫不夸张的说就连新生的婴儿体内也有衰老的细胞。

）
那么细胞的衰老和个体的衰老究竟有什么关系呢？接下来我们就来学习本节课的第一个问题，个体衰老与细胞衰老的关系。

（板书）
这个问题我们可以从两个方面进行分析，我们可以根据组成个体的细胞数量不同把生物分为单细胞生物和多细胞生物。

我们学过的单细胞生物都有哪些？以草履虫为例，它是由一个细胞的构成的，所以这个细胞的衰老和个体衰老是一样的。

对于一个多细胞生物来说，它是由许多细胞共同构成的个体，而且很多细胞都在不断地更新，所以多细胞生物细胞的衰老和个体的衰老是不一样的。

但是有一位科学家做过一个实验，他把人的某种细胞放在体外适宜的条件下进行培养，发现这个细胞在分裂了50次左右之后就不再进行分裂，而且失去了原有的功能，这说明细胞在分裂了一定的次数之后就会衰老。

总的来说，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。

屏幕上左图是分裂了几代的成纤维细胞，右图是已经分
裂了50次的成纤维细胞，已经衰老了，从图上我们还可以看出这些细胞的形态已经发生了明显的改变。

细胞衰老的过程实际上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。

那么细胞在衰老之后有哪些特征呢？这就是接下来我们要学习的第二项内容（板书）。

我们可以通过对比来比较一下，我们用一个小孩儿和一个老人来进行比较，看到一个孩子你会说这个孩子
的脸非常的嫩，水灵灵的，而老年人的皮肤很干燥，所以细胞衰老的第一个特征就是细胞内的水分减少。

人在衰老后还会长出白发，同学们注意过白发是从根部还是发梢开始长得？根部，实际上我们长出的头发已经是死细胞了，所以你剪头发的时候疼不疼？但是发根部的细胞却是活细胞，在黑色素细胞中有一种酪氨酸酶，这种酶在细胞衰老后活性就会降低，导致黑色素的分泌不足，所以人就长出了白发，所以衰老细胞的第二个特征就是细胞内多种酶的活性降低。

我们还看到老年人的脸上会长老年斑，老年斑出现的原因是细胞新陈代谢速率减弱后，一些色素不能正常排出细胞造成的，所以衰老细胞的第三个特征是细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累。

人在衰老后还会出现四肢无力的症状，是因为衰老后，细胞内的线粒体数量会减少，导致细胞的呼吸速率减弱，核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深。

一般人在衰老后还会出现厌食、食欲不振，吃的比较少的现象，是由于细胞膜的通透性发生了改变，导致物质运输功能降低造成的，细胞衰老的第五个特征是细胞膜的通透性改变。

想要研究人的长寿问题我们还要知道细胞为什么要衰老。

20世纪90年代以来，关于细胞衰老的原因有很多的说法，到目前为止普遍被大家所认可的有两种，一种是自由基学说，另外一种就是端粒学说，关于自由基学说我找两位同学分别来读一读这两个自然段。

从刚才这两位同学的阅读当中我们知道了自由基是一种带电的分子或基团，从什么途径可以产生这种自由基呢？（细胞
中的各种化学反应会产生自由基，水在电离的条件下，电离辐射等刺激下）还有一种产生自由基的方式是我们最熟悉的，就是吸烟，烟草当中含有大量的自由基，当你把这个烟吸进身体当中后，这些自由基就会进入到你的细胞当中，所以烟以后就可以不要吸了。

自由基在细胞中会攻击DNA，导致人的基因突变，它还会攻击蛋白质，导致蛋白质活性下降，我们知道酶的化学本质就是蛋白质，所以酶的活性降低，自由基还会去攻击细胞膜的主要成分-------磷脂分子，使细胞膜的通透性发生改变，最可怕的是自由基攻击磷脂后的产物也是自由基，这样就引发了雪崩式的反应。

自由基这么可怕，我们衰老的速度却比较慢是什么原因？是因为我们的细胞当中还含有一些可以清除自由基的物质，比如说过氧化氢酶，还有SOD，它的全称叫做超氧化物歧化酶，SOD 都听说过吧，所以适当的涂抹一些护肤品也是可以延缓衰老的，另外维生素是一种种抗氧化剂，它也可以清除自由基，在绿茶当中含有一种叫做儿茶素的物质也是可以抗衰老的，所以抗衰老的方式有哪些？（少吸烟，多吃水果，还可以喝一些优质的绿茶）第二种假说，端粒学说，给同学们几分钟的时间读一读。

屏幕上这种红色的一条一条的东西就是我们的遗传物质，染色体，染色体两端的被黄色荧光染色的就是端粒，它是染色体上的一段DNA序列，它会随着细胞分裂次数的增加而逐渐的缩短，当这段DNA序列缩短到一定的程度，会使正常的DNA 序列收到损伤，最终导致细胞的衰老。

你们还记得克隆羊多利吗？它是从一
只6岁的母羊的乳腺细胞的细胞核经过核移植发育而来的，多利在6岁的时候因为老年病去世了，羊的正常寿命是12岁，6岁正当壮年的时候因为患老年病而死亡，这里我们就应该理解，因为多利的遗传物质来自于一只六岁的母羊，当它还没有出生的时候它的端粒就已经缩短到一定的程度了，小多利刚出生貌似幼年，其实它已经六岁了，再加上它活的6年正好12年，没活少了对不对？所以从这里可以看出来端粒对细胞的寿命来说起着
非常重要的作用。

但是我们知道癌细胞是可以无限增值的，可以一直分裂，一直分裂，不会死亡，是因为癌细胞当中有一种物质，叫做端粒酶，端粒酶的作用就是可以使缩短的端粒再长出来，有科学家把端粒酶注入到小鼠的体细胞中，发现小鼠的寿命可以延长一半，所以我们可以期待在不就得将来在端粒酶可以应用到人体的时候，说不定人类也可以长生不老。

其实还有很多的学说我们就不说了。

细胞在衰老过后就会死亡，细胞通过正常的方式死亡我们叫做细胞凋亡，英文中的细胞凋亡一词，源自古希腊语，意思是花瓣或树叶的脱落、凋零。

选用这个词，是强调细胞凋亡是一种自然的生理过程。

左图就是正常的人的胸腺细胞，右图是凋亡了的胸腺细胞，凋亡现象每时每刻都在我们身上发生，例如胎儿的发育，我们在胚胎时期是经历过有尾阶段的，快看看你们的尾巴还在不在，尾巴哪去了呢？尾部的细胞通过凋亡的方式消失了，人的手在胚胎时候像一个小肉球，五个手指是长在一起的，后来手指之
间的细胞也是通过细胞凋亡的方式消失的，所以细胞正常的凋亡对人体是有害还是有利的？细胞凋亡实际上是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，是一种生理性死亡，由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，像电脑程序一样，所以我们也把它称为细胞编程性死亡。

细胞的凋亡对于人体来说是具有重要意义的，它对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有非常重要的作用。

细胞除了凋亡这一种正常的死亡方式，还有一种不太正常的死法，叫做细胞坏死，细胞坏死是指在种种不利的因素影响下，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，是一种病理性的死亡。

细胞坏死和细胞凋亡之间有什么关系呢？首先细胞凋亡是一种生理性死亡，细胞坏死是病理性死亡，细胞凋亡受基因控制，细胞坏死不受基因控制，是由不利因素影响造成的，细胞凋亡是主动死亡，细胞坏死是被动死亡，细胞凋亡不会引起炎症，细胞坏死比较容易引起炎症。

接下来我们来看一个讨论题，这是人体不同细胞的寿命和分裂能力表格，给同学们几分钟的时间思考问题1，第2题，细胞的寿命和分裂能力与他们承担的功能有关系吗？（从表中不同种类的细胞可以看出，它们的功能不同，分裂能力也不同）第3题，留作一道家庭作业，同学们回家后可以利用网络或其他的方式查一查皮肤表皮细胞的寿命和分裂能力是什么样的。

这节课的内容我们就学习完了，现在我们总结一下本节课学习的内容。