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课件网) 第三节 细胞的衰老和凋亡 本节要点 一、细胞的寿命 二、细胞的衰老 三、细胞的凋亡 一、细胞的寿命 人的外皮细胞每过约27天就会脱掉并重新长成,一生中约换肤1000次; 人的肠道上皮细胞,每24~48h更新一次; 人血红细胞寿命为100~120天。 细胞在不断的更新,但分裂次数有限。 二、细胞的衰老 衰老(aging)又称老化,通常指生物发育成熟后,在正常情况下随着年龄的增加,机能减退,内环境稳定性下降,结构中心组分退行性变化,趋向死亡的不可逆的现象。 衰老和死亡是生命的基本现象,衰老过程发生在生物界的整体水平、种群水平、个体水平、细胞水平以及分子水平等不同的层次。 (一)人体细胞的动态分类 人体的自然寿命约120岁,而组成人体组织的细胞寿命有显著差异,根据细胞的增殖能力,分化程度,生存时间,可将人体的组织细胞分为4类 :更新组织、稳定组织细胞、恒久组织细胞和可耗尽组织细胞。 1、更新组织 执行某种功能的特化细胞,经过一定时间后衰老死亡,由新细胞分化成熟补充,如上皮细胞、血细胞。 构成更新组织的细胞可分为3类:a 干细胞,能进行增殖又能进入分化过程;b 过渡细胞,来自干细胞,是能伴随细胞分裂趋向成熟的中间细胞;c 成熟细胞,不再分裂,经过一段时间后衰老和死亡。 2、稳定组织细胞 分化程度较高的组织细胞,功能专一,正常情况下没有明显的衰老现象,细胞分裂少见,但在某些细胞受到破坏丧失时,其余细胞也能进行分裂,以补充失去的细胞。 如肝、肾细胞。 3、恒久组织细胞 属高度分化的细胞,个体一生中没有细胞更替,破坏或丧失后不能由这类细胞分裂来补充。 如神经细胞,骨骼细胞和心肌细胞。 4、可耗尽组织细胞 在一生中逐渐消耗,而不能得到补充,最后消耗殆尽。 如人类的卵巢实质细胞。 (二)细胞衰老的特征 (1)形态变化 表现在细胞皱缩,膜通透性、脆性增加,核膜内折,细胞器数量特别是线粒体数量减少,胞内出现脂褐素等异常物质沉积,最终出现细胞凋亡或坏死。总体来说老化细胞的各种结构呈退行性变化。 衰老细胞形态变化 1. 细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、颜色加深; 2. 细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低; 3. 细胞内的色素逐渐积累; 4. 细胞内水分减少,使细胞萎缩,体积变小,新陈代谢减慢; 5. 细胞内多种酶的活性降低;细胞内呼吸速率减慢。 (2)分子水平的变化 主要表现在以下方面: 1. DNA:复制与转录受阻,端粒DNA、mtDNA缺失。DNA氧化、断裂、缺失和交联,甲基化程度降低。 2. RNA:含量减少。 3. 蛋白质:含成下降,发生修饰、交联。 4. 酶分子:物理与化学特征改变,酶失活。 5. 脂类:不饱和脂肪酸被氧化。 (三)细胞衰老的机理 差错学派 遗传学派 代谢废物积累 线粒体DNA突变 自由基学说 程序性衰老 复制性衰老 衰老基因学说 细胞衰老与个体衰老的关系 单细胞生物 细胞的衰老与死亡= 个体的衰老与死亡 多细胞生物 细胞的衰老与死亡≠ 个体的衰老与死亡 个体衰老的特征 衰老的现象与原因分析 现象 原因 出现皱纹 细胞中水分减少,新陈代谢速率减慢 白头发、白眉毛 黑色素合成减少,酶活性降低 出现老年斑 色素积累,妨碍物质的交流与传递 一个37岁的成人早衰症患者 正常儿童(左)和婴幼儿早衰症患者(右) 三、细胞的凋亡 (一)含义 细胞凋亡是程序性死亡的一种方式,其生物学意义在于强调细胞的死亡方式是自然的生理学过程,是受基因调控的主动的生理性细胞自杀行为。 (二)细胞凋亡的过程及特征 1、细胞凋亡的过程,分为3个阶段: ①凋亡的起始。染色质固缩并沿核膜分布,细胞质亦发生皱缩; ②凋亡小体的形成。细胞质膜反折,包围染色质片段和细胞器等,呈芽状突起并逐 ... ...