1、細胞的衰老和凋亡四川攀枝花七中 廖茂林 Werners syndromeA 37 years old patient， Adoue DFP 1997問題探討問題探討 衰老是生物界的普遍現象。衰老的人體通常表現出細胞數目減少、肌肉萎縮、行動遲緩等特征。1.人體的衰老還表現出那些特征？2.老年人體內有沒有幼嫩的細胞？年輕人體內有沒有衰老的細胞？3、人體衰老和細胞衰老有什么關系？討論 1.人體的衰老還表現出哪些特征？ 2老年人體內有沒有幼嫩的細胞？年輕人體內有沒有衰老的細胞？ 3人體衰老與細胞衰老有什么關系？白發，皺紋，老年斑，耳聾，眼花，行動遲緩，記憶力減退等。白發，皺紋，老年斑，耳聾，眼花，行動

2、遲緩，記憶力減退等。 老年人體內還會有幼嫩的細胞，如精原細胞仍能增殖產生精子，老年人體內還會有幼嫩的細胞，如精原細胞仍能增殖產生精子，造血干細胞一生都能增殖產生各種類型的血細胞；年輕人體內造血干細胞一生都能增殖產生各種類型的血細胞；年輕人體內也有衰老的細胞，如皮膚表皮細胞衰老成角質層細胞，最后細也有衰老的細胞，如皮膚表皮細胞衰老成角質層細胞，最后細胞凋亡、脫落。胞凋亡、脫落。 人體衰老與細胞衰老并不是一回事。人體內的細胞總是在不斷人體衰老與細胞衰老并不是一回事。人體內的細胞總是在不斷更新著，總有一部分細胞處于衰老或走向死亡的狀態。但從總更新著，總有一部分細胞處于衰老或走向死亡的狀態。但從總體上

3、看，個體衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程。體上看，個體衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程。 一。一。個體衰老與細胞衰老的關系個體衰老與細胞衰老的關系個體衰老：個體衰老： 請分析個體衰老的特征？請分析個體衰老的特征？細胞衰老：細胞衰老： 多細胞個體細胞的壽命一般都短于個體的壽多細胞個體細胞的壽命一般都短于個體的壽命，如命，如 紅細胞、表皮細胞等。紅細胞、表皮細胞等。 人體細胞最多可以分裂人體細胞最多可以分裂5050次次左右。越分裂越衰老左右。越分裂越衰老 骨骼肌細胞和神經細胞在個體的一生中一般不會更新。骨骼肌細胞和神經細胞在個體的一生中一般不會更新。個體衰老和細胞衰老是不是同一

4、個過程呢？個體衰老和細胞衰老是不是同一個過程呢？（單細胞和多細胞兩種情況）（單細胞和多細胞兩種情況） 從總體上看從總體上看: :個體衰老的過程是組成個體的細胞個體衰老的過程是組成個體的細胞 普遍衰老的過程普遍衰老的過程小結個體衰老和細胞衰老的關系：小結個體衰老和細胞衰老的關系：（1）個體衰老和細胞衰老都是生物體正常的生命現）個體衰老和細胞衰老都是生物體正常的生命現象。從總體上看，個體衰老的過程也是組成個體細胞象。從總體上看，個體衰老的過程也是組成個體細胞普遍衰老的過程。普遍衰老的過程。（2）對單細胞生物體來說，細胞的衰老或死亡就是）對單細胞生物體來說，細胞的衰老或死亡就是個體的衰老或死亡。個體

5、的衰老或死亡。（3）對多細胞生物體來說，細胞的衰老或死亡不等）對多細胞生物體來說，細胞的衰老或死亡不等于個體的衰老或死亡；（幼年個體每天都有細胞衰老、于個體的衰老或死亡；（幼年個體每天都有細胞衰老、死亡）個體的衰老不等于細胞衰老（老年人個體中每死亡）個體的衰老不等于細胞衰老（老年人個體中每天都有新細胞產生）天都有新細胞產生）細胞衰老的特征細胞衰老的特征1.細胞內水分減少，結果使細胞萎縮，體積變細胞內水分減少，結果使細胞萎縮，體積變小，細胞新陳代謝的速率減慢。小，細胞新陳代謝的速率減慢。2.細胞內多種酶的活性降低。細胞內多種酶的活性降低。3.細胞內的色素會隨細胞衰老而逐漸積累，他細胞內的色素會隨

6、細胞衰老而逐漸積累，他們會妨礙細胞內物質的交流和傳遞。們會妨礙細胞內物質的交流和傳遞。4.細胞內呼吸速率減慢，細胞核的體積增大，核膜內折，細胞內呼吸速率減慢，細胞核的體積增大，核膜內折，染色質收縮、染色加深。染色質收縮、染色加深。5.細胞膜通透性改變，使物質運輸功能降低。細胞膜通透性改變，使物質運輸功能降低。形態：形態：細胞水分減少導致細胞萎縮，細胞水分減少導致細胞萎縮， 體積變體積變小小。結構：結構：核增核增大大，色素積累，色素積累， 染色質固縮。染色質固縮。功能：功能：新陳代謝速度減慢新陳代謝速度減慢， 呼吸速度減慢呼吸速度減慢 （線粒體功能退化、形變）（線粒體功能退化、形變） 有些酶的活

7、性降低有些酶的活性降低 （酪氨酸酶）（酪氨酸酶） 細胞膜通透性功能改變。細胞膜通透性功能改變。 衰老細胞的主要特征衰老細胞的主要特征 一大：細胞核變大，染色質收縮、染色加深。一大：細胞核變大，染色質收縮、染色加深。 一小：一小：細胞內水分減少，體積變小，代謝速率減慢細胞內水分減少，體積變小，代謝速率減慢 一多：細胞內色素積累增多一多：細胞內色素積累增多 兩低：膜的物質運輸功能降低，多種酶的活兩低：膜的物質運輸功能降低，多種酶的活性降低性降低二、細胞衰老的特征衰老衰老新陳代謝減慢新陳代謝減慢討論：討論：細胞衰老細胞衰老和更新和更新的意義的意義 機體細胞新舊更替，使機體保持正常的機體細胞新舊更替，

8、使機體保持正常的 新陳代謝，維持正常生命活動。新陳代謝，維持正常生命活動。 細胞壽命和分裂能力、功能的關系。細胞壽命和分裂能力、功能的關系。（分析數據（分析數據 P P124124，討論問題）討論問題）細胞壽命和分裂能力、功能的關系。細胞壽命和分裂能力、功能的關系。（分析數據（分析數據 P124，討論問題），討論問題） 1.細胞的壽命與分裂能力無關。壽命短的細胞不一定能分裂，如白細胞。 2.有關系。 3.提示：學生可作出各種推測。皮膚表皮細胞的壽命約為10 d，生發層細胞分裂能力強。體細胞突變和體細胞突變和DNADNA損傷論損傷論（端粒學說）（端粒學說）自由基理論自由基理論程序性細胞死亡理論。

9、程序性細胞死亡理論。自由基自由基損害人體細胞維生素C和SOD細胞衰老的原因自由基學說端粒學說 自由基是含不成對電子的原子或基團，具有高度自由基是含不成對電子的原子或基團，具有高度反應活性。包括：氧自由基（如反應活性。包括：氧自由基（如OH）、氫自由）、氫自由基（基（H）、碳自由基、脂自由基等。）、碳自由基、脂自由基等。 自由基來源：外源性（如輻射）、內源性。自由基來源：外源性（如輻射）、內源性。 內源性自由基產生于內源性自由基產生于由線粒體呼吸鏈電子泄漏由線粒體呼吸鏈電子泄漏產生；產生；由氧化酶（如由氧化酶（如MFO）催化底物羥化產生。）催化底物羥化產生。.自由基學說自由基學說程序性衰老（程序

10、性衰老（programmed senescence） 生物的生長、發育、衰老和死亡都由基因程序控生物的生長、發育、衰老和死亡都由基因程序控制的，衰老是某些基因依次開啟或關閉的結果。制的，衰老是某些基因依次開啟或關閉的結果。 例例1. 在小鼠肝中，胚胎早期表達的胞質丙氨酸轉在小鼠肝中，胚胎早期表達的胞質丙氨酸轉氨酶（氨酶（cAAT）為）為A型，隨后停止表達，衰老時則型，隨后停止表達，衰老時則表達表達B型型cAAT 例例2. 肝臟中的衰老標志蛋白肝臟中的衰老標志蛋白2在老年期表達。在老年期表達。胸腺細胞正常正常凋亡胸腺細胞正常正常凋亡細胞的凋亡細胞的凋亡 凋亡是一種自然的生理過程凋亡是一種自然的生

11、理過程( 像秋天樹葉飄像秋天樹葉飄落一樣自然）。落一樣自然）。現象：現象：如如 人胚胎時期尾部的消失人胚胎時期尾部的消失 蝌蚪尾的消失蝌蚪尾的消失 胎兒手形狀的發育胎兒手形狀的發育 實際上，這種由基因決定，細胞自動結束生命實際上，這種由基因決定，細胞自動結束生命的過程，就叫細胞凋亡。也叫的過程，就叫細胞凋亡。也叫細胞編程性死亡細胞編程性死亡（遺（遺傳機制決定的程序性調控）。傳機制決定的程序性調控）。細胞凋亡的過程細胞凋亡的過程多細胞生物體完成正常發育多細胞生物體完成正常發育維持內部環境的穩定維持內部環境的穩定（細胞自然更新，衰老細胞（細胞自然更新，衰老細胞的自然死亡）的自然死亡）抵御外界各種因素的干擾抵御外界各種因素的干擾（被病原體感染的細胞（被病原體感染的細胞的清除）的清除）細胞凋亡的意義。細胞凋亡的意義。 細胞凋亡細胞凋亡不取決于外界環境的影響不取決于外界環境的影響，是一個主，是一個主動進行的過程。要和細胞壞死加以區分。動進行的過程。要和細胞壞死加以區分。 細胞壞死是細胞壞死是外界因素影響下外界因素影響下，細胞正常代謝活，細胞正常代謝活動受損或中斷引起的細胞損傷和死亡。動受損或中斷引起的細胞損傷和死亡。細胞凋亡與細胞壞死區別：細胞凋亡與細胞壞死區別：www.roche-applied- (細胞凋亡細胞凋亡) )( (細胞壞死細胞壞死) )舉例P12