1、細(xì)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(wèn)題探討問(wèn)題探討 衰老是生物界的普遍現(xiàn)象。衰老的人體通常表現(xiàn)出細(xì)胞數(shù)目減少、肌肉萎縮、行動(dòng)遲緩等特征。1.人體的衰老還表現(xiàn)出那些特征？2.老年人體內(nèi)有沒(méi)有幼嫩的細(xì)胞？年輕人體內(nèi)有沒(méi)有衰老的細(xì)胞？3、人體衰老和細(xì)胞衰老有什么關(guān)系？討論 1.人體的衰老還表現(xiàn)出哪些特征？ 2老年人體內(nèi)有沒(méi)有幼嫩的細(xì)胞？年輕人體內(nèi)有沒(méi)有衰老的細(xì)胞？ 3人體衰老與細(xì)胞衰老有什么關(guān)系？白發(fā)，皺紋，老年斑，耳聾，眼花，行動(dòng)遲緩，記憶力減退等。白發(fā)，皺紋，老年斑，耳聾，眼花，行動(dòng)

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

3、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。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。 一一、個(gè)體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系個(gè)體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系個(gè)體衰老：個(gè)體衰老： 請(qǐng)分析個(gè)體衰老的特征？請(qǐng)分析個(gè)體衰老的特征？細(xì)胞衰老：細(xì)胞衰老： 多細(xì)胞個(gè)體細(xì)胞的壽命一般都短于個(gè)體的壽多細(xì)胞個(gè)體細(xì)胞的壽命一般都短于個(gè)體的壽命，如命，如 紅細(xì)胞、表皮細(xì)胞等。紅細(xì)胞、表皮細(xì)胞等。 人體細(xì)胞最多可以分裂人體細(xì)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(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞在個(gè)體的一生中一般不會(huì)更新。骨骼肌細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞在個(gè)體的一生中一般不會(huì)更新。個(gè)體衰老和細(xì)胞衰老是不是同一個(gè)

4、過(guò)程呢？個(gè)體衰老和細(xì)胞衰老是不是同一個(gè)過(guò)程呢？（單細(xì)胞和多細(xì)胞兩種情況）（單細(xì)胞和多細(xì)胞兩種情況） 從總體上看從總體上看: :個(gè)體衰老的過(guò)程是組成個(gè)體的細(xì)胞個(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)程普遍衰老的過(guò)程小結(jié)個(gè)體衰老和細(xì)胞衰老的關(guān)系：小結(jié)個(gè)體衰老和細(xì)胞衰老的關(guān)系：（1）個(gè)體衰老和細(xì)胞衰老都是生物體正常的生命現(xiàn)）個(gè)體衰老和細(xì)胞衰老都是生物體正常的生命現(xiàn)象。從總體上看，個(gè)體衰老的過(guò)程也是組成個(gè)體細(xì)胞象。從總體上看，個(gè)體衰老的過(guò)程也是組成個(gè)體細(xì)胞普遍衰老的過(guò)程。普遍衰老的過(guò)程。（2）對(duì)單細(xì)胞生物體來(lái)說(shuō)，細(xì)胞的衰老或死亡就是）對(duì)單細(xì)胞生物體來(lái)說(shuō)，細(xì)胞的衰老或死亡就是個(gè)體的衰老或死亡。個(gè)體的

5、衰老或死亡。（3）對(duì)多細(xì)胞生物體來(lái)說(shuō)，細(xì)胞的衰老或死亡不等）對(duì)多細(xì)胞生物體來(lái)說(shuō)，細(xì)胞的衰老或死亡不等于個(gè)體的衰老或死亡；（幼年個(gè)體每天都有細(xì)胞衰老、于個(gè)體的衰老或死亡；（幼年個(gè)體每天都有細(xì)胞衰老、死亡）個(gè)體的衰老不等于細(xì)胞衰老（老年人個(gè)體中每死亡）個(gè)體的衰老不等于細(xì)胞衰老（老年人個(gè)體中每天都有新細(xì)胞產(chǎn)生）天都有新細(xì)胞產(chǎn)生）細(xì)胞衰老的特征細(xì)胞衰老的特征1.細(xì)胞內(nèi)水分減少，結(jié)果使細(xì)胞萎縮，體積變細(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。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)胞內(nèi)多種酶的活性降低。3.細(xì)胞內(nèi)的色素會(huì)隨細(xì)胞衰老而逐漸積累，他細(xì)胞內(nèi)的色素會(huì)隨細(xì)

6、胞衰老而逐漸積累，他們會(huì)妨礙細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的交流和傳遞。們會(huì)妨礙細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的交流和傳遞。4.細(xì)胞內(nèi)呼吸速率減慢，細(xì)胞核的體積增大，核膜內(nèi)折，細(xì)胞內(nèi)呼吸速率減慢，細(xì)胞核的體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮、染色加深。染色質(zhì)收縮、染色加深。5.細(xì)胞膜通透性改變，使物質(zhì)運(yùn)輸功能降低。細(xì)胞膜通透性改變，使物質(zhì)運(yùn)輸功能降低。形態(tài)：形態(tài)：細(xì)胞水分減少導(dǎo)致細(xì)胞萎縮，細(xì)胞水分減少導(dǎo)致細(xì)胞萎縮， 體積變體積變小小。結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：核增核增大大，色素積累，色素積累， 染色質(zhì)固縮。染色質(zhì)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） 有些酶的活性

7、降低有些酶的活性降低 （酪氨酸酶）（酪氨酸酶） 細(xì)胞膜通透性功能改變。細(xì)胞膜通透性功能改變。 衰老細(xì)胞的主要特征衰老細(xì)胞的主要特征 一大：細(xì)胞核變大，染色質(zhì)收縮、染色加深。一大：細(xì)胞核變大，染色質(zhì)收縮、染色加深。 一小：一小：細(xì)胞內(nèi)水分減少，體積變小，代謝速率減慢細(xì)胞內(nèi)水分減少，體積變小，代謝速率減慢 一多：細(xì)胞內(nèi)色素積累增多一多：細(xì)胞內(nèi)色素積累增多 兩低：膜的物質(zhì)運(yùn)輸功能降低，多種酶的活兩低：膜的物質(zhì)運(yùn)輸功能降低，多種酶的活性降低性降低二、細(xì)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(xì)胞衰老細(xì)胞衰老和更新和更新的意義的意義 機(jī)體細(xì)胞新舊更替，使機(jī)體保持正常的機(jī)體細(xì)胞新舊更替，使

8、機(jī)體保持正常的 新陳代謝，維持正常生命活動(dòng)。新陳代謝，維持正常生命活動(dòng)。 細(xì)胞壽命和分裂能力、功能的關(guān)系。細(xì)胞壽命和分裂能力、功能的關(guān)系。（分析數(shù)據(jù)（分析數(shù)據(jù) P P124124，討論問(wèn)題）討論問(wèn)題）細(xì)胞壽命和分裂能力、功能的關(guān)系。細(xì)胞壽命和分裂能力、功能的關(guān)系。（分析數(shù)據(jù)（分析數(shù)據(jù) P124，討論問(wèn)題），討論問(wèn)題） 1.細(xì)胞的壽命與分裂能力無(wú)關(guān)。壽命短的細(xì)胞不一定能分裂，如白細(xì)胞。 2.有關(guān)系。 3.提示：學(xué)生可作出各種推測(cè)。皮膚表皮細(xì)胞的壽命約為10 d，生發(fā)層細(xì)胞分裂能力強(qiáng)。體細(xì)胞突變和體細(xì)胞突變和DNADNA損傷論損傷論（端粒學(xué)說(shuō)）（端粒學(xué)說(shuō)）自由基理論自由基理論程序性細(xì)胞死亡理論。程

9、序性細(xì)胞死亡理論。自由基自由基損害人體細(xì)胞維生素C和SOD細(xì)胞衰老的原因自由基學(xué)說(shuō)端粒學(xué)說(shuō) 自由基是含不成對(duì)電子的原子或基團(tuán)，具有高度自由基是含不成對(duì)電子的原子或基團(tuán)，具有高度反應(yīng)活性。包括：氧自由基（如反應(yīng)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(lái)源：外源性（如輻射）、內(nèi)源性。自由基來(lái)源：外源性（如輻射）、內(nèi)源性。 內(nèi)源性自由基產(chǎn)生于內(nèi)源性自由基產(chǎn)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(chǎn)生；產(chǎn)生；由氧化酶（如由氧化酶（如MFO）催化底物羥化產(chǎn)生。）催化底物羥化產(chǎn)生。.自由基學(xué)說(shuō)自由基學(xué)說(shuō)程序性衰老（程序性

10、衰老（programmed senescence） 生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、衰老和死亡都由基因程序控生物的生長(zhǎng)、發(fā)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(kāi)啟或關(guān)閉的結(jié)果。制的，衰老是某些基因依次開(kāi)啟或關(guān)閉的結(jié)果。 例例1. 在小鼠肝中，胚胎早期表達(dá)的胞質(zhì)丙氨酸轉(zhuǎn)在小鼠肝中，胚胎早期表達(dá)的胞質(zhì)丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶（氨酶（cAAT）為）為A型，隨后停止表達(dá)，衰老時(shí)則型，隨后停止表達(dá)，衰老時(shí)則表達(dá)表達(dá)B型型cAAT 例例2. 肝臟中的衰老標(biāo)志蛋白肝臟中的衰老標(biāo)志蛋白2在老年期表達(dá)。在老年期表達(dá)。胸腺細(xì)胞正常正常凋亡胸腺細(xì)胞正常正常凋亡細(xì)胞的凋亡細(xì)胞的凋亡 凋亡是一種自然的生理過(guò)程凋亡是一種自然的生理

11、過(guò)程( 像秋天樹(shù)葉飄像秋天樹(shù)葉飄落一樣自然）。落一樣自然）。現(xiàn)象：現(xiàn)象：如如 人胚胎時(shí)期尾部的消失人胚胎時(shí)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(fā)育胎兒手形狀的發(fā)育 實(shí)際上，這種由基因決定，細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命實(shí)際上，這種由基因決定，細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過(guò)程，就叫細(xì)胞凋亡。也叫的過(guò)程，就叫細(xì)胞凋亡。也叫細(xì)胞編程性死亡細(xì)胞編程性死亡（遺（遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控）。傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控）。細(xì)胞凋亡的過(guò)程細(xì)胞凋亡的過(guò)程多細(xì)胞生物體完成正常發(fā)育多細(xì)胞生物體完成正常發(fā)育維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定（細(xì)胞自然更新，衰老細(xì)胞（細(xì)胞自然更新，衰老細(xì)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(xì)胞（被病原體感染的細(xì)胞的清除）的清除）細(xì)胞凋亡的意義。細(xì)胞凋亡的意義。 細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡不取決于外界環(huán)境的影響不取決于外界環(huán)境的影響，是一個(gè)主，是一個(gè)主動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程。要和細(xì)胞壞死加以區(qū)分。動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程。要和細(xì)胞壞死加以區(qū)分。 細(xì)胞壞死是細(xì)胞壞死是外界因素影響下外界因素影響下，細(xì)胞正常代謝活，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。動(dòng)受損或中斷引起的細(xì)胞損傷和死亡。細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死區(qū)別：細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死區(qū)別：www.roche-applied- (細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡) )( (細(xì)胞壞死細(xì)胞壞死) )舉例P12