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第三节 细胞的衰老和死亡 一、教学目标 【知识目标 描述细胞衰老的特征 简述细胞凋亡与细胞坏死的区别3．分析细胞衰亡的原因，认识细胞的衰亡与人类健康的关系。能力目标，培养学生收集信息和分析问题的能力。情感探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系，关注老年人的健康状况，培养学生关爱老人、关注社会问题领会生命的物质性和连续性细胞衰亡机制的研究与生物科技的发展息息相关，培养学生收集信息和分析问题的能力材料血液中的红细胞生命期约120天，白细胞约7～14天，血小板约7～9天。材料2人体内的红细胞，每分钟要死亡数百万至数千万之多，同时，又能产生大量的新的红细胞递补上去。 细胞凋亡与细胞坏死的区别 通过引导学生对图片进行观察分析，培养学生的图形分析能力和信息处理能力。 结合现实生活中常见的实例，有利于学生理解。 提高学生应用已有的知识决实际问题的能力。 培养科学的探究精神细胞衰老的假说几十年来，为了阐明细胞衰老的机制，人们曾先后提出过许多假说来解释细胞衰老发生的原因。这些理论各有自己的证据，然而这些证据往往都是强调了一个方面因而是比较片面的。细胞衰老的原因确实有可能是由多因素引起的，所以存在多种有关细胞衰老的理论也是正常的，这可能也是至今没有真正揭示出细胞衰老机制的原因。目前看来，有发展前途的理论主要有两种：一是自由基理论；另一是程序性细胞死亡理论。自由基理论。细胞代谢过程离不开氧的存在，生物氧化过程是细胞获得能量的过程，然而在这种生物氧化过程的同时， 会产生一些高活性的化合物，它们是生物氧化过程的副产品。实验已经证明，这些生物氧化过程中的副产品或中间产物与细胞衰老直接相关，它们能导致细胞结构和功能的改变，这就是细胞衰老的自由基理论。所谓自由基是指那些带有奇数电子数的化学物质，即它们都带有未配对的自由电子，这些自由电子导致了这些物质的高反应活性。自由基在细胞内的产生是有多种原因的。例如，生物氧化、辐射、受污染物的侵害，以及细胞内的酶促反应等过程中都会释放自由基。在细胞中正常的自由基反应过程包括起始、扩增、终止等3个过程。自由基一旦生成，它们就能不断扩增。自由基对细胞膜造成非常大的损伤，对许多细胞成分也造成损伤。但是，自由基的扩增过程是可以随时被终止的，可以通过加入外源化合物来清除细胞内产生的多余的自由基。例如，加入保护性的酶，主要有超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)，两者协同作用起到保护性作用。再有，加入其他抗氧化物分子，如维生素E和维生素C，它们都是自由基反应的有效终止剂。程序性细胞死亡理论。动物的大多数细胞在发育到一定阶段出现正常的自然死亡，称为程序性细胞死亡。程序性细胞死亡和细胞病理死亡有根本的区别。 程序性细胞死亡的现象是普遍存在的，它发生在依赖激素的组织中，以及淋巴细胞、胸腺细胞、肝细胞、皮肤和胚胎发生期间的细胞中。关于程序性细胞死亡过程的特性，最明显的形态学变化是细胞核内染色质浓缩，DNA降解成寡聚核苷酸片段，这与某些特异蛋白的表达有关。已经证明，程序性细胞死亡是一种细胞的生理控制机制。人衰老的原因机制科学已用实验证明，对单细胞生物来讲，在体外培养的细胞只要条件合适往往就可一直分裂下去。但对人这样庞大的多细胞的集合体而言是否其细胞也是如此呢？科学的事实无可辩驳地回答我们不是。年，科学家用人的成纤维细胞作体外培养，证明成纤维细胞经过～次分裂后，细胞变大，细胞周期变长（从ｈ延长至ｈ以上），最终不再分裂而死去，实验还进一步证明，成纤维细胞的分裂次数也是固定的。将已分裂次的成纤维细胞冷冻保存几年后取出，它们仍能分裂次左右然后衰老而死去。并且可以更深入证明决定分裂次数的“钟”似乎是存在于细胞核中。如将已分裂次的成纤维细胞核移入已分裂次的成纤维细胞中，并移走原来的核，这一“幼核老质”的细胞就将根据幼核的分裂次数，再分裂次。反之，如果将已分裂次的核取代已分裂次的核，所得“老核新质”的细胞就只能再分裂次左右了。此外，老年人的成纤维细胞比年轻人的成纤维细胞分裂较慢，在体外培养时所能分裂的次数也较少。以上的科学实验与事实充分证明成纤维是有一定的寿命的，除非发生了癌变，否则总要衰老死亡的。其中的本质原因是成纤维细胞的分裂次数是固定的。 或许就有人要拿出海拉细胞作为反例来驳斥上述观点了。的确，海拉细胞似乎是不衰老的。那位女士已逝去近年，但来自她宫颈癌的细胞却至今继续分裂繁殖。这似乎说明细胞有能力摆脱衰老而“常保青春”。甚至是有固定寿命的成纤维细胞如果发生癌变，也能不再衰老死亡了。然而，这里要指出的一点是，海拉细胞是不正常的细胞，正常的有固定寿命的成纤维细胞也只有在变成了不正常的癌细胞后，才出现“青春永驻”。这就意味着一个没有发生癌变的正常人是会出现细胞衰老这一种必然现象，最终导