高中生物 19 细胞的生命过程 - 细胞的衰老和死亡

细胞衰老

细胞衰老的特征:

细胞膜通透性改变:使物质运输功能降低,如细胞衰老时,细胞膜的通透性增大,使物质运输功能降低,一些离子和小分子物质容易通过细胞膜,而一些大分子物质则难以进出细胞。

细胞内水分减少:细胞萎缩,体积变小,新陈代谢速率减慢。

细胞内多种酶的活性降低:如头发基部的黑色素细胞衰老时,细胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少,导致头发变白。

细胞内的色素逐渐积累:如衰老细胞中会出现脂褐素,随着细胞衰老程度的加深,脂褐素颗粒逐渐增多,导致细胞颜色加深。

细胞核体积增大:核膜内折,染色质收缩,染色加深。

细胞衰老的原因:

自由基学说:自由基产生后,会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子,如攻击磷脂分子,产生更多的自由基,进而引发雪崩式的反应,对生物膜损伤较大;攻击DNA,可能引起基因突变;攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,导致细胞衰老。

端粒学说:端粒是指染色体两端的特殊序列的DNA-蛋白质复合体。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。随着细胞分裂次数的增加,端粒逐渐缩短,当端粒缩短至一定程度时,细胞就会停止分裂,走向衰老。

细胞死亡

细胞凋亡:

概念:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡,也被称为细胞编程性死亡。

实例:人胚胎发育过程中,手指和脚趾的形成就是细胞凋亡的结果。在胚胎发育时期,指间的细胞发生凋亡,使手指和脚趾分开;蝌蚪发育成青蛙的过程中,尾部细胞的凋亡也是细胞凋亡的典型例子。

意义:细胞凋亡对于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起着非常关键的作用。

细胞坏死:

概念:在种种不利因素影响下,如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激等,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。

实例:烫伤后皮肤细胞的死亡、骨折时部分骨细胞的死亡等都属于细胞坏死。

特点:细胞坏死是一种被动的、无序的、对细胞不利的死亡方式,细胞内容物会释放到细胞外,对周围细胞产生伤害,可能引发炎症反应。

细胞衰老和死亡与人体健康的关系

细胞衰老和死亡是正常的生命现象,对维持个体的正常生长发育和生命活动具有重要意义。但随着年龄的增长,机体中衰老细胞的比例逐渐增加,这些衰老细胞可能会出现功能异常,分泌一些有害的物质,影响周围细胞的正常生理功能,进而导致组织器官的功能衰退,引发各种老年疾病,如阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病,以及心血管疾病、糖尿病等慢性疾病的发生和发展。

对细胞衰老和死亡机制的研究,有助于人们深入了解生命的奥秘,为预防和治疗与衰老相关的疾病提供理论依据和新的策略,如通过干预细胞衰老和凋亡的过程,延缓衰老,提高生活质量,延长人类寿命等。

细胞的衰老和死亡是细胞生命活动的重要组成部分,它们与细胞的生长、分化等过程共同构成了细胞完整的生命历程,对生物体的生存和发展有着深远的影响。

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