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第3節 細胞衰老和死亡
一、細胞衰老的特征
1．細胞膜通透性改變，物質運輸功能降低。
2．細胞核體積增大，核膜內折，染色質收縮，染色加深。
3．細胞內水分減少，細胞萎縮，體積變小。
4．細胞內多種酶活性降低，呼吸速率減慢，新陳代謝速率減慢 。
5．細胞內的色素逐漸積累，妨礙細胞內的物質交流和傳遞。
二、細胞衰老的原因
1.自由基學說：
（1）自由基：我們通常把異常活躍的帶電分子或基團稱為自由基。自由基含有未配對電子，表現出高度的反應活潑性。
（2）自由基的產生：在生命活動中，細胞不斷進行各種氧化反應，在這些反應中很容易產生自由基。此外，輻射以及有害物質入侵也會刺激細胞產生自由基。例如，水在電離輻射下便會產生自由基。
（3）自由基的危害：自由基產生后，即攻擊和破壞細胞內各種執行正常功能的生物分子。最為嚴重的是，當自由基攻擊生物膜的組成成分磷脂分子時，產物同樣是自由基。這些新產生的自由基又會去攻擊別的分子，由此引發雪崩式的反應，對生物膜損傷比較大。此外，自由基還會攻擊DNA，可能引起基因突變；攻擊蛋白質，使蛋白質活性下降，致使細胞衰老。
2.端粒學說：每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA，稱為端粒。端粒DNA序列在每次細胞分裂后會縮短一截。隨著細胞分裂次數的增加，截短的部分會逐漸向內延伸。在端粒DNA序列被“截”短后，端粒內側的正?；虻腄NA序列就會受到損傷，結果使細胞活動漸趨異常。
（1）端粒是存在于真核細胞染色體兩端的一段DNA——蛋白質復合體。
（2）一般情況下，細胞愈老，其端粒愈短。當端?？s短至關鍵長度時，細胞衰老加速。
（3）研究發現，細胞中存在一種端粒酶，它能催化合成端粒。正常人成熟體細胞中檢測不到端粒酶活性，一些良性病變細胞、體外培養的成纖維細胞中也檢測不到端粒酶活性。但在睪丸、卵巢、胎盤等的細胞中此酶有活性，惡性腫瘤細胞中具有高活性的端粒酶。
三、細胞衰老與個體衰老的關系
1.單細胞生物：細胞的衰老或死亡就是個體的衰老或死亡。
2.多細胞生物：多細胞生物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。然而從總體上看，個體衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程。
（1）細胞隨分裂次數的增加，逐漸喪失正常功能，進人衰老狀態。
（2）細胞衰老是人體發生的正常生命現象，正常的細胞衰老有利于機體更好地實現自我更新。
（3）機體中眾多細胞及組織的衰老，會引起人的衰老，導致免疫力下降，適應環境能力減弱等。
四、細胞死亡
1．細胞死亡分為細胞凋亡和細胞壞死。
2．細胞凋亡：
（1）概念：由基因所決定的細胞自動結束生命的過程，就叫細胞凋亡。由于細胞凋亡受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調控，所以也常常被稱為程序性死亡。
（2）實例：人在胚胎時期尾部消失、蝌蚪尾部的消失、胎兒的手指；細胞的自然更新；某些被病原體侵染的細胞的清除等。
（3）意義：①清除多余的、無用的細胞。
②清除完成正常使命的衰老細胞，如衰老的白細胞死亡。
③維持器官和組織中細胞數目的相對穩定，如紅細胞的更新。
④清除體內有害的細胞，如癌癥的發生就是異常細胞沒有被及時清除的結果。
（4）特點：①細胞凋亡是機體正常的生命現象，對機體具有積極意義。
②細胞凋亡不僅僅發生在個體發育的胚胎時期，而是貫穿整個生命活動始終。
3.細胞壞死：
（1）概念：在種種不利因素影響下，如極端的物理、化學因素或嚴重的病理性刺激的情況下，由于細胞正常代謝活動受損或中斷引起的細胞損傷和死亡。
（2）舉例：燙傷、燒傷而死亡的細胞。
4.細胞自噬
（1）概念：在一定條件下，細胞會將受損或功能退化的細胞結構等，通過溶酶體降解后再利用的現象。
（2）意義：
①細胞自噬可在營養缺乏條件下獲得維持生存所需的物質和能量。
②細胞自噬能清除受損或衰老的細胞器以及感染的微生物和毒素，維持細胞內部環境的穩定。
③有些激烈的細胞自噬可能誘導細胞凋亡。

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