师：同学们好，很高兴和大家一起学习今天的生物课程。前面同学们已经认识了细胞的增殖和分化，今天我们继续来学习第六章第三节——细胞的衰老和凋亡，一起来看看细胞如何完成它的生命历程。首先，我们来看细胞的衰老。同学们对于衰老的认识，往往停留在个体水平。在我们身边，衰老现象普遍存在，不管是植物、动物，还是人类自身都有衰老现象。我们周围也不乏老年人，请根据你对他们的了解，思考如下三个问题。
对于第一个问题，相信很多同学已经有答案了。人体衰老后，往往会表现出肌肉萎缩、行动迟缓、记忆力衰退，出现白发、皱纹等现象。那老年人体内有没有幼嫩的细胞？年轻人体内有没有衰老的细胞？个体衰老和细胞衰老之间到底是怎样的关系呢？就让我们带着这两个问题，开始今天的学习吧。细胞衰老等同于个体衰老吗？对于单细胞生物来说，细胞的衰老和死亡就是个体的衰老和死亡。对于多细胞生物来说，个体衰老和细胞衰老之间是怎样的关系呢？请同学们认真阅读如下资料，思考这个问题。
通过资料我们看出，人体不同类型的细胞寿命有长有短，但体内细胞总保持着一定的更新率。所谓更新，即新老更替，既有原有细胞的衰老死亡，也有新细胞的产生，不管是年轻个体还是年老个体。因此，老年人体内也会有新生的幼嫩细胞，比如造血干细胞，可以不断分裂分化，产生新的血细胞。同样，年轻人体内也会有衰老的细胞，例如皮肤表皮细胞不断衰老死亡。
因此，我们刚才遗留的第一个问题是不是迎刃而解了呢？由资料的第二段我们看出，人体衰老的特征与体内细胞衰老有关，例如老年人骨折后愈合得慢，与成骨细胞的衰老有关；记忆力减退与神经细胞的衰老有关。当然，你还能举出其他更多例子。原来，衰老的人体之所以表现出这样或那样的特征，是因为其体内的细胞普遍衰老。
多细胞生物体内细胞总是在不断更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。但从总体上看，个体衰老是组成体内细胞普遍衰老的过程。那对于最后一个问题，个体衰老和细胞衰老的关系，现在你也有答案了吧？前面我们已经讨论了人体衰老的特征，那细胞衰老后又会表现出怎样的特征呢？下面我们来了解细胞衰老的特征。
前面我们在探讨个体衰老的时候发现，个体衰老后表现出最突出的特点就是代谢速率减慢。什么原因导致其代谢速率减慢呢？与其体内细胞的衰老有关吗？新陈代谢指的是生物个体内全部有序化学变化的总称，这些化学反应大多在细胞内完成，我们称之为细胞代谢。正是衰老细胞的代谢速率减慢，引起了个体代谢的减慢。当一个细胞衰老时，它最突出的变化也是代谢速率减慢。
请同学们结合以前所学的细胞代谢的知识，思考细胞衰老后细胞内发生了哪些变化，引起其代谢速率减慢呢？首先，细胞内的大多数化学反应需要在水溶液中进行，很多化学反应还需要水的直接参与，因此当细胞水分减少，将会引起代谢速率减慢，同时还会导致细胞萎缩，体积减小。另外，细胞内绝大多数化学反应都需要多种酶的催化才能高效而有序地进行。如果酶的活性降低，也会导致细胞的代谢速率减慢。例如，头发基底部黑色素细胞衰老后，其内部的酪氨酸酶活性逐渐降低，使黑色素的形成受阻，从而使老年人出现白发。细胞衰老以后，多种酶的活性都会降低，但同学们注意，这里“多种酶”并非指所有的酶，与细胞衰老有关的酶，其活性就不会降低。
同学们还知道，细胞新陈代谢所需的原料和产生的代谢废物都需要细胞膜的运输才能正常运转。如果细胞膜对物质的运输效率降低，也会引起细胞代谢速率减慢，而膜的通透性改变正是引起膜运输效率降低的原因。那如果细胞内的物质运输受阻，也可以引起代谢速率减慢。色素的不断沉积就会阻断细胞内物质的运输，色素随着细胞衰老不断积累，这正是老年人皮肤出现老年斑的原因。
另外，同学们还知道，细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心，其内的遗传物质对代谢有着调控作用，而遗传物质的主要载体是染色质。当核膜内折，染色质收缩后，会影响其上遗传物质对代谢的控制，从而导致代谢速率减慢，其中呼吸速率减慢会影响细胞对物质和能量的利用。细胞衰老后所发生的这一系列变化，就是衰老细胞的特征。细胞衰老的过程是细胞生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞在形态、结构和功能上的改变。
当细胞衰老后，各种机能都会衰退，如果细胞异常衰老，还会引发一些疾病，例如儿童早衰症。如果我们能搞清楚细胞衰老的原因，是不是能找到延缓细胞衰老的方法，来治疗这些疾病，甚至延长人类的寿命呢？下面我们来认识细胞衰老的原因。
细胞衰老的原因是目前研究的热点和难点。由于细胞衰老原因非常复杂，因此目前对细胞衰老机制的阐明仍处于假说阶段。科学家们提出了许多假说，其中自由基学说和端粒学说是被目前大多数人所接受的两大学说。首先我们来认识自由基学说。
我们通常将异常活泼的带电分子或基团称为自由基，由于其含有未配对的电子，所以表现出高度的反应活性。那细胞中是如何产生自由基的呢？在生命活动过程中，细胞不断地进行着各种氧化反应，这容易引起自由基的产生。除此之外，环境当中辐射、吸烟等有害刺激以及空气污染也会引起自由基的产生。自由基产生以后如何引发细胞的衰老呢？原来自由基有较强的夺电子能力，它通过夺取电子来攻击正常的生物分子。如果自由基攻击生物膜的磷脂分子，将会产生新的自由基，这些自由基再去攻击其他分子，从而引起一种雪崩式的反应，对细胞膜带来较大的损伤。如果自由基攻击DNA，可能会引起基因突变。如果它去攻击蛋白质，会引起其活性降低。自由基所引发的这一系列问题，可以使细胞不断地走向衰老，这就是我们了解的自由基学说。
下面讲讲端粒学说。每条染色体两端都有一段特殊序列的DNA，我们称之为端粒。端粒实际上是染色体末端一小段DNA和蛋白质的复合体，它具有维持染色体正常形态的作用。遗憾的是，细胞每分裂一次，端粒DNA都会被截短一截。随着细胞分裂次数的增加，被截短的部分逐渐向内延伸，以至于会损伤端粒内侧正常基因的DNA序列，使细胞活动渐趋异常，不断走向衰老。