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O envelhecimento biológico é explicado por diversas teorias que buscam identificar as causas do declínio funcional celular. A "Teoria do Erro de Catástrofe” de Orgel sugere que o envelhecimento é o resultado de:
Encurtamento progressivo dos telômeros a cada divisão celular.
Acúmulo de radicais livres nas mitocôndrias por falha na respiração celular.
Diminuição da fidelidade na síntese proteica devido a erros nas enzimas de transcrição e tradução.
Ativação de genes programados para a morte celular (apoptose) na maturidade.
Glicação não enzimática de proteínas estruturais como o colágeno.