细胞生物学笔记-细胞分化

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1、安辰整理细胞分化细胞分化个体发育和系统发育（进化）历来是生命科学研究的两个重要的问题。个体发育是指一个新个体产生到死亡的全部历程，涉及到如下几个过程：①细胞增殖：从一个受精卵到产生大量子细胞。②细胞分化：来源同一受精卵的细胞选择性地表达不同的基因，形成不同的细胞类型，执行不同的功能。③细胞间的互相作用：不同细胞间通过信号系统相互影响，协调细胞的行为，包括诱导、分裂、增殖、分化、凋亡等。人体具有200多种细胞，不同的细胞具有不同的形态、结构和功能。如：N细胞：伸出突起，具有传导N冲动和贮存信息的功能。肌细胞：呈棱形，具有收缩和舒张的功能红细胞：双凹面园盘状

2、，含有血红Pr，具有运氧的功能。胰岛C：具有合成胰岛素的功能上述形态结构各异、生理功能不同的细胞，都是细胞分化的结果。细胞分化是发育生学的核心问题第一节、细胞分化的几个相关事件一、细胞分化的基本概念:1、细胞分化是指个体发育中，细胞在结构和功能上发生差异的过程。2、或指从受精卵开始的个体发育过程中细胞之间逐渐产生稳定性差异的过程。3、细胞通过增殖使数量增加，通过分化增加细胞类型，最终形成组织、器官、系统。4、细胞分化的标志：是指细胞内开始合成新的特异性Pr.5、细胞分化的关键：是指基因选择性表达合成异性蛋白质，导致形态、结构和功能各异的细胞。二、细胞分化

3、的特点：1、稳定性：细胞分化最显著的特点即分化一旦启动，即便诱导分化的因子不存在时，分化可继续进行，且具有稳定性，已分化成的特异的、稳定类型的细胞，一般不能逆转到未分化状态，或者成为其他类型的细胞。也即动物细胞发生分化之后，其遗传表型保持稳定，通常不可逆转。如人的血细胞的分化起始于多能造血干细胞，造血干细是几种（12种）血细胞的前体细胞，它先分化为单能干细胞，再由单能干细胞分化成不同的血细胞，不能逆转。2、去分化和转分化（或可逆性）：通常情况下：细胞分化具有稳定性，保持特定的功能，但在某些特定条件下，细胞分化也不稳定，已经分化的细胞仍有可能重新获得分化潜

4、能，回到未分化状态，这种现象称为去分化(可逆)。如高度分化的植物细胞在适当条件下培养可失去已分化的特性，重新进入未分化状态，成为全能性细胞，进行重新分裂并通过再分化，形成根茎并最终发育成植株。动物细胞不能完全去分化，但已分化的细胞在改变条件的情况下可转变成其他类型的细胞，称为转分化。如人皮肤基底细胞在缺乏VtA培养基中可转化为角质细胞，而在富含VtA的培养基中可转化为粘膜上皮细胞。3、具有时空性：指一个细胞在不同的发育阶段可以有不同的形态结构和功能，即时间上的分化。单细胞生物仅有时间上的分化，多细胞生物既有时间上的分化也有空间上的分化。同源细胞一旦分化，

5、由于各种细胞所处的空间位置不同，其环境也不一样，可以有不同的形态结构和功能，即空间分化。总之，来自同一受精卵的同源细胞在不同的时间和空间表达不同的基因，即时空性。如胚胎发育过程中出现的头与尾、背与腹等。4、分化的普遍性：细胞分化是一种普遍的生命现象，它不仅存在于胚胎发育阶段，个体一生中都进行着细胞分化，如成人红细胞寿命为109－127天，消化道上皮细胞4－6天，细胞衰亡或死亡后必然由新的细胞来代替，这种现象为细胞更新或者称生理性再生。人体几乎所有组织都存在干细胞，干细胞的进一步分化是成年动物组织和器官修复再生的基础。三、细胞决定（细胞分化的定向）1、概念

6、：个体发育过程中，细胞在发生分化特征之前就已经确定了未来的发育命运，并向特定方向分化，细胞预先做出的分化选择，称为细胞决定。如在内、中、外三胚层形成时，虽形态上不能表现，但器官形成的预定区域已经确定，每个区域都按预定的规律发育分化成特定的组织、器官和系统。如原肠胚早期预定发育为表皮的细胞（供体），被移植到另一个胚胎预定发育为脑组织的区域，此时供体细胞将发育为脑织，而到原肠胚晚期移植，则仍发育为表皮细胞。这表明：从早期原肠胚到晚期原肠胚之间的某个时期便开始了细胞决定，虽然表面上看不出来，但未来发育命运已决定。2、细胞决定的特点1-6-共6页安辰整理细胞分化

7、）遗传稳定性：即细胞内部已发生了稳定变化，基因活动模式已经确定：如哺乳类桑椹胚期的内细胞团和外围细胞，前者形成胚胎，后者形成滋养层，但在此之决定之前则不能：如哺乳类胚胎在8胞期以内，任何一个细胞都具有发育为一个个体的能力。2）细胞决定制约细胞分化方向（即细胞决定与分化的关系）。即细胞决定先于细胞分化，并制约着细胞分化，细胞决定之后，分化的方向一般不会中途改变。分化是决定稳定发展的结果。细胞决定是预先做出的分化选择，细胞分化则是在形态、结构、功能方面表现的稳定差异。四、分化与增殖1、是两个事例。2、细胞分化之前经过多次分裂。3、分化是在增殖的基础上进行的。

8、4、分裂能力随分化程度提高有所下降，甚至停止。如N细胞、成熟红细胞、表皮细胞等。