细胞生物学总结 重点总结及逻辑框架(下)

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1、一、细胞分化（一）细胞分化简介(1)细胞分化（celldifferentiation）指由单个受精卵通过细胞分裂所产生的子代细胞之间，逐渐产生稳定性差异(结构、组成、功能)的过程。(2)细胞分化具有时空性时间上的分化：同一细胞在不同的发育时间形态结构和功能不同；空间上的分化：同一种细胞的后代，每种细胞所处的空间位置的不同，其环境也不一样，可以有不同的形态和功能。(3)细胞分化的实质是细胞内特异性蛋白质合成。(4)细胞分化的意义:为生物多样性提供基础、为多种组织、器官的形成以及复杂的功能分工提供基础（二）细胞分化特点（1）

2、持久性：细胞分化主要发生于胚胎发育过程、也发生于成体组织更新过程、创伤修复过程（2）分化潜能差异性多细胞生物发育：胚胎发育、胚后发育形成三个胚层，三胚层代表不同细胞的分化去向外胚层（ectoderm）：神经系统、表皮及其附属物中胚层（mesoderm）：骨骼、肌肉、纤维组织、真皮等内胚层（endoderm）：消化道、肺泡等的上皮成分全能性细胞(totipotentcell):具有在一定条件下能分化发育成为完整个体的能力,如两栖动物囊胚形成之前的卵裂球细胞和哺乳动物8细胞期前的细胞。多能性细胞(pluripotentcel

3、l)：三胚层形成后，由于细胞所处的空间位置和微环境的差异，细胞分化潜能受到限制，各胚层细胞只具备分化为本胚层组织和器官的细胞的能力。单能性细胞(unipotentcell)：器官发生后，各种组织细胞的命运最终确定，只具备分化为一种细胞的能力。终末分化细胞细胞分化潜能的规律：随个体发育的过程逐渐减小：全能性——多能性——单能性。特殊情况：植物细胞的全能性、体细胞胞核的全能性10（3）不可逆性、稳定性：细胞决定（celldetermination）：细胞分化命运的决定，是指在个体发育过程中，细胞在发生可识别的分化特征之前，就

4、已确定了未来的发育命运，只能向特定方向分化的状态。细胞决定的特性：稳定性；在特定条件下可以发生去分化和转分化。去分化（dedifferentiation）：在某些条件下，分化了的细胞并不稳定，其基因活动模式也可发生可逆性的变化，又回到未分化状态。转分化（transdifferentiation）：高度分化的动物细胞从一种分化状态（序列）转变为另一种分化状态（序列）的现象。（三）细胞分化机制（1）细胞分化的本质是基因的差异性表达分化过程中基因组的改变支持：果蝇、唾液腺细胞、RBC胞核消失反对：核移植实验、动物克隆实验基因的

5、差异表达（differentialexpression）：多细胞生物在个体发育过程中，其基因组DNA并不全部表达，而是按照一定的时空顺序，在不同细胞和同一细胞的不同发育阶段发生差异表达。奢侈基因(housekeepinggene):编码细胞生命活动所必需、各类细胞所共有蛋白质的基因。编码维持细胞生存所必须的最基本蛋白不参与细胞分化方向的确定，只有协助作用在各种细胞的任何时期均可表达管家基因(luxurygene):编码细胞特异性蛋白的基因。编码的蛋白不是细胞生命必不可少与分化细胞特异性状密切相关细胞分化是奢侈基因按一定顺

6、序表达的结果（2）基因差异性表达的转录调控：1、组织细胞特异性转录因子2、染色质成分的共价修饰：组蛋白，DNA甲基化3、非编码RNA（3）细胞分化主导基因（mastercontrolgene）特异地参与某一特定发育途径的起始基因，其蛋白产物对转录起正反馈调节作用，能充分的诱导细胞沿着某一信号途径传导,导致特定谱系细胞的发育。（四）细胞分化的影响因素：细胞质中的细胞分化决定因子；胚胎细胞间相互作用协调细胞分化的方向；激素；环境因素。（1）胞质中重要作用：①母源效应基因产物的不均匀分布10母源效应基因（maternaleff

7、ectgene，MEG）：编码卵细胞质中呈极性分布、受精后被翻译为发育中重要的转录因子和调节蛋白的mRNA的基因。②胚胎细胞分裂时胞质的不均等分裂（2）细胞间相互作用1、胚胎诱导（在胚胎发育过程中，胚层之间相互影响，并决定细胞分化方向的现象，称为胚胎诱导（embryonicinduction））（三个胚层中，中胚层的诱导作用较强。）诱导子（inducer）：能对其他细胞分化其诱导作用 应答子（responder）：被诱导发生变化的细胞诱导特点：层次性：在诱导下先生成的结构又可以作为诱导物去诱导下一个结构产生；初级诱导、二

8、级诱导、三级诱导。区域特异性：间充质细胞中胚层诱导上皮细胞外胚层；同样类型的上皮表现出的皮肤结构由来源于间充质的不同区域决定。胚胎诱导的遗传特异性：并不是所有的组织都能被诱导，对特异性诱导信号产生应答反应的能力称为感受性（competence）胚胎诱导的机制：主要是信号分子介导细胞间的信息传递（正向）2、分化的抑制效