【课外阅读】“细胞分化”知识解析.docVIP

金太阳新课标资源网 HYPERLINK 第 PAGE 1 页 共 NUMPAGES 4 页 金太阳新课标资源网 HYPERLINK 【课外阅读】“细胞分化”知识解读 一、细胞分化 1、概念：在生物个体发育的过程中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程 2、特点 （1）持久性：细胞分化贯穿于生物体的整个生命过程，在胚胎时期达到最大程度 （2）不可逆性：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡 但也有特殊的情况，如①离体状态的植物细胞经脱分化后，恢复为具有发育成完整个体的能力；②造血干细胞的子细胞可能发生不可逆转的分化，也可能还保留着分裂能力如B淋巴细胞可以增殖分化成记忆细胞和浆细胞 （3）普遍性：细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础 （4）渐变性：细胞分化是一种逐渐变化的过程 （5）稳定差异性：细胞分化改变了细胞的形态、结构和功能，增加了细胞的种类（这是不同细胞之间的不同点）；但不改变细胞的数目和遗传物质（这是不同细胞之间的相同点） 3、原因 （1）内因：基因的选择性表达（不同细胞中的基因在不同时间和不同空间的表达） （2）外因：细胞所受的各种因素的影响 ①细胞分化的基础是核基因的选择性表达，它需要细胞质的协调作用细胞质的不均匀分布，细胞质中的某些物质影响到细胞核中基因的选择性表达，决定着后代细胞的分化方向，也决定着成体细胞的分化方向 ②细胞质中的信号分子可以通过核孔定向运输进入细胞核，结合在核DNA上，对核基因的选择性表达起着调控作用，因此核质的相互作用是细胞完成各种生理功能的先决条件 细胞表面受体接受细胞外信号后转换而来的细胞内信号称为第二信使，已知的第二信使种类很少，但却能转递多种细胞外的不同信息，调节大量不同的生理生化过程，这说明细胞内的信号通路具有明显的通用性第二信使都是小的分子或离子，细胞内有五种最重要的第二信使：cAMP（环磷酸腺苷）、cGMP（环磷酸鸟苷）、1，2—二酰甘油、1，4，5-三磷酸肌醇、Ca2+ 等而将细胞外的信号（如各种激素）称为第一信使 4、细胞分化发生时期：一般发生在分裂间期，即两次分裂之间，或是发生在细胞永久停止分裂以后胚胎时期、有丝分裂、减数分裂时期都存在细胞分化的现象 5、结果：形成不同的组织和器官 （基因的选择性表达→细胞分化→形成不同的组织和器官） 6、意义：细胞分化是个体发育的基础 个体发育是通过细胞增殖、细胞生长和细胞分化来实现的细胞增殖只能是细胞树木的增加，细胞生长只能使细胞体积增大只有通过细胞分化才能产生出不同形态、不同结构和不同功能的细胞，由这些不同的细胞再构成组织，进而形成胚胎、幼体，并发育成成体 二、细胞增殖（细胞分裂）与细胞分化的关系 1、联系 （1）细胞分裂与细胞分化是相伴相随的常常表现出边分裂边分化的现象，细胞在增殖过程中也有分化，而在分化过程中也能继续增殖 （2）随着细胞分化的深入，细胞的分裂能力逐渐下降，最后高度分化的细胞同时失去了分裂能力通常分化程度高的细胞，增殖能力较差或失去增殖能力如神经细胞达到高度分化的地步，因此它们不能再转变为其他类型的细胞，而且也失去了分裂的能力在这种情况下，分化是永久的，是不可逆转的但在另一些情况下，分化又是暂时和可逆的，如造血器官中的网状细胞，分化程度较低，能形成血细胞或结缔组织中的各种细胞 分化程度与分裂能力呈现出“反相关”的关系： 分裂能力越高，分化能力越高，分化程度也就越低（如胚胎干细胞、癌细胞）； 分化程度越高，分裂能力越低，分化能力也就越低，（如肌肉细胞、神经细胞） （3）细胞增殖是细胞分化的基础，细胞分化是细胞增殖的升华细胞分裂是量变，细胞分化是质变细胞分化并不是单个细胞少数细胞的孤立的变化，而必须以细胞增殖生成一定数量的细胞的基础上因此，从某种意义上，细胞分化是以细胞增殖为基础的 2、区别 细胞分裂（有丝分裂）是产生相同的细胞，其特点具有一定的周期性和局限性；细胞分化是基因的选择性表达，其特点具有稳定性、渐变性等 三、细胞的全能性 1、概念：已分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能 2、原因：已分化的细胞都有一套和受精卵相同的染色体，并携带有本物种相同的DNA分子因此，已分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能 3、细胞全能性表达的差异 高度分化的植物细胞仍具有发育成完整植物体的能力 高度分化的动物细胞，它的全能性受到限制，具体来说，是因为其细胞质失去了诱导能力，限制了细胞的全能性，所以致使整个细胞不能表现出全能性但动物细胞的细胞核具有全能性，因为其核内含有保持物种遗传性所需的全套遗传物质，这在“克隆羊”实验已得到证明现在一般说法是动物细胞的全能性受抑制，因为实验还未