细胞生物学总结 重点总结及逻辑框架(下).pdfVIP

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）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(pluripotentcell)：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

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（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。