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1、細胞分化癌變衰老與凋亡一細胞分化一、細胞分化細胞后代在形態(tài)、結構和功能上發(fā)生差異的過程。每個人的一生中都在進行著細胞分化。細胞分裂的不對稱性和細胞間的相互作用是細胞分化的兩個基本機制。細胞分化是同一來源的細胞逐漸發(fā)生各自特有的形態(tài)結構、生理功能和生化特征的過程。其結果是在空間上細胞之間出現(xiàn)差異，在時間上同一細胞和它以前的狀態(tài)有所不同。細胞分化是從化學分化到形態(tài)、功能分化的過程。從分子水平看，細胞分化意味著各種細胞內合成了不同的專一蛋白質（如水晶體細胞合成晶體蛋白，紅細胞合成血紅蛋白，肌細胞合成肌動蛋白和肌球蛋白等
2、），而專一蛋白質的合成是通過細胞內一定基因在一定的時期的選擇性表達實現(xiàn)的。因此，基因調控是細胞分化的核心問題。二、細胞分化的機理（一）細胞分裂的不對稱性卵細胞具有極性，細胞核靠近北極。北極或動物極：極體釋放的部位； 南極或植物極：相對北極而言，母體物質主要儲存在于植物極。動物卵細胞中貯存有大量mRNA，呈非均勻分布；用轉錄抑制劑放線菌素D處理海膽受精卵，胚胎發(fā)育仍能進行至囊胚期 用蛋白質翻譯抑制劑嘌呤霉素處理受精卵，受精卵停止發(fā)育。卵裂后的細胞質的特性決定了子細胞核的分化命運。昆蟲以表面卵裂的方式形成胚層細胞的。
3、遷入卵的后端極質部的細胞發(fā)育為原始生殖細胞，用紫外線照射這一區(qū)域，破壞極質，卵將發(fā)育為無生殖細胞的不育個體。1、胚胎誘導：胚胎發(fā)育過程中，一部分細胞影響相鄰細胞向一定方向分化的作用。誘導者(inductor)：對其它細胞起誘導作用的細胞：脊索可誘導其頂部的外胚層發(fā)育成神經板，神經溝和神經管；視胞可誘導其外面的外胚層形成晶體，而晶體又可誘導外胚層形成角膜。2、分化抑制：分化成熟的細胞可以產生抑素，抑制相鄰細胞發(fā)生同樣的分化。如含有成蛙心組織的培養(yǎng)液培養(yǎng)蛙胚，則蛙胚不能發(fā)育出正常的心臟。（二）細胞間的相互作用3、細胞
4、數(shù)量效應：小鼠胚胎胰腺原基在體外進行組織培養(yǎng)時，可發(fā)育成具有功能的胰腺組織，但如果把胰原基切成8小塊分別培養(yǎng)，則都不能形成胰腺組織，如果再把分開的小塊合起來，又可形成胰腺組織。4、細胞外基質的影響：干細胞在IV型膠原和層粘連蛋白上分化為上皮細胞；在I型膠原和纖粘連蛋白上形成纖維細胞；在II型膠原及軟骨粘連蛋白上發(fā)育為軟骨細胞。5、激素的作用：如昆蟲的保幼激素和脫皮激素。1、染色體結構的變化1）基因刪除：原生動物、昆蟲、甲殼動物。2）基因擴增：果蠅多線染色體。3）基因重排：免疫球蛋白基因（106~108種抗體）。2
5、、基因與細胞分化無論是母體mRNA的作用還是細胞間的相互作用，其結果是啟動特定基因的表達。根據(jù)對果蠅、家蠶等實驗動物的研究表明：卵受精后，首先表達的是母體基因；母體基因的產物是轉錄因子，沿胚的前后軸形成一個濃度梯度，決定了胚的前后位置和頭尾區(qū)域；控制其它基因的表達：（三）細胞核與細胞分化在細胞分化中，細胞核起決定作用。一般認為細胞核內含有該種生物的全套遺傳信息。在條件具備時，它可使所在細胞發(fā)育分化為由各種類型細胞所組成的完整個體。在兩棲類，把囊胚期和早期原腸胚的細胞核移植到事先已經去掉細胞核的卵內能使卵正常發(fā)育，
6、說明動植物體細胞的核是全能的①已存在的細胞功能由弱、強、減退到喪失。經歷了新生→成熟→衰老→死亡的過程。②已有的分化細胞通過分裂產生兩個功能相同的細胞，如血管內皮細胞。③干細胞的分裂與分化，如多能造血干細胞。三、成體中的細胞分化細胞分化中基因表達的調節(jié)控制是一個十分復雜的過程.在蛋白質合成的各個水平，從mRNA的轉錄、加工到翻譯，都會有調控的機制。在DNA水平也存在調控機制（如基因的丟失、放大、移位重組、修篩以及染色質結構的變化等）。不同的細胞在其發(fā)育中的基因表達的調節(jié)控制不同；相同的細胞在其發(fā)育的各階段中，調節(jié)
7、控制的機制不同。細胞分化失常的三腿女嬰四、細胞的分化潛能（一）、全能性、多能性和單能性受精卵能夠分化出各種細胞、組織，形成一個完整的個體，所以把受精卵的分化潛能稱為全能性。隨著分化發(fā)育的進程，細胞逐漸喪失其分化潛能。從全能性到多能性，再到單能性，最后失去分化潛能成為成熟定型的細胞。植物的枝、葉、根都有可能長成一株完整的植株，細胞培養(yǎng)的結果也證明即使高度分化的植物細胞也可以培養(yǎng)成一個完整的植株，因此可以說絕多數(shù)植物細胞具有全能性。成熟動物細胞顯然不具備全能性。其原因并非在細胞核而在細胞質，如大量的核移殖實驗證實，分
8、化細胞的核仍保留完整的基因組DNA。我國發(fā)育生物學家童第周1978年成功地將黑斑蛙成熟的細胞核移入去核的受精卵細胞內，培育出了蝌蚪。60年代的爪蟾和80年代小鼠的核移殖，90年代末多利羊的誕生都證明了分化細胞具有完整的基因組DNA。在人的一生中，皮膚、小腸和血液等組織需要不斷地更新，這個任務是由干細胞完成的。根據(jù)干細胞的分化能力，可以分為全能干細胞、多能干細胞和單能干細胞
