簡介
細胞的分化是一個非常複雜的過程,也是當今生物學研究的熱點之一。由一個受精卵發育而成的生物體的的各種細胞,在形態,結構和功能上為什麼會有明顯的差異呢?這就和細胞的分化有關。細胞的分化是指分裂後的細胞,在形態,結構和功能上向著不同方向變化的過程。那些形態的相似,結構相同,具有一定功能的細胞群叫做組織。正常情況下,細胞分化是穩定、不可逆的。一旦細胞受到某種刺激發生變化,開始向某一方向分化後,即使引起變化的刺激不再存在,分化仍能進行,並可通過細胞分裂不斷繼續下去。
胚胎細胞在顯示特有的形態結構、生理功能和生化特徵之前,需要經歷一個稱作決定的階段。在這一階段中,細胞雖然還沒有顯示出特定的形態特徵,但是內部已經發生了向這一方向分化的特定變化。
細胞決定的早晚,因動物及組織的不同而有差異,但一般情況下都是漸進的過程。例如,在兩棲類,把神經胚早期的體節從正常部位移植到同一胚胎的腹部還可改變分化的方向,不形成肌肉而形成腎管及紅細胞等。但是到神經胚晚期移植體節,就不能改變體節分化的方向。可見,這時期體節的分化已穩定地決定了。
過程:受精卵(經過增殖)--細胞(分化)--組織--器官--系統--生物體
原因
各種細胞具有完全相同的遺傳物質,但不同的細胞中遺傳物質的執行情況不同
特點1.持久性:細胞分化貫穿於生物體整個生命進程中,在胚胎時期達到最大限度
2.不可逆性:一般來說,分化了的細胞將一直保持分化後的狀態,直至死亡
3.普遍性:是生物界普遍存在的生命現象,是生物個體發育的基礎
概念:相同細胞的後代在形態、結構和生理功能上發生的穩定性差異過程
時間:發生於整個生命過程,胚胎時間達到最大程度
結果:形成不同的細胞和組織
1.已經分化的細胞仍然具有發育成完整植株的潛能
2.外植體→愈傷組織→胚狀體→幼體
動物細胞全能性
克隆羊“多利”
植物組織的培養
造血幹細胞的研究
體細胞都是受精卵有絲分裂的後代細胞,有絲分裂前後細胞中染色體數、核DNA分子數不變,其遺傳特性也不變。因此,沒個體細胞(除有些細胞核已退化的細胞如:血紅細胞)都具有同一個受精卵細胞中所含有的遺傳信息。因此,每個體細胞都具有單獨發展為但個個體的潛能(例如:花粉離體培養)。因此細胞具有全能型。
細胞的分化
1、細胞的分化:在個體發育過程中,相同細胞(細胞分化的起點)的後代,在細胞的形態、結構和生理功能上發生的穩定性差異的過程。2、細胞全能性:一個細胞能夠生長發育成整個生物的特性。
3、細胞的癌變:在生物體的發育中,有些細胞受到各種致癌因子的作用,不能正常的完成細胞分化,變成了不受機體控制的、能夠連續不斷的分裂的惡性增殖細胞。
4、細胞的衰老是細胞生理和生化發生複雜變化的過程,最終反應在細胞的形態、結構和生理功能上。
相關知識
1、細胞的分化:a、發生時期:是一種持久性變化,它發生在生物體的整個生命活動進程中,胚胎時期達到最大限度。b、細胞分化的特性:穩定性、持久性、不可逆性、全能性。c、意義:經過細胞分化,在多細胞生物體內就會形成各種不同的細胞和組織;多細胞生物體是由一個受精卵通過細胞增殖和分化發育而成,如果僅有細胞增殖,沒有細胞分化,生物體是不能正常生長發育的。
2、細胞的癌變a、癌細胞的特徵:能夠無限增殖;形態結構發生了變化;癌細胞表面發生了變化。b、致癌因子:物理致癌因子:主要是輻射致癌;化學致癌因子:如苯、坤、煤焦油等;病毒致癌因子:能使細胞癌變的病毒叫腫瘤病毒或致癌病毒。c、機理是癌細胞是由於原癌基因激活,細胞發生轉化引起的。d、預防:避免接觸致癌因子;增強體質,保持心態健康,養成良好習慣,從多方面積極採取預防措施。
3、細胞衰老的主要特徵:a.水分減少,細胞萎縮,體積變小,代謝減慢;b、有些酶活性降低(細胞中酪氨酸酶活性降低會導致頭髮變白);c.色素積累(如:老年斑);d.呼吸減慢,細胞核增大,染色質固縮,染色加深;e.細胞膜通透功能改變,物質運輸能力降低。
4、從理論上講,生物體的每一個活細胞都應該具有全能性。在生物體內,細胞並沒有表現出全能性,而是分化成為不同的細胞、器官,這是基因在特定的時間、空間條件下選擇性表達的結果,當植物細胞脫離了原來所在植物體的器官或組織而處於離體狀態時,在一定的營養物質、激素和其他外界的作用條件下,就可能表現出全能性,發育成完整的植株。