醫(yī)學教程 《細胞的分化、衰老、凋亡和癌變》

第2節(jié)細胞的分化1.細胞分化的概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在形態(tài)、結構和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。受精卵細胞群上皮組織肌肉組織神經(jīng)組織結締組織①②細胞分裂細胞分化不同點細胞數(shù)量形態(tài)結構功能相同點聯(lián)系增加相同不變差異遺傳信息不變細胞分裂是分化的基礎，共同完成生物個體發(fā)育過程2.細胞分化與分裂的區(qū)別和聯(lián)系2.黑色素細胞在體外培養(yǎng)30多代后仍能合成黑色素；離體培養(yǎng)的上皮細胞，始終保持為上皮細胞，而不會變成其他類型的細胞。3.分化后的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，不能再回到分化前的狀態(tài)，直到死亡。穩(wěn)定性（遺傳物質未變）不可逆性

1.

細胞分化發(fā)生在整個生命進程中。持久性3.細胞分化的特點4.細胞分化的時期整個生命歷程，（幼年、成年、老年）胚胎期達最大限度細胞為什么會出現(xiàn)分化的呢？紅細胞合成血紅蛋白血紅蛋白基因開啟合成肌動蛋白肌細胞資料：在紅細胞中，與血紅蛋白合成有關的基因處于活動狀態(tài)，與肌動蛋白（肌細胞中的一種蛋白質）合成有關的基因則處于關閉狀態(tài)；在肌細胞中則相反。肌動蛋白基因開啟細胞分化是不同細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同導致。5.細胞分化的機理：

細胞分裂細胞分化原因結果意義特性關系細胞分裂與細胞分化的區(qū)別與聯(lián)系①細胞表面積和體積發(fā)展不平衡；②細胞核與細胞質發(fā)展不平衡；③增殖的需要基因的選擇性表達生成相同的細胞：細胞數(shù)目增多，細胞類型不變生成不同的細胞：細胞類型增多，數(shù)目不變①促進多細胞個體形成，生長和發(fā)育的需要；②單細胞生物形成新個體的需要①組織、器官的形成；②組織、器官的修復①局部性；②周期性①持久性；②不可逆性；③普遍性；④差異性①細胞分裂是細胞分化的基礎，細胞分裂產生了相同細胞的后代，細胞分化使相同細胞的后代發(fā)生了形態(tài)、結構和生理功能上的差異。生物體內細胞并沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的細胞、組織，這是基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達的結果；②細胞分裂只是增加了細胞數(shù)量，細胞分化形成了具有特定形態(tài)、結構和功能的組織和器官，沒有細胞的分化，多細胞生物不可能正常發(fā)育細胞分化的意義是什么呢？

①是生物個體發(fā)育的基礎思考：6.細胞分化的意義如果只有細胞增殖,受精卵能否發(fā)育成一個完整的個體？細胞組織器官系統(tǒng)個體葉脈上表皮葉肉下表皮②使多細胞生物體中的細胞趨于專門化,有利于提高各種生理功能的效率。思考：早期胚胎細胞（如受精卵）通過細胞分化逐漸發(fā)育，形成各種組織和器官。思考：這些組織和器官中高度分化的細胞（如表皮細胞），還能像早期胚胎細胞那樣，再分化成其他細胞嗎？植物體內高度分化的細胞如表皮細胞、根細胞能否繼續(xù)分化發(fā)育嗎？我們共同看一下美國科學家斯圖爾德的一個實驗1.植物組織培養(yǎng)的過程韌皮部細胞植物激素無機鹽糖類細胞團胚狀體有根、莖、葉的試管苗1、該實驗說明什么問題？植物體細胞能發(fā)育成一個個體①②如果我們不把胡蘿卜韌皮部取下來這些細胞能否發(fā)育成個體？不能，說明這些細胞具備這個能力，但生長在生物體內則不能實現(xiàn)。也就是說細胞只是具有這樣的潛能。二.細胞的全能性1.概念:是指已經(jīng)分化的細胞,仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。2.條件①離體(必要條件)。②一定的營養(yǎng)物質(無機鹽、維生素、氨基酸等)。③激素。④適宜的條件(適宜的溫度、pH等)。你知道植物組織培養(yǎng)技術在哪些方面有所應用嗎?3.細胞全能性的比較具有分裂能力的細胞﹥高度分化的細胞受精卵＞生殖細胞＞體細胞4.植物組織培養(yǎng)的應用：組織培養(yǎng)進行快速繁殖拯救瀕危物種與基因工程結合培育作物新類型用植物組織培養(yǎng)技術培育的玫瑰、蘭花手機吊墜思考為什么已經(jīng)分化的細胞具有全能性呢？

由于體細胞一般是通過有絲分裂繁殖而來的，一般已分化的細胞都有一整套和受精卵相同的染色體，也即帶有該生物個體全套的遺傳信息。如胡蘿卜韌皮部細胞沒有葉綠體，可培養(yǎng)出來的植株具有葉綠體，說明什么？5.細胞全能性的理論基礎細胞內含有該物種的全部遺傳信息剛才我們學習的是植物細胞的全能性，那么動物細胞是否具有全能性？下面我們以多利羊的培育為例多莉是怎么誕生的？克隆羊“多莉”的生世：母綿羊B

乳腺細胞母綿羊A未受精的卵細胞

母綿羊C“多莉”

重組細胞

發(fā)育成胚胎去細胞核取細胞核子代個體與哪只羊相似？這個實驗說明了什么?“多利”的誕生證明:已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性6.動物細胞核的全能性但是，到目前為止，人們還沒有成功地將單個已經(jīng)分化的動物細胞培育成新的個體。除受精卵外，植物體和人體內有沒有具有分裂分化能力的細胞？干細胞的種類：全能干細胞------胚胎干細胞

多能干細胞------造血干細胞

專能干細胞------神經(jīng)干細胞干細胞：動物和人體內仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞。1.下列對細胞分化的敘述正確的是（）A．細胞分化是遺傳物質改變的結果B．細胞分化發(fā)生在從受精卵到胚胎形成的過程C．細胞分化從原腸胚后期開始至生命結束D．細胞分化是由細胞內遺傳信息執(zhí)行情況不同產生的2.人胰島B細胞能產生胰島素，但不能產生紅細胞中的血紅蛋白，根據(jù)此推測人胰島B細胞中（）A．只有合成胰島素的基因B．在細胞分化過程中，基因的數(shù)目發(fā)生了變化C．既有合成胰島素的基因也有合成血紅蛋白的基因，但不同細胞遺傳信息的執(zhí)行情況不同D．只有合成胰島素的基因和其他基因，但沒有合成血紅蛋白的基因DC3.下列實例中能體現(xiàn)細胞全能性的是（）①用懸浮培養(yǎng)的胡蘿卜單個細胞培養(yǎng)成了可育的植株②植物用種子進行繁殖③用煙草組織培養(yǎng)的單個細胞培育出了可育的完整植株

A．①②B．①③C.②③D.①②③4.科學家用甲母羊乳腺細胞的細胞核與乙母羊卵細胞的細胞質重組成一個細胞，成功培養(yǎng)了“多莉”羊。下列關于此實驗的說法正確的是（多選）（）

A．高度分化的動物細胞的細胞核具有全能性

B．重組細胞的細胞核內含有保持物種遺傳性所需要的全部遺傳物質

C．在理論上，可以運用上述方法拯救瀕危物種

D．運用上述方法，科學家已經(jīng)可以用單個細胞來培養(yǎng)新的動物體BABC5、細胞分化過程中，一般不會出現(xiàn)的是A、細胞核遺傳物質的改變B、細胞器種類和數(shù)量的改變C、蛋白質種類和數(shù)量的改變D、細胞表面結構的改變A6、要將胡蘿卜韌皮部細胞培養(yǎng)成完整植株，需要A、具有完整的細胞核的細胞B、離體狀態(tài)C、導入外源基因D、一定的營養(yǎng)物質和激素ABD第3節(jié)細胞的衰老和凋亡酶活性降低水分減少色素積累通透性改變呼吸速度減慢總結1：人體衰老癥狀與原因分析細胞衰老的主要特征充滿皺紋頭發(fā)變白老人斑無力吸收能力下降細胞衰老的特征②細胞內水分減少，細胞萎縮，體積變小，新陳代謝減慢；④多種酶的活性降低；

③細胞內色素隨著細胞衰老而積累；

①細胞內呼吸速率減慢，細胞核體積增大，核膜內折，染色質固縮，染色加深；⑤細胞膜通透性改變，物質運輸功能降低。細胞衰老的特征:“一大一小一多兩低”一大一小兩低一多個體衰老==細胞衰老？總結2：個體衰老和細胞衰老的關系（2）單細胞生物：細胞的衰老個體衰老=（1）多細胞生物：細胞的衰老個體的衰老；個體衰老是組成個體的細胞普遍衰老的過程。=細胞的凋亡概念：由基因決定的細胞自動結束生命的過程,就叫細胞凋亡。（細胞編程性死亡）胎兒手的發(fā)育凋亡意義①確保正常發(fā)育生長：清除多余的細胞②維持內部環(huán)境穩(wěn)定：清除受損、突變、衰老的細胞③積極防御外界干擾：阻止病毒在感染細胞復制細胞死亡自動死亡被動死亡(細胞凋亡)(細胞壞死)遺傳物質控制外界因素引起項目細胞凋亡細胞壞死與基因的關系細胞膜的變化形態(tài)變化影響因素對機體的影響比較細胞凋亡與細胞壞死受基因控制：主動結束生命活動不受基因控制：被動結束生命活動內陷破裂細胞變圓，與周圍細胞脫離細胞外形不規(guī)則由遺傳機制決定的程序性調控電、熱、冷、機械等不利因素有利有害一、癌細胞的概念：

有的細胞受到致癌因子的作用，細胞中遺傳物質發(fā)生變化，就變成不受機體控制的、連續(xù)進行分裂的惡性增殖細胞。二、癌細胞的特征（1）在適宜的條件下，癌細胞能夠無限增殖體細胞能分裂50-60次（2）癌細胞的形態(tài)結構發(fā)生顯著變化癌變后球形的成纖維細胞癌細胞的分散和轉移示意圖癌癥為什么難治？

由于細胞膜上的糖蛋白等物質減少，使得癌細胞彼此之間的黏著性顯著降低，容易在體內擴散和轉移（3）癌細胞的表面發(fā)生變化三、細胞癌變的原因（1）物理致癌因子：輻射（紫外線、X射線、電離輻射等）1、致癌因子

日本廣島、長崎在第二次世界大戰(zhàn)時受原子彈的影響。幸存的居民皮膚癌、白血病發(fā)生率明顯增加。切爾諾貝利核電站核泄漏，誘發(fā)眾多白血病患者。圖為悲慘的受害者

居里夫人在研究工作中長期被放射性射線損傷，導致白血?。?）化學致癌因子：無機物—如石棉、砷化物、鉻化物、鎘化物等；有機物—如黃曲霉素、亞硝胺、尼古丁、甲醛、苯、聯(lián)苯胺、煤焦油、苯并芘等（3）病毒致癌因子：感染人的細胞，將其基因整合進入人的基因組，誘發(fā)癌變如：感染乙肝病毒可誘發(fā)肝癌；

感染人乳頭狀病毒可誘發(fā)宮頸癌；

EB病毒是一種皰疹病毒，使兒童患淋巴癌、成人患鼻咽癌。2、內因——遺傳因素抑制細胞不正常的增殖。負責調節(jié)細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程。A.原癌基因B.抑癌基因腫瘤細胞正常細胞為什么會轉化成癌細胞？癌細胞正常細胞原癌基因抑癌基因突變突變癌基因失去抑制作用不能控制（致癌因子的作用）不受控制，惡性增殖四、癌癥的預防1.避免接觸各種致癌因子討論：長期在陽光下曝曬，易患皮膚癌，那還能曬太陽？日常生活中還有哪些方面需要注意？如：房子裝修好后不要立即住進去；電腦、電視、手機等有輻射，盡量遠離；世界衛(wèi)生組織(WHO)公布的全球十大垃圾食物

油炸類食品

腌制類食品

加工類肉食品餅干類食品汽水可樂類食品方便類食品冷凍甜品類