6.2_细胞的分化

1、分裂分裂神经细胞神经细胞红细胞红细胞肌肉细胞肌肉细胞上皮组织细胞上皮组织细胞功能：光合作用功能：光合作用功能：保护功能功能：保护功能功能：贮藏营养物质功能：贮藏营养物质总结总结：同一植物体的这些细胞也都来自一群彼此：同一植物体的这些细胞也都来自一群彼此 相似的早期胚细胞。相似的早期胚细胞。1、细胞分化的定义：、细胞分化的定义： 在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定发生稳定性差异性差异的过程的过程。一、细胞分化一、细胞分化分化的结果：分化的结果：分化的对象：分化的对象：相同细胞相同细胞

2、v（1 1）细胞分化发生在整个生命进程中，胚胎）细胞分化发生在整个生命进程中，胚胎( (动物）时期达到动物）时期达到最大限度。该生命现象贯穿生命的始终，所以具有最大限度。该生命现象贯穿生命的始终，所以具有 持久持久 性。性。v（2 2）一般来说分化了的细胞将一直保持分化后的状态直到死）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，细胞分化具有亡，细胞分化具有 稳定稳定 性和性和 不可逆不可逆性。性。v（3 3）细胞分化是生物界普遍存在的现象，是生物个体发育的）细胞分化是生物界普遍存在的现象，是生物个体发育的基础，具有基础，具有 普遍普遍 性。性。v（4 4）分化后的细胞内的遗传物质并未发

3、生变化，只是在不同）分化后的细胞内的遗传物质并未发生变化，只是在不同的细胞中基因的活动或关闭状态不同而已。所以具有的细胞中基因的活动或关闭状态不同而已。所以具有不变性不变性 在红细胞中，与血红蛋白合成有关在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态，与肌动蛋白合的基因处于活动状态，与肌动蛋白合成有关的基因处于关闭状态。成有关的基因处于关闭状态。 在肌细胞中，与肌动蛋白合成有关在肌细胞中，与肌动蛋白合成有关的基因处于活动状态，而与血红蛋白的基因处于活动状态，而与血红蛋白合成有关的基因处于关闭状态。合成有关的基因处于关闭状态。不同细胞中遗传信息的执不同细胞中遗传信息的执行情况不同，是行情况不同

4、，是分化是以分裂为基础的。就一个个体分化是以分裂为基础的。就一个个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传来说，各种细胞具有完全相同的遗传信息。只是在不同细胞中遗传信息的信息。只是在不同细胞中遗传信息的执行情况不同。执行情况不同。v细胞分化的意义细胞分化的意义v（1）是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体）是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。细胞分化形成具有特定形态、结构和发育的基础。细胞分化形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。功能的组织和器官。v（2）细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门）细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。化，有利于提高各

5、种生理功能的效率。细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化不同点不同点实质实质染色体的复制和平染色体的复制和平均分配均分配遗传信息的执遗传信息的执行情况不同行情况不同细胞数量细胞数量增加增加不变不变意义意义生物体生长、发育、生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础繁殖和遗传的基础生物体发育的生物体发育的基础基础相同点相同点遗传信息都不变遗传信息都不变联系联系共同完成生物个体发育过程共同完成生物个体发育过程既然细胞分化具有稳定性、持久性、既然细胞分化具有稳定性、持久性、不可逆性，那么已经发生高度分化的不可逆性，那么已经发生高度分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那样，再细胞，还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其它细胞

6、吗分化成其它细胞吗?思考：思考：1958年，美国年，美国科学家斯图尔科学家斯图尔德用胡萝卜韧德用胡萝卜韧皮部细胞成功皮部细胞成功地培育出了一地培育出了一棵完整的植株。棵完整的植株。实验证明：高度分化的植物细实验证明：高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的胞仍然具有发育成完整植株的潜能潜能，即，即植物细胞具有全能性植物细胞具有全能性。 “多利多利”的诞生证明的诞生证明:已分化的已分化的动物体细胞动物体细胞的的细胞核细胞核具有全能性具有全能性但是目前为止但是目前为止,人们人们还没有成功地还没有成功地将单个将单个已分化的动物体细胞已分化的动物体细胞培养成新的个体。培养成新的个体。为什么细胞核具有

7、为什么细胞核具有发育成发育成完整个体的完整个体的潜能？潜能？动物细胞是否具有全能性？动物细胞是否具有全能性？v细胞全能性的概念细胞全能性的概念：指已经分化的细胞，仍然具有发育成完：指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的能力。整个体的能力。v原因原因：由于体细胞是通过有丝分裂繁殖来的，生物体的每个：由于体细胞是通过有丝分裂繁殖来的，生物体的每个细胞都含有该物种全套的遗传物质。细胞都含有该物种全套的遗传物质。v细胞全能性大小的比较：细胞全能性大小的比较：v植物细胞动物细胞植物细胞动物细胞v受精卵生殖细胞体细胞受精卵生殖细胞体细胞v分裂能力强的细胞分裂能力弱的细胞分裂能力强的细胞分裂能力弱的细胞

8、v分化程度低的细胞分化程度高的细胞分化程度低的细胞分化程度高的细胞v细胞全能性的应用细胞全能性的应用v（1）植物组织培养）植物组织培养v离体的植物组织、器官、细胞离体的植物组织、器官、细胞愈伤组织愈伤组织胚状体胚状体小植株小植株脱分化脱分化再分化再分化三、干细胞的概念：三、干细胞的概念：动物和人体内仍保留着少数动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。这些细胞叫做干细胞。v干细胞有以下特点：干细胞有以下特点： v(1)(1)干细胞本身不是处于分化途径的终端。干细胞本身不是处于分化途径的终端。v(2)(2)干细胞能无限的增殖分裂。干细胞能无限的

9、增殖分裂。v(3)(3)干细胞可连续分裂几代，也可在较长时间内处于静止状态。干细胞可连续分裂几代，也可在较长时间内处于静止状态。v(4)(4)干细胞通过两种方式生长干细胞通过两种方式生长 ，一种是对称分裂，一种是对称分裂-形成两个相形成两个相同的干细胞，另一种是非对称分裂同的干细胞，另一种是非对称分裂-由于细胞质中的调节分化由于细胞质中的调节分化蛋白不均匀地分配，使得一个子细胞不可逆的走向分化的终端蛋白不均匀地分配，使得一个子细胞不可逆的走向分化的终端成为功能专一的分化细胞成为功能专一的分化细胞; ;另一个保持亲代的特征，仍作为干另一个保持亲代的特征，仍作为干细胞保留下来。分化细胞的数目受分化

10、前干细胞的数目和分裂细胞保留下来。分化细胞的数目受分化前干细胞的数目和分裂次数控制。可以说，干细胞是具多潜能和自我更新特点的增殖次数控制。可以说，干细胞是具多潜能和自我更新特点的增殖速度较缓慢的细胞。速度较缓慢的细胞。v干细胞的分类干细胞的分类v(1)(1)全能性干细胞：全能性干细胞：它具有形成完整个体的分化潜能。它具有形成完整个体的分化潜能。v如胚胎干细胞，具有与早期胚胎细胞相似的形态特征和很强的分化能力，如胚胎干细胞，具有与早期胚胎细胞相似的形态特征和很强的分化能力，可以无限增殖并分化成为全身可以无限增殖并分化成为全身200200多种细胞类型，进一步形成机体的所多种细胞类型，进一步形成机体

11、的所有组织、器官。有组织、器官。 v(2)(2)多能性干细胞：多能性干细胞：这种干细胞具有分化出多种组织细胞的潜能，但却这种干细胞具有分化出多种组织细胞的潜能，但却失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定的限制。骨髓多能造失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定的限制。骨髓多能造血干细胞是典型的例子，它可分化出至少血干细胞是典型的例子，它可分化出至少1212种血细胞，但不能分化出造种血细胞，但不能分化出造血系统以外的其它细胞。血系统以外的其它细胞。v(3)(3)单能干细胞也称专能或偏能干细胞：单能干细胞也称专能或偏能干细胞：这类干细胞只能向一种类型或这类干细胞只能向一种类型或密切相关的

12、两种类型的细胞分化，如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中密切相关的两种类型的细胞分化，如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞或叫卫星细胞。的成肌细胞或叫卫星细胞。干细胞研究应用的媒体报道干细胞研究应用的媒体报道一、利用干细胞，人体组织器官将能再生一、利用干细胞，人体组织器官将能再生 新闻背景英国足球名星新闻背景英国足球名星-贝克汉姆储存来自他刚出贝克汉姆储存来自他刚出生时留下的脐带血干细胞，以便万一他在赛场上重要器官生时留下的脐带血干细胞，以便万一他在赛场上重要器官受伤，则可以接受干细胞移植手术治疗。受伤，则可以接受干细胞移植手术治疗。 二、移植弟弟脐带血治好血癌！二、移植弟弟脐带血治好血癌！

13、3 3岁女童健康成长岁女童健康成长 一出世就患上急性骨髓性白血病（俗称血癌）的华裔一出世就患上急性骨髓性白血病（俗称血癌）的华裔女婴，被医生诊断只有女婴，被医生诊断只有10%10%的存活率。她过后好不容易捱到的存活率。她过后好不容易捱到弟弟出世，成功以弟弟的脐带血干细胞移植活命。今年弟弟出世，成功以弟弟的脐带血干细胞移植活命。今年3 3岁岁的她，不曾感冒和咳嗽，成了健康宝宝。的她，不曾感冒和咳嗽，成了健康宝宝。三三 克隆人体器官，用于器官移植克隆人体器官，用于器官移植心脏移植心脏移植肾脏移植肾脏移植 造血干细胞造血干细胞红细胞红细胞血小板血小板白细胞白细胞骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞骨髓中

14、造血干细胞分化出各种血细胞第第3 3节节细胞的衰老和凋亡细胞的衰老和凋亡第六章细胞的生命历程第六章细胞的生命历程单细胞生物单细胞生物一一. .个体衰老与细胞衰老的关系个体衰老与细胞衰老的关系个体衰老与死亡个体衰老与死亡细胞衰老与死亡细胞衰老与死亡多细胞生物多细胞生物个体衰老与死亡个体衰老与死亡细胞衰老与死亡细胞衰老与死亡细胞在不断更新细胞在不断更新二二. .细胞衰老的特征细胞衰老的特征1.细胞内的细胞内的水分减少水分减少,细胞萎缩细胞萎缩,体积减小体积减小,新新陈代谢速率减慢陈代谢速率减慢.2.细胞内多中细胞内多中酶酶活性降低活性降低. 如老年人的白发如老年人的白发3.细胞内的细胞内的色素逐渐

15、积累色素逐渐积累. 如老年斑如老年斑4.细胞内的细胞内的呼吸速率减慢呼吸速率减慢,细胞核体积增大细胞核体积增大,核膜内折核膜内折,染色质收缩染色质收缩.染色加深染色加深.5.细胞细胞膜通透性改变膜通透性改变,使物质运输功能降低使物质运输功能降低.三三. .细胞的凋亡细胞的凋亡是一种自然的是一种自然的生理过程生理过程由由基因基因决定的细胞自决定的细胞自动结束生命的过程动结束生命的过程, ,就叫细胞凋亡就叫细胞凋亡; ;也称也称细胞编程性死亡细胞编程性死亡。细胞的凋亡细胞的凋亡 例如：例如： 人胚胎中尾的消失人胚胎中尾的消失 胎儿手的发育过程中，五指的相互分离胎儿手的发育过程中，五指的相互分离 蝌

16、蚪发育过程中，尾的消失蝌蚪发育过程中，尾的消失 细胞坏死：细胞坏死： 受极端物理、化学或严重的病理性刺激受极端物理、化学或严重的病理性刺激引起的细胞损伤和死亡，并会导致炎症引起的细胞损伤和死亡，并会导致炎症反应。反应。第第6 6章章 细胞的生命历程细胞的生命历程第第4 4节节 细胞的癌变细胞的癌变癌症癌症 你知道威胁人类健康的你知道威胁人类健康的四大四大“杀手杀手”吗？吗？ - 1.心血管病 2.2.癌症癌症 3.艾滋病 4.糖尿病单位单位:万万全球每年新增癌症病例全球每年新增癌症病例 世界卫生组织国际癌症研究中心预测世界卫生组织国际癌症研究中心预测:2020:2020年全世界癌症发病率将比年

17、全世界癌症发病率将比20032003年增加年增加5050，全，全球每年新增癌症患者人数将达到球每年新增癌症患者人数将达到15001500万人。万人。 据据20002000年卫生事业发展情况统计公报，年卫生事业发展情况统计公报，我国城市地区居民疾病死因排在第一位的就我国城市地区居民疾病死因排在第一位的就是癌症。是癌症。 什么是癌？癌是怎样产生的呢？什么是癌？癌是怎样产生的呢？ 如何预防癌症？如何预防癌症？单位单位:万万我国癌症死亡人数不断增加我国癌症死亡人数不断增加 有人说，癌症就是肿瘤。就你所了解的情况，有人说，癌症就是肿瘤。就你所了解的情况，你同意这种说法吗？你同意这种说法吗？讨论题讨论题1

18、 1、肿瘤是细胞在致瘤因素作用下，基因发生了改变，失去对、肿瘤是细胞在致瘤因素作用下，基因发生了改变，失去对其生长的正常调控，导致异常增生。其生长的正常调控，导致异常增生。2 2、肿瘤分为良性肿瘤和恶性肿瘤肿瘤分为良性肿瘤和恶性肿瘤两大类。两大类。 良性肿瘤生长缓慢，与周围组织界限清楚，不发生转移。良性肿瘤生长缓慢，与周围组织界限清楚，不发生转移。恶性肿瘤恶性肿瘤生长迅速，可转移，还会产生有害物质，破坏正常器生长迅速，可转移，还会产生有害物质，破坏正常器管结构，使机体功能失调，威胁生命，管结构，使机体功能失调，威胁生命，称为称为“癌癌”。 机体内有的细胞受到机体内有的细胞受到致癌因子致癌因子的

19、作用，细的作用，细胞中胞中遗传物质发生变化遗传物质发生变化，就变成不受机体控制，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的的、连续进行分裂的恶性增殖恶性增殖细胞。细胞。一、什么是癌细胞？一、什么是癌细胞？材料材料1 1以上材料说明癌细胞具有怎样的特点？以上材料说明癌细胞具有怎样的特点？二、癌细胞的特征二、癌细胞的特征1在适宜的条件下，癌细胞能够在适宜的条件下，癌细胞能够无限增殖无限增殖观察图片，癌细胞与正常细胞有什么不一样吗？观察图片，癌细胞与正常细胞有什么不一样吗？2 2癌细胞的癌细胞的形态结构形态结构发生显著变化发生显著变化材料材料2 2材料材料3：癌症为什么难以治疗？癌症为什么难以治疗？思考：

20、思考： 3癌细胞的表面发生了变化。癌细胞的表面发生了变化。 由于由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞膜上的糖蛋白等物质减少， 使得癌细胞彼此之间的使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低黏着性显著降低， 容易在体内分散和转移。容易在体内分散和转移。癌细胞的分散和转移示意图癌细胞的分散和转移示意图2.2.化学致癌因子：化学致癌因子：无机物如石棉、砷化无机物如石棉、砷化物、铬化物、镉化物等；有机物如黄曲物、铬化物、镉化物等；有机物如黄曲霉毒素、亚硝胺等。霉毒素、亚硝胺等。1.1.物理致癌因子物理致癌因子：主要指辐射，如紫外：主要指辐射，如紫外线、线、X X射线等。射线等。3.3.病毒致癌因子：病毒致癌因

21、子：如致癌病毒如致癌病毒。三、有那些致癌三、有那些致癌因子呢？因子呢？快来关注1 1日本广岛、长崎在第二次日本广岛、长崎在第二次世界大战时受原子弹的影世界大战时受原子弹的影响。对幸存的居民进行响。对幸存的居民进行2929年的调查，发现皮肤癌、年的调查，发现皮肤癌、粒细胞性白血病发生率明粒细胞性白血病发生率明显增加，而且距离爆炸中显增加，而且距离爆炸中心越近，发生率越高。心越近，发生率越高。物理致癌因子物理致癌因子练一练练一练以下事例分别是哪一种致癌因子所导致？以下事例分别是哪一种致癌因子所导致？2.2.切尔诺贝利核电站核物质外泄，诱发了众多白血病切尔诺贝利核电站核物质外泄，诱发了众多白血病患者

22、。患者。物理致癌因子物理致癌因子. .居里夫人在研究工作中长期被放射线损伤，导致居里夫人在研究工作中长期被放射线损伤，导致白血病。白血病。物理致癌因子物理致癌因子4 4我国北方地区居民有冬季烧火炕的习惯，有时臀我国北方地区居民有冬季烧火炕的习惯，有时臀部皮肤发生癌变形成所谓的炕癌。华北地区食管癌部皮肤发生癌变形成所谓的炕癌。华北地区食管癌患者中有患者中有50%-73%50%-73%有喜欢热食的习惯。有喜欢热食的习惯。物理致癌因子物理致癌因子5. 35. 3、4-4-苯并芘是煤焦油中的主要致癌苯并芘是煤焦油中的主要致癌成分，存在于吸烟时烟草燃烧的烟雾、成分，存在于吸烟时烟草燃烧的烟雾、工厂的煤烟

23、、汽车的尾气等。近几十年工厂的煤烟、汽车的尾气等。近几十年来，肺癌的发病率增加。很可能和人们来，肺癌的发病率增加。很可能和人们吸入了大量的上述气体有关。吸入了大量的上述气体有关。化学致癌因子化学致癌因子6 6有人用砷酸钠治疗皮肤病后，出现有人用砷酸钠治疗皮肤病后，出现局部色素增加，过度角化，最后发展为局部色素增加，过度角化，最后发展为皮肤癌，砷是迄今发现的唯一使人致癌皮肤癌，砷是迄今发现的唯一使人致癌而不是动物致癌的物质而不是动物致癌的物质。化学致癌因子化学致癌因子7. 7. 日本日本“奥姆真理教奥姆真理教”曾在东京地铁使曾在东京地铁使用的用的“芥子气芥子气”，可以使人患白血病、肺，可以使人患

24、白血病、肺癌、乳腺癌。癌、乳腺癌。化学致癌因子化学致癌因子8 8EBEB病毒是一种疱疹病毒，能使儿童患病毒是一种疱疹病毒，能使儿童患淋巴癌和成人患鼻咽癌。淋巴癌和成人患鼻咽癌。19111911年年Rous Rous 第一次用鸡肉瘤的无细胞第一次用鸡肉瘤的无细胞提取物引起另一只鸡产生新的肿瘤提取物引起另一只鸡产生新的肿瘤 。病毒致癌因子病毒致癌因子病毒致癌因子病毒致癌因子原癌基因原癌基因抑癌基因抑癌基因正正常常细细胞胞致癌致癌因子因子突变突变细胞癌变细胞癌变四、致癌因子为什么会导致细胞癌变呢？四、致癌因子为什么会导致细胞癌变呢？丙烯酰胺丙烯酰胺亚硝胺亚硝胺苯并芘苯并芘 阅读教材阅读教材P.127

25、，资料分析，资料分析:“健康的生活方式与防癌健康的生活方式与防癌”。 有道是有道是“病从口入病从口入”，癌症也是一种病，它也，癌症也是一种病，它也是从是从“口入口入”的吗？的吗？ 讨讨 论论日常诱癌日常诱癌2020例例 感染乙肝病毒的可诱发感染乙肝病毒的可诱发肝癌肝癌 感染人乳头状病毒可诱发感染人乳头状病毒可诱发宫颈癌宫颈癌 感染螺旋杆菌可诱发感染螺旋杆菌可诱发胃癌胃癌 吸烟（每日超过吸烟（每日超过2 2包，包，1010年以上）年以上）可诱发可诱发肺癌肺癌 被动吸烟（被动吸烟（2222年以上）可诱发年以上）可诱发肺癌与喉癌肺癌与喉癌 经常接触沥青者，易诱发经常接触沥青者，易诱发皮肤癌皮肤癌 经

26、常接触煤焦油者，易患经常接触煤焦油者，易患皮肤癌皮肤癌 经常接触放射线者，易诱发经常接触放射线者，易诱发肺癌与白血病肺癌与白血病 长期使用化学性染发剂可诱发长期使用化学性染发剂可诱发淋巴癌淋巴癌 经常在太阳下曝晒，可诱发经常在太阳下曝晒，可诱发皮肤癌皮肤癌 酗酒可诱发酗酒可诱发咽喉癌咽喉癌 新鲜水果及蔬菜摄入不足可诱发新鲜水果及蔬菜摄入不足可诱发肺癌肺癌 红肉（即牛肉、羊肉）摄入量过大，可诱发红肉（即牛肉、羊肉）摄入量过大，可诱发结肠癌结肠癌 高盐咸食者，易患高盐咸食者，易患胃癌胃癌 报纸包食物可得报纸包食物可得各种癌症各种癌症 吃热烫食物易引起吃热烫食物易引起食道癌食道癌 纤维素摄入不足可诱

27、发纤维素摄入不足可诱发结肠癌和直肠癌结肠癌和直肠癌 过度肥胖可诱发过度肥胖可诱发结肠癌与乳腺癌结肠癌与乳腺癌 缺少锻炼（每周热量消耗少于缺少锻炼（每周热量消耗少于10001000卡）可诱发卡）可诱发 结肠癌和直肠癌结肠癌和直肠癌 长期精神压力可诱发长期精神压力可诱发各种癌症各种癌症 五、怎样预防癌症呢？五、怎样预防癌症呢？建立健康生活方式，远离致癌因子建立健康生活方式，远离致癌因子食物中的防癌物质：食物中的防癌物质：大豆 ；动物肝脏中含有的大量维生素D；蔬菜水果中富含的维生素C，维生素E，胡萝卜素；绿茶中富含多元酚健康生活方式让你远离癌症健康生活方式让你远离癌症 少吃脂肪少吃脂肪 饮食清淡饮食清淡 膳食纤维膳食纤维 不可忽视不可忽视 坚持运动坚持运动 保持苗条保持苗条 新鲜蔬果新鲜蔬果 每日必备每日必备 腌制食物腌制食物