医学教程 《细胞的分化、衰老、凋亡和癌变》

第2节细胞的分化1.细胞分化的概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。受精卵细胞群上皮组织肌肉组织神经组织结缔组织①②细胞分裂细胞分化不同点细胞数量形态结构功能相同点联系增加相同不变差异遗传信息不变细胞分裂是分化的基础，共同完成生物个体发育过程2.细胞分化与分裂的区别和联系2.黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。3.分化后的细胞将一直保持分化后的状态，不能再回到分化前的状态，直到死亡。稳定性（遗传物质未变）不可逆性

1.

细胞分化发生在整个生命进程中。持久性3.细胞分化的特点4.细胞分化的时期整个生命历程，（幼年、成年、老年）胚胎期达最大限度细胞为什么会出现分化的呢？红细胞合成血红蛋白血红蛋白基因开启合成肌动蛋白肌细胞资料：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（肌细胞中的一种蛋白质）合成有关的基因则处于关闭状态；在肌细胞中则相反。肌动蛋白基因开启细胞分化是不同细胞中遗传信息的执行情况不同导致。5.细胞分化的机理：

细胞分裂细胞分化原因结果意义特性关系细胞分裂与细胞分化的区别与联系①细胞表面积和体积发展不平衡；②细胞核与细胞质发展不平衡；③增殖的需要基因的选择性表达生成相同的细胞：细胞数目增多，细胞类型不变生成不同的细胞：细胞类型增多，数目不变①促进多细胞个体形成，生长和发育的需要；②单细胞生物形成新个体的需要①组织、器官的形成；②组织、器官的修复①局部性；②周期性①持久性；②不可逆性；③普遍性；④差异性①细胞分裂是细胞分化的基础，细胞分裂产生了相同细胞的后代，细胞分化使相同细胞的后代发生了形态、结构和生理功能上的差异。生物体内细胞并没有表现出全能性，而是分化成为不同的细胞、组织，这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果；②细胞分裂只是增加了细胞数量，细胞分化形成了具有特定形态、结构和功能的组织和器官，没有细胞的分化，多细胞生物不可能正常发育细胞分化的意义是什么呢？

①是生物个体发育的基础思考：6.细胞分化的意义如果只有细胞增殖,受精卵能否发育成一个完整的个体？细胞组织器官系统个体叶脉上表皮叶肉下表皮②使多细胞生物体中的细胞趋于专门化,有利于提高各种生理功能的效率。思考：早期胚胎细胞（如受精卵）通过细胞分化逐渐发育，形成各种组织和器官。思考：这些组织和器官中高度分化的细胞（如表皮细胞），还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其他细胞吗？植物体内高度分化的细胞如表皮细胞、根细胞能否继续分化发育吗？我们共同看一下美国科学家斯图尔德的一个实验1.植物组织培养的过程韧皮部细胞植物激素无机盐糖类细胞团胚状体有根、茎、叶的试管苗1、该实验说明什么问题？植物体细胞能发育成一个个体①②如果我们不把胡萝卜韧皮部取下来这些细胞能否发育成个体？不能，说明这些细胞具备这个能力，但生长在生物体内则不能实现。也就是说细胞只是具有这样的潜能。二.细胞的全能性1.概念:是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。2.条件①离体(必要条件)。②一定的营养物质(无机盐、维生素、氨基酸等)。③激素。④适宜的条件(适宜的温度、pH等)。你知道植物组织培养技术在哪些方面有所应用吗?3.细胞全能性的比较具有分裂能力的细胞﹥高度分化的细胞受精卵＞生殖细胞＞体细胞4.植物组织培养的应用：组织培养进行快速繁殖拯救濒危物种与基因工程结合培育作物新类型用植物组织培养技术培育的玫瑰、兰花手机吊坠思考为什么已经分化的细胞具有全能性呢？

由于体细胞一般是通过有丝分裂繁殖而来的，一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的染色体，也即带有该生物个体全套的遗传信息。如胡萝卜韧皮部细胞没有叶绿体，可培养出来的植株具有叶绿体，说明什么？5.细胞全能性的理论基础细胞内含有该物种的全部遗传信息刚才我们学习的是植物细胞的全能性，那么动物细胞是否具有全能性？下面我们以多利羊的培育为例多莉是怎么诞生的？克隆羊“多莉”的生世：母绵羊B

乳腺细胞母绵羊A未受精的卵细胞

母绵羊C“多莉”

重组细胞

发育成胚胎去细胞核取细胞核子代个体与哪只羊相似？这个实验说明了什么?“多利”的诞生证明:已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性6.动物细胞核的全能性但是，到目前为止，人们还没有成功地将单个已经分化的动物细胞培育成新的个体。除受精卵外，植物体和人体内有没有具有分裂分化能力的细胞？干细胞的种类：全能干细胞------胚胎干细胞

多能干细胞------造血干细胞

专能干细胞------神经干细胞干细胞：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。1.下列对细胞分化的叙述正确的是（）A．细胞分化是遗传物质改变的结果B．细胞分化发生在从受精卵到胚胎形成的过程C．细胞分化从原肠胚后期开始至生命结束D．细胞分化是由细胞内遗传信息执行情况不同产生的2.人胰岛B细胞能产生胰岛素，但不能产生红细胞中的血红蛋白，根据此推测人胰岛B细胞中（）A．只有合成胰岛素的基因B．在细胞分化过程中，基因的数目发生了变化C．既有合成胰岛素的基因也有合成血红蛋白的基因，但不同细胞遗传信息的执行情况不同D．只有合成胰岛素的基因和其他基因，但没有合成血红蛋白的基因DC3.下列实例中能体现细胞全能性的是（）①用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株②植物用种子进行繁殖③用烟草组织培养的单个细胞培育出了可育的完整植株

A．①②B．①③C.②③D.①②③4.科学家用甲母羊乳腺细胞的细胞核与乙母羊卵细胞的细胞质重组成一个细胞，成功培养了“多莉”羊。下列关于此实验的说法正确的是（多选）（）

A．高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性

B．重组细胞的细胞核内含有保持物种遗传性所需要的全部遗传物质

C．在理论上，可以运用上述方法拯救濒危物种

D．运用上述方法，科学家已经可以用单个细胞来培养新的动物体BABC5、细胞分化过程中，一般不会出现的是A、细胞核遗传物质的改变B、细胞器种类和数量的改变C、蛋白质种类和数量的改变D、细胞表面结构的改变A6、要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，需要A、具有完整的细胞核的细胞B、离体状态C、导入外源基因D、一定的营养物质和激素ABD第3节细胞的衰老和凋亡酶活性降低水分减少色素积累通透性改变呼吸速度减慢总结1：人体衰老症状与原因分析细胞衰老的主要特征充满皱纹头发变白老人斑无力吸收能力下降细胞衰老的特征②细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，新陈代谢减慢；④多种酶的活性降低；

③细胞内色素随着细胞衰老而积累；

①细胞内呼吸速率减慢，细胞核体积增大，核膜内折，染色质固缩，染色加深；⑤细胞膜通透性改变，物质运输功能降低。细胞衰老的特征:“一大一小一多两低”一大一小两低一多个体衰老==细胞衰老？总结2：个体衰老和细胞衰老的关系（2）单细胞生物：细胞的衰老个体衰老=（1）多细胞生物：细胞的衰老个体的衰老；个体衰老是组成个体的细胞普遍衰老的过程。=细胞的凋亡概念：由基因决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。（细胞编程性死亡）胎儿手的发育凋亡意义①确保正常发育生长：清除多余的细胞②维持内部环境稳定：清除受损、突变、衰老的细胞③积极防御外界干扰：阻止病毒在感染细胞复制细胞死亡自动死亡被动死亡(细胞凋亡)(细胞坏死)遗传物质控制外界因素引起项目细胞凋亡细胞坏死与基因的关系细胞膜的变化形态变化影响因素对机体的影响比较细胞凋亡与细胞坏死受基因控制：主动结束生命活动不受基因控制：被动结束生命活动内陷破裂细胞变圆，与周围细胞脱离细胞外形不规则由遗传机制决定的程序性调控电、热、冷、机械等不利因素有利有害一、癌细胞的概念：

有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。二、癌细胞的特征（1）在适宜的条件下，癌细胞能够无限增殖体细胞能分裂50-60次（2）癌细胞的形态结构发生显著变化癌变后球形的成纤维细胞癌细胞的分散和转移示意图癌症为什么难治？

由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低，容易在体内扩散和转移（3）癌细胞的表面发生变化三、细胞癌变的原因（1）物理致癌因子：辐射（紫外线、X射线、电离辐射等）1、致癌因子

日本广岛、长崎在第二次世界大战时受原子弹的影响。幸存的居民皮肤癌、白血病发生率明显增加。切尔诺贝利核电站核泄漏，诱发众多白血病患者。图为悲惨的受害者

居里夫人在研究工作中长期被放射性射线损伤，导致白血病（2）化学致癌因子：无机物—如石棉、砷化物、铬化物、镉化物等；有机物—如黄曲霉素、亚硝胺、尼古丁、甲醛、苯、联苯胺、煤焦油、苯并芘等（3）病毒致癌因子：感染人的细胞，将其基因整合进入人的基因组，诱发癌变如：感染乙肝病毒可诱发肝癌；

感染人乳头状病毒可诱发宫颈癌；

EB病毒是一种疱疹病毒，使儿童患淋巴癌、成人患鼻咽癌。2、内因——遗传因素抑制细胞不正常的增殖。负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。A.原癌基因B.抑癌基因肿瘤细胞正常细胞为什么会转化成癌细胞？癌细胞正常细胞原癌基因抑癌基因突变突变癌基因失去抑制作用不能控制（致癌因子的作用）不受控制，恶性增殖四、癌症的预防1.避免接触各种致癌因子讨论：长期在阳光下曝晒，易患皮肤癌，那还能晒太阳？日常生活中还有哪些方面需要注意？如：房子装修好后不要立即住进去；电脑、电视、手机等有辐射，尽量远离；世界卫生组织(WHO)公布的全球十大垃圾食物

油炸类食品

腌制类食品

加工类肉食品饼干类食品汽水可乐类食品方便类食品冷冻甜品类