細胞的分化及其意義
在個體發(fā)育過程中,由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程叫做細胞分化
例如:
①胚胎發(fā)育過程中從受精卵分化出心肌細胞和神經(jīng)細胞等。
②造血干細胞分化為造血細胞、免疫細胞。
③植物細胞質(zhì)壁分離不是細胞分化。
細胞分化普遍發(fā)生在多細胞生物的個體發(fā)育過程中(普遍性);在個體發(fā)育完成后,細胞分化仍將繼續(xù)進行,并貫穿整個生命歷程(持久性);正常機體內(nèi)分化的細胞通常保持相對穩(wěn)定、不可逆轉(zhuǎn)(穩(wěn)定性、不可逆性)
分化的細胞中仍含有全套的遺傳信息。細胞分化的原因是不同細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同(基因的選擇性表達)
例如:受精卵分化產(chǎn)生肌細胞和胰島B細胞,肌細胞中編碼肌動蛋白和肌球蛋白的遺傳信息得到執(zhí)行,編碼胰島素的遺傳信息沒有執(zhí)行;而在胰島B細胞中編碼胰島素的遺傳信息得到執(zhí)行,編碼肌動蛋白和肌球蛋白的基因沒有執(zhí)行。
細胞分化是多細胞個體發(fā)育的基礎(chǔ),它使多細胞生物體中的細胞趨向?qū)iT化,有利于提高各種生理功能的效率
細胞(細胞核)具有全能性
細胞的全能性是指已經(jīng)分化的細胞仍具有發(fā)育成完整個體的潛能
例如:離體的胡蘿卜韌皮部細胞在適宜條件下可培養(yǎng)成完整的胡蘿卜植株。
細胞具有全能性的原因在于分化的細胞仍含有全套的遺傳信息
細胞全能性的大小可根據(jù)實現(xiàn)全能性的難易程度加以比較
說明:全能性的實現(xiàn)需要已分化的細胞回到原先未分化的狀態(tài),從分化的狀態(tài)回到未分化的狀態(tài)可視作是細胞分化的逆向工程(脫分化、去分化)。一般來說,走得越遠回頭越難,分化程度越高實現(xiàn)全能性越難。但是配子作為高度分化的細胞卻通常含有極高的全能性。
全能性比較:植物細胞>動物細胞;受精卵>生殖細胞>體細胞。
植物細胞具有全能性,在離體并給予適宜條件下可以發(fā)育成完整的植株;動物細胞的全能性較難實現(xiàn),但體細胞核移植(克隆動物)實驗的成功說明動物細胞核仍具有全能性
干細胞具有分裂和分化的能力
干細胞是指具有分裂和分化能力的細胞
例如:造血干細胞具有分化能力,能分化為各種血細胞;同時造血干細胞具有分裂能力,能通過細胞分裂補充發(fā)生分化的造血干細胞。
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