一輪復(fù)習(xí) 細(xì)胞分化、癌變、衰老、凋亡

第二節(jié)細(xì)胞的分化成年人全身細(xì)胞總數(shù)約1012個。細(xì)胞種類有200多種。這么多種類細(xì)胞均來自一個受精卵.受精卵細(xì)胞群有絲分裂神經(jīng)細(xì)胞上皮細(xì)胞細(xì)胞分化肌肉細(xì)胞紅細(xì)胞功能：光合作用功能：保護(hù)功能功能：貯藏營養(yǎng)物質(zhì)總結(jié)：同一植物體的這些細(xì)胞也都來自一群彼此相似的早期胚細(xì)胞。1、分化的定義：在個體發(fā)育中，相同細(xì)胞的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。一、細(xì)胞分化分化的結(jié)果：產(chǎn)生形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細(xì)胞。分化的對象：相同細(xì)胞

注意：什么是穩(wěn)定性差異？

例如：在動物胚胎發(fā)育過程中，紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞都是來自中胚層。但是，后來紅細(xì)胞能夠合成血紅蛋白，而心肌細(xì)胞則能夠合成肌動蛋白和肌球蛋白。這兩種細(xì)胞的穩(wěn)定性差異是不可逆轉(zhuǎn)的。2、細(xì)胞分化的特點(diǎn)：

（1）細(xì)胞分化發(fā)生在整個生命進(jìn)程中，胚胎(動物）時期達(dá)到最大限度。該生命現(xiàn)象貫穿生命的始終，所以具有

性。（2）一般來說分化了的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)直到死亡，細(xì)胞分化具有

性和

性。（3）細(xì)胞分化是生物界普遍存在的現(xiàn)象，是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)，具有

性。持久穩(wěn)定不可逆普遍

在紅細(xì)胞中，與血紅蛋白合成有關(guān)的基因處于活動狀態(tài)，與肌動蛋白合成有關(guān)的基因處于關(guān)閉狀態(tài)。

在肌細(xì)胞中，與肌動蛋白合成有關(guān)的基因處于活動狀態(tài)，而與血紅蛋白合成有關(guān)的基因處于關(guān)閉狀態(tài)。細(xì)胞分化的機(jī)理：不同細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同，是基因的“選擇性”表達(dá)，

分化是以分裂為基礎(chǔ)的。就一個個體來說，各種細(xì)胞具有完全相同的遺傳信息。只是在不同細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同。細(xì)胞分化有什么意義？1）是個體發(fā)育的基礎(chǔ)。能形成具有特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的組織和器官。2）使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨于專門化，有利于提高各種生理功能的效率。從胡蘿卜根的韌皮部分離細(xì)胞已經(jīng)高度分化的細(xì)胞，能不能再分化成其他細(xì)胞？高度分化的細(xì)胞仍然有發(fā)育成完整個體的潛能一個細(xì)胞分裂形成的細(xì)胞團(tuán)*1958年斯圖爾德[美]實(shí)驗(yàn)胡蘿卜的根部含有植物激素、無機(jī)鹽、糖類等物質(zhì)的培養(yǎng)液中實(shí)驗(yàn)表明，在離體時給予細(xì)胞一定條件，高度分化的植物細(xì)胞仍具有發(fā)育成完整植株的能力。植物細(xì)胞具有全能性脫分化再分化克隆羊的全過程白面羊乳腺細(xì)胞的細(xì)胞核黑面羊卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)融合新的細(xì)胞代孕母羊白面羊的克隆羊體外培養(yǎng)一段時間實(shí)驗(yàn)證明:已分化的動物體細(xì)胞

具有全能性但是目前為止,人們還沒有成功地將單個已分化的動物體細(xì)胞培養(yǎng)成新的個體。為什么細(xì)胞核具有發(fā)育成完整個體的潛能？動物細(xì)胞是否具有全能性？的細(xì)胞核體細(xì)胞內(nèi)含有本生物物種全套的遺傳信息！細(xì)胞全能性大小的比較：在①受精卵、②生殖細(xì)胞、③高度分化的動物細(xì)胞中，全能性最大的是____,最小的是____。細(xì)胞全能性大小主要受細(xì)胞分化程度影響。細(xì)胞分化程度越高，全能性越____；分化程度越低，全能性越___。另外，植物細(xì)胞全能性____動物細(xì)胞?、佗鄣透吒哂冢?）分化的動物細(xì)胞，在一定條件下經(jīng)培養(yǎng)形成細(xì)胞群→不能體現(xiàn)細(xì)胞全能性，但動物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。（2）未脫離植物體細(xì)胞不能表現(xiàn)出全能性：植物細(xì)胞全能性的表達(dá)需要一定的條件，未脫離植物體的細(xì)胞，其全能性受到抑制，不能發(fā)育成完整的新個體。（3）同一個體不同類型細(xì)胞的RNA不同：同一個體的不同體細(xì)胞中核遺傳物質(zhì)完全相同，但由于選擇性表達(dá)的基因不同，因而轉(zhuǎn)錄生成的mRNA及翻譯生成的蛋白質(zhì)不同。注意：動、植物細(xì)胞全能性的應(yīng)用：蝴蝶蘭的大規(guī)模生產(chǎn)1快速繁殖花卉、蔬菜2拯救珍稀、瀕危動植物長江女神白鰭豚百合花杜鵑丹頂鶴3克隆人體器官，用于器官移植心臟移植腎臟移植受精卵細(xì)胞群有絲分裂神經(jīng)細(xì)胞上皮細(xì)胞細(xì)胞分化肌肉細(xì)胞紅細(xì)胞?細(xì)胞分化在什么時期？干細(xì)胞：動物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞，這些細(xì)胞叫做干細(xì)胞受精卵全能干細(xì)胞多能干細(xì)胞造血干細(xì)胞3.造血干細(xì)胞移植人們以前常說的骨髓移植、骨髓捐獻(xiàn)到今天已經(jīng)不準(zhǔn)確也不科學(xué)，由于我們醫(yī)學(xué)技術(shù)的高發(fā)展，也就是說我們真正采集、我們捐獻(xiàn)的實(shí)際是造血干細(xì)胞。在我們?nèi)松眢w哪些部位生產(chǎn)和存儲造血干細(xì)胞呢？一般來說，有三個部位，生產(chǎn)和儲存的大部分在骨髓里，所以我們叫做骨髓造血干細(xì)胞。還有一部分在外周血，也就是在血管里面有少量的造血干細(xì)胞。第三就是人們所知道，當(dāng)媽媽生完小孩之后，在臍帶里有大量、豐富的造血干細(xì)胞。反過來說造血干細(xì)胞都在哪些部位，有骨髓的造血干細(xì)胞，有外周血的造血干細(xì)胞，有臍帶血的造血干細(xì)胞，現(xiàn)在我們提倡用外周血的造血干細(xì)胞來進(jìn)行采集。那么骨髓的造血干細(xì)胞采集和外周血的造血干細(xì)胞采集有什么不同呢？如果說是骨髓移植用骨髓的造血干細(xì)胞，供者要進(jìn)行全麻，或者在他的骨上鑿幾個洞。用外周血造血干細(xì)胞則是先打三、四天的外周血動員劑，將骨髓中的造血干細(xì)胞動員入血，然后用采血的方法來采集，這樣的方法供者沒有什么痛苦。如何進(jìn)行造血干細(xì)胞移植：

首先讓骨髓中的造血干細(xì)胞大量釋放到血液中去，這個過程稱為“動員”。然后，通過血細(xì)胞分離機(jī)分離獲得大量造血干細(xì)胞用于移植，這種方法稱為“外周血造血干細(xì)胞移植”。這樣現(xiàn)在捐贈骨髓已不再抽取骨髓，而只是“獻(xiàn)血”了。而且，由于技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在運(yùn)用造血干細(xì)胞“動員”技術(shù)，只需采集分離約50至200毫升外周血即可得到足夠數(shù)量的造血干細(xì)胞。采集足夠數(shù)量的造血干細(xì)胞后，血液可回輸?shù)骄璜I(xiàn)者體內(nèi)。干細(xì)胞原料庫的建立

干細(xì)胞的分類全能干細(xì)胞多能干細(xì)胞專（單）能干細(xì)胞按分化潛能按發(fā)育狀態(tài)胚胎干細(xì)胞成體干細(xì)胞胚胎干細(xì)胞造血干細(xì)胞干細(xì)胞的種類及其全能性的比較分類細(xì)胞特征實(shí)例全能干細(xì)胞具有發(fā)育全能性，可以參加整個生物體的發(fā)育，構(gòu)成個體的各種組織和器官受精卵是一個最初始的全能干細(xì)胞多能干細(xì)胞具有分化出多種細(xì)胞組織的潛能，但不能發(fā)育成完整的個體骨髓多能造血干細(xì)胞專能干細(xì)胞只能分化成某一類型的細(xì)胞血液組織干細(xì)胞神經(jīng)組織干細(xì)胞皮膚組織干細(xì)胞【拓展提升】

分化細(xì)胞基因組所表達(dá)的基因可分為兩種類型：管家基因和奢侈基因。a．管家基因指所有細(xì)胞均要表達(dá)的一類基因，其產(chǎn)物是維持細(xì)胞基本生命活動所必需的，如呼吸酶基因。b．奢侈基因是指不同類型細(xì)胞特異性表達(dá)的基因，其產(chǎn)物賦予不同細(xì)胞特異的生理功能，如血紅蛋白基因、胰島素基因。一、利用干細(xì)胞，人體組織器官將能再生

新聞背景英國足球名星----貝克漢姆儲存來自他剛出生時留下的臍帶血干細(xì)胞，以便萬一他在賽場上重要器官受傷，則可以接受干細(xì)胞移植手術(shù)治療。

二、移植弟弟臍帶血治好血癌！3歲女童健康成長一出世就患上急性骨髓性白血病（俗稱血癌）的華裔女嬰，被醫(yī)生診斷只有10%的存活率。她過后好不容易捱到弟弟出世，成功以弟弟的臍帶血干細(xì)胞移植活命。今年3歲的她，不曾感冒和咳嗽，成了健康寶寶。干細(xì)胞研究應(yīng)用的媒體報道切取莖段置于培養(yǎng)基上擬南芥莖段從兩端開始膨大加粗第三節(jié)細(xì)胞的衰老和凋亡一、個體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系單細(xì)胞生物體：細(xì)胞的衰老或死亡就是個體的衰老或死亡。多細(xì)胞生物個體總是在不斷更新著，總有一部分細(xì)胞處于衰老或走向死亡的狀態(tài)。但從總體上看，個體衰老的過程也是組成個體的細(xì)胞普遍衰老的過程。這幅圖說明了怎樣的一種生命現(xiàn)象？由人物的變化,你能推測衰老細(xì)胞發(fā)生了哪些特征?衰老的細(xì)胞有什么特點(diǎn)?優(yōu)P58例P59NO3NO2二、細(xì)胞衰老的特征1.細(xì)胞內(nèi)水分減少，細(xì)胞體積縮小，新陳代謝的速度降低2.細(xì)胞內(nèi)酶的活性降低，色素沉積3.細(xì)胞膜通透性改變，運(yùn)輸功能降低4.細(xì)胞內(nèi)呼吸速率減慢，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮，染色加深一大：細(xì)胞核變大，染色質(zhì)收縮、染色加深。一?。杭?xì)胞內(nèi)水分減少，體積變小，代謝速率減慢一多：細(xì)胞內(nèi)色素積累增多兩低：膜的物質(zhì)運(yùn)輸功能降低，多種酶的活性降低為什么老年人皮膚上會長“老年斑“？由于細(xì)胞內(nèi)的色素隨細(xì)胞衰老而逐漸積累造成的。衰老細(xì)胞中出現(xiàn)色素聚集，主要是脂褐素的堆積。三、細(xì)胞衰老的原因自由基是含不成對電子的原子或基團(tuán)，具有高度反應(yīng)活性。包括：氧自由基（如·OH）、氫自由基（·H）、碳自由基、脂自由基等。自由基來源：外源性（如輻射）、內(nèi)源性。內(nèi)源性自由基產(chǎn)生于①由線粒體呼吸鏈電子泄漏產(chǎn)生；②由氧化酶（如MFO）催化底物羥化產(chǎn)生。1.自由基學(xué)說2．程序性衰老（programmedsenescence）生物的生長、發(fā)育、衰老和死亡都由基因程序控制的，衰老是某些基因依次開啟或關(guān)閉的結(jié)果。例1.在小鼠肝中，胚胎早期表達(dá)的胞質(zhì)丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶（cAAT）為A型，隨后停止表達(dá)，衰老時則表達(dá)B型cAAT例2.肝臟中的衰老標(biāo)志蛋白2在老年期表達(dá)。3．復(fù)制性衰老（replicativesenescence）細(xì)胞的增殖次數(shù)是有限的，稱“Hayflick”極限。如人胚成纖維細(xì)胞可培養(yǎng)60-70代。DNA每復(fù)制一次端粒就縮短一段，到一定程度時，則激活DNA損傷檢驗(yàn)，細(xì)胞凋亡。人的成纖維細(xì)胞端粒每年縮短14-18bp。端粒酶可修復(fù)端粒，此酶僅在干細(xì)胞中表達(dá)。4.衰老基因?qū)W說子女的壽命與雙親的壽命有關(guān)；動物都有相當(dāng)恒定的平均和最高壽命；成人早衰癥：約39歲衰老，47歲生命結(jié)束；嬰幼兒早衰癥：1歲衰老，12~18歲生命結(jié)束；早衰癥患者體內(nèi)解旋酶發(fā)生突變。衰老時，衰老相關(guān)基因（SAG）活躍表達(dá)，如senescentcellderivedinhibitionofDNAsynthesis。細(xì)胞的凋亡1.概念：由基因所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程，就叫細(xì)胞的凋亡。2.決定因素：由遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控。細(xì)胞凋亡的過程1.凋亡的開始：細(xì)胞皺縮，細(xì)胞連接消失，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膨脹，染色體固縮并沿著核膜分布，單細(xì)胞膜依然完整。2.凋亡小體的形成：核膜破裂，染色體斷裂為大小不等的片段，進(jìn)一步形成凋亡小體的形成。3.細(xì)胞的解體：凋亡小體逐漸與細(xì)胞分裂，脫落至細(xì)胞間質(zhì)，最終被周圍的細(xì)胞吞噬并消化。細(xì)胞凋亡的過程3、細(xì)胞凋亡意義1有利于清除多余、無用細(xì)胞。2.有利于清除完成正常使命的衰老細(xì)胞。3.有利于清除體內(nèi)的異常細(xì)胞。4.維持器官和組織中細(xì)胞數(shù)目的相對穩(wěn)定。細(xì)胞死亡自動死亡被動死亡(細(xì)胞凋亡)(細(xì)胞壞死)舉例P124意義遺傳物質(zhì)控制外界因素引起>小結(jié)項(xiàng)目細(xì)胞的凋亡細(xì)胞的壞死與基因的關(guān)系受基因控制的不受基因控制細(xì)胞膜的變化內(nèi)陷破裂形態(tài)變化細(xì)胞變圓，與周圍細(xì)胞脫離細(xì)胞外型不規(guī)則變化影響因素溫和的刺激或藥物引起電、熱、冷、機(jī)械傷害性刺激對機(jī)體的影響對機(jī)體是有利對機(jī)體是有害細(xì)胞的凋亡和壞死第4節(jié)細(xì)胞的癌變

癌細(xì)胞的定義：正常細(xì)胞在受到致癌因子的作用下，細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)發(fā)生變化，形成不受機(jī)體控制的、連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞。材料1：死亡原因死亡率（/10萬人）癌癥240.95腦血管疾病223.61呼吸系統(tǒng)疾病206.06心臟病173.49損傷與中毒95.61消