内容正文:
第四章 细胞增殖、分化衰老和死亡
第二节 分化、衰老和死亡
1.这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同?
这些细胞形态相差很大,结构上也有区别,功能上各不相同,但总体上都由细胞质膜、细胞质和细胞核构成。
比较构成人体组织的细胞
构成人体器官有四种组织:上皮组织、肌肉组织、结缔组织和神经组织。组织由形态相似,结构、功能相同的细胞构成。
上皮细胞
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
2.这些细胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的细胞,正常情况下,它们还能恢复成早期胚胎细胞吗?一种组织的细胞会不会转变成其他组织的细胞?
正常情况下,它们不能恢复成早期胚胎细胞,也不会转变成其他组织的细胞。
比较构成人体组织的细胞
构成人体器官有四种组织:上皮组织、肌肉组织、结缔组织和神经组织。组织由形态相似,结构、功能相同的细胞构成。
上皮细胞
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
叶肉细胞
表皮细胞
储藏细胞
功能:光合作用
功能:保护作用
功能:贮藏营养
比较植物体的不同细胞
同一植物体的这些细胞都来自一群彼此相似的早期胚细胞。
一、细胞分化
1.概念:
在个体发育中,由一个或一种细胞经细胞分裂产生的子代细胞,在形态结构和生理功能上逐渐发生稳定性差异的过程,叫作细胞分化
2.实质:
这是细胞中的基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
遗传信息没变
(细胞形态、结构和功能不同)
A B C D E
细胞分裂
细胞分化
细胞分裂使细胞数目增多,
细胞分化使细胞种类增加。
资料一:细胞分化是生物界普遍存在的生命现象,它是生物个体发育的基础。
资料三: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。
资料四:造血干细胞 → 原红细胞 → 早幼红细胞 → 中幼红细胞 → 晚幼红细胞 → 成熟红细胞 → 死亡
持久性
稳定性
不可逆性
3.特点:
资料二:从受精卵形成胎儿的胚胎发育过程中存在细胞分化。细胞分化不仅发生在人的胚胎发育阶段,还贯穿于整个生命进程中。
普遍性
遗传物质不变
4.结果:
形成不同形态、结构、功能的细胞,不同类型的细胞构成不同的器官和组织。
(1)细胞分化是个体发育的基础。
(2)细胞分化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。
5.意义:
细胞分裂与细胞分化的比较
已经高度分化的细胞,能不能再分化成其他细胞呢?
比较 细胞分裂 细胞分化
不
同
点 细胞变化
发生时间
相同点
联系
增加细胞数目
从受精卵开始,有些细胞保持终生分裂能力,有些细胞发育到一定时期停止分裂
增加细胞种类
发生在整个生命进程中
遗传信息都不变
先分裂,后分化,细胞分裂是分化的基础,
共同完成生物个体发育过程
实验结论:高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力
材料一
1958年,美国科学家斯图尔德用胡萝卜韧皮部细胞成功地培育出了一棵完整的植株。
离体的生物既然有全套遗传信息,会在一定条件下发育成完整的个体吗?
植物细胞具有全能性
实验结论:已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。
材料二
科学家曾用非洲爪檐的蝌蚪做实验,将它的肠上皮细胞的核移植到去核的卵细胞中,结果获得了新的个体。
细胞内含有本生物物种全套的遗传信息。
细胞分裂和分化后,仍然具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
1.概念:
2.原因:
一些没有分化的细胞,如受精卵、动物和人体的早期胚胎细胞、植物体的分生组织细胞也具有全能性。
二、细胞全能性
3.应用:
(1)快速繁殖花卉、蔬菜等
(2)拯救珍稀、濒危动植物
长江女神白鳍豚
百合花杜鹃
(3)克隆人体器官,用于器官移植
心脏移植
肾脏移植
全能性高低的比较
全能性较高 全能性较低
植物细胞 动物细胞
可以增殖的细胞 不再增殖的细胞
未分化或分化程度低的细胞 分化程度高的体细胞
受精卵>生殖细胞>体细胞
细胞分化与细胞全能性的比较
细胞分化 细胞全能性
原因 细胞内基因的选择性表达 已分化的细胞依旧含有本
物种的全套遗传信息
结果 形成形态、结构和功能不同的细胞 可形成新的个体
比较 分化程度:
体细胞>生殖细胞>受精卵 全能性:
受精卵>生殖细胞>体细胞
关系 ①两者的遗传物质都不发生变化
②细胞的分化程度越高,具有的全能性越小
三、干细胞
动物和人体内保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫做干细胞。
1.概念:
2.类型:
全能干细胞:能分化成各种细胞,如胚胎干细胞;
多能干细胞:能分化成多种细胞,如造血干细胞;
专能干细胞:只能向特定细胞分化,如神经干细胞;
干细