内容正文:
第六章 细胞的生命历程
第2节 细胞的分化
在人体内,红细胞的寿命为120d左右。白细胞的寿命约为5~7d。这些血细胞都是失去分裂能力的细胞。
白血病患者的血液中出现大量的异常白细胞。而正常的血细胞明显减少。通过骨髓移植可以有效的治疗白血病。
为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡而减少?
骨髓与血细胞的形成有什么关系?
健康人会不断产生新的血细胞,补充到血液中去。
骨髓中的造血干细胞能够通过细胞增殖和分化不断产生不同种类的血细胞。
讨论:
【问题探讨】
一.细胞分化及其意义
01
细胞分化及其意义
上皮细胞
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
总结:同一动物体的这些细胞
都源自早期胚细胞。
细胞分化
构成人体的器官有四种组织:上皮组织、肌肉组织、结缔组织、神经组织,这些组织又是由一些相似的细胞所构成。如下图。
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,但总体上都由细胞膜、细胞质和细胞核构成。
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。
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
上皮细胞
1.这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同?
均不同,但总体上都由细胞膜、细胞质和细胞核构成。
【问题探讨】
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。
叶肉细胞
表皮细胞
储藏细胞
功能:光合作用
功能:保护功能
功能:贮藏营养物质
总结: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。
细胞分化
表皮细胞没有叶绿体,角质层较厚。
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。
细胞分裂
细胞分化
细胞分化及其意义
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。
分化的起点:
一个或一种细胞增殖产生的后代
分化的结果:
产生形态、结构、功能不同的细胞。
不可逆性
细胞分化发生在整个生命历程中。
持久性
在生物界中普遍存在,是生物个体发育的基础。
普遍性
已经分化的细胞一直保持分化后的状态,直到死亡,都不能恢复到原来胚胎细胞的形态和结构。
稳定性
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。
分化后的细胞核内遗传物质不发生改变。
遗传物质不变性
细胞分化的特点
那么同样是来自受精卵的细胞,为什么会出现这么大的不同呢?
11
2.实质
细胞分化是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。
细胞分化的实质:
基因的选择性表达
同一个体,每个细胞含有的基因都一样,但基因表达情况不同。
就同一个体来说,各细胞具有完全相同的遗传信息。
呼吸酶
晶状体蛋白
胰岛素
表达
表达
表达
(1)在所有细胞中都表达的基因,与细胞分化无关,如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等。
(2)只在特定细胞中选择性表达的基因,与细胞分化有关,如胰岛素基因、血红蛋白基因。
细胞分化
1.三个水平分析细胞分化
2.细胞分化的“变”与“不变”
C
细胞分化的意义
产生形态、结构、功能不同的细胞,
不同类型的细胞构成不同的器官和组织。
细胞分化的结果
(1)生物界中普遍存在的生命现象,它是个体发育的基础。
(2)使多细胞生物体中的细胞趋于专门化,有利于提高机体生理功能的效率。
细胞分化及其意义
细胞分裂与细胞分化的比较
细胞分裂 细胞分化
不
同
点 细胞变化
相同点
联系
遗传物质都不变
①先分裂,后分化;
②细胞分裂是分化的基础,共同完成生物个体发育过程;
③一般来说,分化程度越高,分裂能力越低
细胞分化程度:体细胞 > 生殖细胞 > 受精卵
增加细胞数目
增加细胞种类
02
细胞的全能性
如果给与一定条件,那么已经发生高度分化的细胞,还能像早期胚胎细胞那样,再分化成其它细胞吗?
高度分化的细胞具有该生物的发育的全部遗传物质,因此,这些细胞可以再分化为其他细胞。
早期胚胎通过细胞分裂和分化逐渐发育,形成各种组织和器官。如果给予一定的条件,这些组织和器官中高度分化的细胞,能不能像早期胚胎那样,再分化成其他细胞呢?
小组讨论,问题探究:
愈伤组织
胚状体
韧皮部细胞
植物激素、无机盐
糖类
有根、茎、叶的试管苗
资料1:1958年,美国科学家斯图尔德的实验
细胞的全能性
脱分化
再分化
1.分化的细胞长成完整植株需要什么条