医学细胞生物学》细胞分化
细胞生物学中的细胞分化与分裂
细胞生物学中的细胞分化与分裂细胞是生物体的基本单位，细胞生物学研究着生命的奥秘。
在细胞的发展过程中，细胞会经历细胞分化和细胞分裂两个重要过程。
细胞分化是指细胞从未分化状态向特定类型细胞的转变，而细胞分裂则是指细胞在生长和繁殖过程中自我复制和分离。
本文将从这两个方面来详细探讨细胞生物学中细胞分化和细胞分裂的相关知识。
一、细胞分化细胞分化是指同一种细胞在功能和形态上的差异化，是多细胞生物体内不同细胞类型形成的基础。
细胞分化的过程中，未分化的细胞会通过基因表达的调控逐渐转变为特定的细胞类型，从而承担特定的功能。
细胞分化的发生需要一系列复杂的内外因素的参与，包括基因调控、信号通路和细胞与邻近细胞的相互作用等。
细胞分化的一个经典案例是干细胞的分化。
干细胞具有自我复制和未定向分化为各种细胞类型的能力。
在特定的环境和刺激下，干细胞可以通过分化成为神经细胞、心肌细胞、肌肉细胞等。
这一过程中，细胞内的转录因子和外界信号分子起着重要作用。
通过调控这些因子的表达，体细胞可以不仅仅是复制自己的DNA，还可以向外分化为大部分体细胞。
这一发现让人们对于细胞的分化和再生过程有了更深入的了解。
二、细胞分裂细胞分裂是细胞在生长和繁殖过程中自我复制和分离的过程。
细胞分裂分为有丝分裂和无丝分裂两种类型。
有丝分裂是指经过一系列复杂的步骤，细胞的染色体在分裂过程中分离，最终形成两个基本一致的子细胞。
无丝分裂则是指细菌等原核细胞通过简单的DNA复制和分离形成两个相同的细胞。
有丝分裂是细胞分裂中最为常见和复杂的过程。
它包括有丝分裂前期、有丝分裂中期、有丝分裂后期和有丝分裂后期四个阶段。
在有丝分裂前期，细胞的染色体开始缩短、变厚，形成染色体条状结构，并且核膜逐渐解体。
在有丝分裂中期，染色体排列成等距离的中央区域，此时纺锤体完全形成。
在有丝分裂后期，细胞的染色体开始分离成两个群体，纺锤体逐渐消失。
最后，有丝分裂后期，细胞完成分裂，形成两个基本一致的子细胞。
细胞分化名词解释细胞生物学
细胞分化名词解释细胞生物学
在细胞生物学中，细胞分化是一个重要的概念，它指的是一个细胞在形态、结构和功能上转化为另一种细胞的过程。
细胞分化是胚胎发育和组织形成的基础，也是生物体发育和成熟的关键步骤。
具体来说，细胞分化是指一个原始的、未分化的细胞在特定的环境刺激下，通过基因调控和化学信号传递等机制，逐渐转化为一种具有特定形态、结构和功能的成熟细胞。
这个过程是不可逆的，一旦细胞分化为某种特定类型，它就不再能够回到原来的状态。
细胞分化的机制非常复杂，其中涉及到多种因素，包括基因调控、细胞间信号传递、细胞周期控制等。
在分化过程中，细胞会逐渐失去其全能性，即其发育成多种不同类型的细胞的能力会逐渐减弱。
相反，细胞会逐渐获得一种或几种特定的功能，这些功能是与其分化后的细胞类型相对应的。
在人体中，细胞分化是组织修复和疾病发生的重要基础。
分化后的细胞具有相对稳定的形态和功能，因此当它们发生异常或损伤时，可能会导致疾病的出现。
例如，在癌症等疾病中，细胞分化可能会受到干扰或破坏，导致异常细胞的出现和增殖。
细胞生物学中的细胞分化和细胞命运决定机制
细胞生物学中的细胞分化和细胞命运决定机制细胞分化是指由未特化的细胞分化为特定类型或功能的成熟细胞的过程。
而细胞命运决定机制则是指影响细胞分化的内外因素及其相互作用。
在细胞生物学领域中，细胞分化和细胞命运决定机制是非常重要的研究方向。
一、细胞分化细胞分化是指由原始的未分化状态向特定类型或功能细胞转变的过程。
这个过程在多细胞生物的发育过程中起着至关重要的作用。
细胞分化包括细胞特化和细胞成熟两个过程。
在细胞特化阶段，原始细胞通过调控基因表达途径，选择性地转录特定的基因，从而导致细胞功能和形态的差异化。
这种差异化可以使细胞在结构和功能上适应特定生理环境和组织功能需求。
而细胞成熟是指细胞在细胞特化过程中逐渐发展和巩固其特定的细胞功能和形态。
在这个过程中，细胞会合理利用特定的细胞器和分子机制，以确保细胞能够正常运作并执行其特定的功能。
二、细胞命运决定机制细胞命运决定机制是指决定细胞分化方向的各种内外因素及其相互作用。
细胞命运往往由调控基因表达的网络所决定，而这个网络可以被内外环境信号和细胞-细胞相互作用所调节。
1. 内因素内因素主要包括细胞内的基因表达调控网络、细胞周期调控以及细胞内信号通路等。
基因表达调控网络是细胞分化的核心调控机制，通过选择性地启动或关闭特定的基因表达，决定了细胞的命运。
此外，细胞周期调控和细胞内信号通路的正常运作也对细胞命运具有重要影响。
2. 外因素外因素主要包括控制细胞分化方向的信号分子、细胞外基质以及细胞-细胞相互作用等。
在多细胞生物体内，各种细胞因子和信号分子通过细胞外基质的作用，与细胞膜上的受体结合，从而影响细胞的命运。
此外，细胞与细胞之间的相互作用，如细胞黏附、细胞间的信号传递等也会对细胞分化产生影响。
三、细胞分化和细胞命运决定机制的研究方法在研究细胞分化和细胞命运决定机制时，科学家们采用了各种方法和技术。
其中，重要的研究手段包括：1. 基因表达分析：通过测量和比较不同细胞类型或发育阶段的基因表达模式，可以揭示细胞命运决定机制的一些规律，如转录因子的表达、特定信号通路的激活等。
细胞生物学13细胞分化
讨论二
• 机体如何意识到失去的部分，又是如何知道丢失的 部位及丢失的多少？
• 替代物来自何处？是剩余的原胚细胞、干细胞还是 已分化的细胞去分化的结果？
• 原结构的重建是补充的新组织，还是由伤口处一些 细胞增殖代替了缺失的结构？
二、细胞分化的特点
1.时空性：也称为差别基因表达； 2.定向性：也称为决定(determination)；
• 分化的主要标志：细胞内合成新的特异性蛋白质 • 细胞分化的关键：细胞选择性表达合成特异性蛋白质，导致细胞形
态、结构和功能各异
管家基因(house Keeping gene)是指所有 细胞中均要表达的一类基因，其产物是对 维持细胞基本生命活动所必需的 。如膜蛋 白、核糖体蛋白、线粒体蛋白等。
奢侈基因（luxury gene）：或称组织特 异性基因(tissue-specific genes)，编码决定 细胞性状的特异基因，对细胞自身生存无 直接影响，是细胞向特殊类型分化的物质 基础。如血红蛋白、肌动蛋白。
调节基因(regulatory genes)：产物用于 调节组织特异性基因的表达，起激活或者 起阻遏作用。
转分化（transdifferentiation）：一种类 型分化的细胞转变成另一种类型的分化细胞 现象称转分化。
——转分化经历去分化（dedifferentiation）和 再分化（redifferentiation）的过程
单能干细胞(monopotential /unipotent stem cell)或称定 向干细胞(directional stem cell)，只能分化 为一种类型的细胞。
多能细胞
脑 脊髓
单能细胞
全能细胞
神经管
腺 毛、齿、爪等 髓样组织
细胞生物学中的细胞分化
细胞生物学中的细胞分化细胞是构成生物体的基本单位，而细胞分化则是细胞生物学中的一个重要概念。
众所周知，同一个生物体内的所有细胞都起源于一个单一的受精卵细胞。
然而，这些细胞在发育过程中却经历了分化，最终分化成了不同的组织和器官，完成了其相应的生理、生化、形态和功能的特化。
那么，细胞分化是如何发生的呢？一、细胞分化的定义细胞分化是指在细胞发育过程中，干细胞或祖细胞会逐渐分化成不同的成熟细胞类型，具备特定的功能和结构。
这个过程很复杂，涉及到细胞的基因表达、蛋白质组合和胞质组织的动态变化。
二、细胞分化的类型在生物体发育的过程中，细胞可以按照不同的方式进行分化。
目前比较常见的细胞分化类型有：1.成熟细胞分化成熟细胞分化是指细胞最初从干细胞或成纤维细胞等种类的细胞逐步发育成为成熟的细胞类型，例如肌肉细胞、神经细胞、心肌细胞等。
成熟细胞分化的过程表现为一系列基因表达的变化，这些基因通常以时序、空间和谐音控制，最终形成特定的蛋白质组合来发挥功能。
2.细胞分化的细节与成熟细胞的功能明确、物理和化学结构稳定不同，某些細胞在发育成熟前还涉及过渡状态，即与同时期细胞功能相似但结构和表达基因有所差异的细胞分化状态。
例如，骨髓干细胞可以分化成红血球，但在这个过程中会形成一些具有类似红细胞的特性的“过渡细胞”，并为分化创造可控的突破口。
3.再生分化再生分化是指一些细胞能够在一定的条件下重新分化，进而恢复被破坏或失去的功能。
例如，一些动物在缺失某些器官或组织后，其干细胞可以重新分化并基于有效的可辨别性再生这些缺少的部位。
三、细胞分化的影响因素1.体内环境细胞在分化过程中会受到其所处的体内环境的影响。
例如，胚胎的形态发育会受到母体的激素、营养和信号分子的影响。
这些因素作用于细胞时，就能够调节细胞基因表达调度表达的遗传信息、催化化学反应、通过信号调控细胞传导，从而影响分化的过程。
2.基因调控细胞分化的过程中，某些基因被激活或静默，从而控制不同的细胞类型的特殊结构、功能和性状。
细胞生物学细胞分化
有些癌基因编码活性过度的受体或活性过强的细胞内信号转导蛋白，它们可在没有外源信号的情况下促使细胞过度增殖而癌变.
原癌基因突变: Gain-of-function mutations
Bcl-2 oncogene: Prevent apoptosis
Ras oncogene: Retain bind GTP
抑癌基因的突变是隐性的。
Rb bind with E2F transcription factor
p53基因
人体抑癌基因。该基因编码一种分子量为53kDa的蛋白质，命名为P53。
分化启动机制：
如表达大量的肌动蛋白和肌球蛋白构成收缩器，并融合成肌细胞样的多核细胞等。
皮肤结缔组织的成纤维细胞表现出骨骼肌细胞的特征:
借助于组合调控，一旦某种关键性基因调控蛋白与其它调控蛋白形成适当的调控蛋白组合，不仅可以将一种类型的细胞转化成另一种类型的细胞，而且遵循类似的机制，甚至可以诱发整个器官的形成。
可以定义为一类具有分裂和分化能力的细胞。
干细胞
（二）影响细胞分化的因素
1．胞外信号分子对细胞分化的影响
胚胎诱导:早期胚胎发育过程中，一部分细胞会影响周围细胞使其向一定方向分化，这种作用称近端组织的相互作用，也称为胚胎诱导。 近端组织的相互作用是通过细胞旁分泌产生的信号分子旁泌素（又称细胞生长分化因子）来实现的。
Dolly: A lamb with no father
高度分化的动植物体细胞，在遗传背景（基因组DNA)和功能上均是全能的。
多莉羊的克隆
细胞核始终保持其分化的全能
动物细胞的全能性
胚胎干细胞（embryonic stem cell,ES细胞）
( 胚胎) 滋养层
第十四章 细胞分化
• 2.细胞分化发生与G1期，G1期长短决定了 分裂速度和分化过程。所以分裂速度和分 化过程负相关。
医学细胞生物学
第二节 细胞分化的分子基础
• 一、基因组的活动模式 • （一）基因的选择性表达是细胞分化的普遍规律 • 1.基因组本身并未随细胞分化发生不可逆性改变，细
医学细胞生物学
第一节 细胞分化的基本概念
• （三）终末分化细胞的细胞核具有全能性
全能干 细胞
多能干 细胞
单能干 细胞
终末分 化细胞
医学细胞生物学 Dolly的标本和伊恩博士
Dolly：1996.7.5.世界上第一只克隆羊Dolly由英国爱丁 堡大学的伊恩博士研制成功，2003.2.14.由于肺结核而 被安乐死，它的标本于2003年4月9日陈列于苏格兰首都 爱丁堡国家博物馆。
脊索，骨骼肌， 肾小管，红细胞
胰腺，甲状腺， 肺泡上皮细胞
生殖细胞
精子，卵子
医学细胞生物学
第一节 细胞分化的基本概念
• （二）细胞分化的潜能随个体发育进程逐 渐“缩窄”
全能干 细胞
多能干 细胞
单能干 细胞
终末分 化细胞
• 细胞的多能性：一个细胞具有发育成多种 组织、器官的能力。如:骨髓造血干细胞
• 细胞的单能性：一个细胞只能发育某种组 织、器官的能力。如:生发层细胞
医学细胞生物学
第一节 细胞分化的基本概念
• （三）特定条件下已分化的细胞可转分化 为另一种类型的细胞。
• 高度分化的动物细胞从一种分化状态转变 为另一种分化状态。
• 肾上腺嗜铬细胞——交感神经元 • 水母横纹肌——平滑肌——神经元 • 成纤维细胞/脂肪细胞——肌细胞 • 神经元——血细胞/脂肪细胞
《医学细胞生物学》名词解释
《医学细胞生物学》名词解释第一章绪论细胞生物学（cell biology）：是从细胞的显微、亚显微和分子三个层次上研究细胞的结构、功能和各种生命活动规律的一门学科。
第二章细胞的概念和分子基础原生质（protoplasm）：细胞内的物质总称，其构成基础主要包括无机分子、有机分子和有机大分子。
第三章医学细胞生物学的研究方法分辨率（resolution,R）：是指在人眼明视距离处，能清楚地分辨被检物体细微结构的最小间隔。
差速离心法（differential centrifugation）：通过一系列递增速度的离心，即由低速到高速逐渐沉降分离，将不同大小颗粒分离的方法。
细胞培养（cell culture）：是指将从活体中分离的细胞或其他建系细胞，在模拟体内的生理环境的条件下（无菌、适当的培养基和温度）培养，使其能继续生存、生长甚至增殖的一种方法。
原代培养（primary culture）：是直接从生物体获取细胞进行培养。
传代培养（secondary culture）：是指适应了体外生长的原代细胞按1:2以上比例进行的连续扩大培养。
细胞系（cell line）：是在传代过程中由原代细胞培养经过初步纯化，获得的一种细胞为主的，能在体外长期生存的不均一的细胞群体。
第四章细胞膜细胞膜（cell membrane）：是包围在细胞质表面的一层薄膜，由脂双层（lipid bilayer）构成基本结构，也称质膜（plasma membrane）。
细胞内膜（intracellular membrane）：真核细胞中，除了包围细胞的细胞膜（质膜）以外，细胞内还具有非常丰富的与细胞膜相类似的膜性结构，如线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体、过氧化物酶体及细胞核等细胞器的膜。
生物膜（biomembrane）：细胞内膜与细胞膜的统称，也称单位膜（biomembrane）。
胆固醇（cholesterol）：是细胞膜中另一类重要的脂类物质。
医学细胞生物学细胞分化
分化的类型及特点
细胞分化可以分为3种类型：原始分化、血细胞分化和神经元分化。每种类型都具有独特的特点，包括发育阶 段、细胞形态、基因表达和功能。
分化的作用及意义
细胞分化对于多细胞生物的正常发育和功能至关重要。它使细胞能够分工合作，组成复杂的组织和器官系统， 实现生命的多样性和适应性。
分化与干细胞
医学细胞生物学细胞分化
细胞分化是医学细胞生物学中的重要概念，指的是细胞从未分化状态到特定 细胞类型的发展过程。它涉及多个方面，包括类型、特点、作用、机制等。
什么是细胞分化
细胞分化是指细胞从幼稚状态逐渐发展为不同类型、结构和功能的成熟状态的过程。这些成熟细胞具有特定形 态和功能，适应不同组织和器官的需求。
分化与干细胞密切相关，干细胞具有自我更新和多向分化的能力。深入了解 细胞分化过程可以帮助我们理解干细胞的特性和应用。
细胞分化的生理机制
细胞分化涉及多种生理机制，包括基因表达调控、细胞信号通路、表观遗传改变、细胞迁移和形态变化等。这 些机制相互作用，驱动细胞朝着特定方向分化。
核糖体与细胞分化
核糖体是细胞中重要的功能结构，参与蛋白质合成。细胞分化与核糖体的调 控密切相关，核糖体的数量和组成在分化过程中发生变化。
化学信号物质与分化
细胞物质通过不同的 途径影响细胞分化的方向和速度。
10细胞分化
二、细胞外因素
（三）细胞间的相互作用
1、 诱导 胚胎诱导（embryonic induction）：在胚
胎发育过程中，一部分细胞对邻近细胞产生影响， 并决定其分化方向的作用，称为胚胎诱导。
① 胚胎诱导可发生在不同胚层之间，也可以发生在同 一胚层不同区域之间。 ② 中胚层首先开始独立分化，再促进内胚层、外胚层 向着各自相应的组织器官分化。
基本活动所必需的基因。
管家蛋白：由持家基因（housekeeping gene） 表达，存在于所有分化类型的细胞中，维持细胞 生存所必需的基本蛋白，如细胞骨架蛋白、膜蛋 白、染色质的组蛋白、核糖体蛋白等。
奢侈基因（luxury gene）：
奢侈基因 （luxury gene）：编码组织细胞特异 性蛋白的基因，其产物对细胞的生存无直接影响， 但对细胞的分化、决定细胞的特异性方面起重要 作用。
二、细胞决定的特征
1、细胞决定的稳定性 2、细胞决定的可遗传性
细胞决定的实质：细胞在接受某种指令或信号分子后， 特定基因激活或抑制，表现出稳定的印记存储于基因组中。
关系：细胞决定先于细胞分化，并制约着细胞分化的方 向。
第三节 基因与细胞分化
管家基因（housekeeping gene）： 管家基因（housekeeping gene）：维持细胞
小结
掌握：细胞分化的基本概念、一般规律和 潜能；细胞决定的基本概念和特征；管家 基因/奢侈基因的概念。
证明：不同动物的同源蛋白，特别是同源调节蛋白，在 结构、功能及生化反应上具有一定的相似性。
二、细胞分化的一般规律
（一）细胞分化的稳定性 （二）细胞分化的可逆性 （三）细胞分化基因调节的保守性 （四）细胞分化的时空性
细胞分化的空间性：指同一种细胞的后代，由于各种细胞所 处的空间位置不同，其环境也不一样，可以有不同的形态结构 和功能。
细胞生物学中的分化和分裂
细胞生物学中的分化和分裂人类身体内有成千上万的细胞，这些细胞都有着它们独特的功能和特性。
这些功能和特性是通过细胞的分化和分裂来实现的。
在细胞生物学中，分化和分裂是两个基本的概念。
分化是指细胞从原始状态逐渐进化成特定类型的细胞的过程。
例如，造血干细胞可以分化成红细胞、白细胞和血小板；神经干细胞可以分化成神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞等等。
在分化的过程中，细胞会逐渐表达具有特定细胞类型所需的基因和其他分子。
这些基因和分子会决定细胞的形态和功能。
分化过程的控制是细胞生物学中一个十分重要和复杂的领域，也是医学和生命科学研究中的一个重要方向。
与分化相对的是分裂。
分裂是指细胞在生命周期中不断重复的一个过程。
细胞分裂可以分为有丝分裂和无丝分裂两种。
有丝分裂是细胞分裂的一种方式，此时细胞会经历四个阶段：有丝分裂前期、有丝分裂中期、有丝分裂后期和末期。
无丝分裂相对于有丝分裂而言，是细胞通过一种简单的方式进行分裂，常见于原核生物和生长期较短的动物细胞。
无论是分化还是分裂，都需要一系列复杂的分子和信号通路来调控。
这些分子和信号通路中的变化和缺失都会对细胞的生命活动产生重大影响。
例如，神经元分化所需的转录因子中，Pax6缺失会导致眼睛缺失，Retina4缺失会导致视网膜未发育等一系列疾病；癌细胞的分裂失控常常与遗传物质发生突变、基因表达异常等因素有关。
在现代医学中，对分化和分裂的研究已经成为生物医学研究的重要方向之一。
充分理解这些基本生物过程的细节和机制，不仅可以为人们深入了解人类和其它生物的生命活动提供必要的科学基础，同时也为疾病的治疗提供了重要的思路和方法。
因此，探究分化和分裂的细节和机制，是细胞生物学和医学研究中不可磨灭的一部分。
细胞分化与胚胎发育《细胞生物学》知识点总结
细胞分化与胚胎发育《细胞生物学》知识点总结●第一节细胞分化●一.细胞分化的基本概念●（一）定义及实质●1.细胞分化(cell differentiation)：在个体发育中，由一种细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异，产生不同细胞类群的过程。
●2.细胞分化的实质：组织特异性基因在时间与空间上的差异表达(differentialexpress)。
●这种差异表达不仅涉及到基因转录水平和转录后加工水平上的精确调控，而且还涉及染色体和DNA水平（如DNA与组蛋白修饰），蛋白质翻译和翻译后加工与修饰水平上的复杂而严格的调控过程。
细胞分化的关键在于特异性蛋白质的合成，其实质在于基因选择性表达。
●（二）细胞分化是基因选择性表达的结果●1.实验证据（分子杂交）●●2.实验结果●不同类型的细胞各自表达一套特异的基因，其产物不仅决定细胞的形态结构，而且执行特定的生理功能。
●3.实验方法●（1）基因表达谱——RNA测序(RNA sequence,RNAseq); ATACseq。
●（2）蛋白表达谱——Mass spectrometry●（三）管家基因与组织特异性基因●1.管家基因(house-keeping genes)●是指几乎所有细胞中均表达的一类基因，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的；如微管蛋白基因、糖酵解酶系基因与核糖体蛋白基因等。
持续失活的基因甲基化程度一般较高，持续表达的管家基因甲基化程度一般较低。
●2.组织特异性基因(tissue-specific genes)，或称奢侈基因(luxury genes)●是指不同细胞类型中进行特异性表达的基因，其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与特定的功能；如卵清蛋白基因、上皮细胞的角质蛋白基因和胰岛素基因等。
●（四）组合调控引发组织特异性基因的表达●1.组合调控 (combinational control)●有限的少量调控蛋白启动为数众多的特异细胞类型基因表达。
《医学细胞生物学》第14章 细胞分化与干细胞
B．由病毒感染传给细胞的致癌基因
C．能编码生长因子的基因，同时也表达合成癌蛋白
D．编码生长因子受体的基因，同时也编码癌蛋白
三、填空题
1 ． 在大多数动物中， 卵子形成发生在_________，并且有一个_________期。在该期， 卵原细胞通过_________增加细胞数量。
7．RB基因即成视网膜细胞瘤基因，为视网膜母细胞瘤易感基因，是世界上第一个被克隆和完成全序列测定的抑癌基因。RB基因转录产物约4.7kb，表达产物为928个氨基酸组成的蛋白质，称为P105-Rb。RB蛋白分布于核内，是一类DNA结合蛋白。RB蛋白的磷酸化／去磷酸化是其调节细胞生长分化的主要形式，在细胞周期的G0、G1期，表现为去磷酸化，在G2、S、M期则处于磷酸化状态。
A．10～20%
B．5～10%
C．40～50%
D．80%
9．真核生物基因表达调控发生在4个水平上，通过对DNA的甲基化来关闭基因的调控则是属于（ ）。
A．染色质活性水平的调控
B．转录水平调控
C．转录后加工水平的调控
D．翻译水平的调控
10．下列属于“看家蛋白”的是（ ）。
9．在大鼠个体发育过程中, 核内DNA甲基化的程度不同, 14d的胚胎肝只有8% rDNA甲基化、18d的胚胎肝有30% rDNA甲基化、而成年的大鼠肝组织rDNA 的甲基化程度高达60%。
10．肿瘤是一种基因性疾病，并且与先天性遗传疾病一样，可通过性细胞传递到子代而发病。
11．癌的发生涉及两类基因：原癌基因和肿瘤抑制基因， 这两类基因中的任何一个拷贝突变都会导致癌变。
4 ． 原肠胚是由三层细胞层构成的, _________最终形成组织的鞘，即上皮。_________ 最终发育成扩散的海绵网状间充质细胞，这些细胞形成支持细胞，如肌肉、软骨、骨、血和结缔组织。
细胞生物学 第十一章 细胞分化
果蝇成虫盘初级分化细胞群的不同分化去向
在幼虫变态过程中，成虫盘不同部位的细胞群沿着一定方向分化发 育为成虫的不同器官，如腿、翅和触角等。
3、个体发育中细胞分化的方向和潜能逐渐受到限制
全能干细胞（totipotent cell ）：处于8细胞之前的每一个胚胎细胞
都具有全能性，将任意细胞移入子宫，都可以发育为一个完整个体，称为 全能干细胞。
多能干细胞（pluripotent cell ）：随着发育的进行，形成胚泡，胚泡一侧的
内细胞团具有分化为成熟个体中所有细胞类型的潜能，但没有形成完整个体的能
力，称为多能干细胞，也称为胚胎干细胞（embryonic stem cell， ESC)。
外胚层
中胚层
内胚层
生殖细胞
专能干细胞（unipotent cell）：随着胚胎继续发育，多能干细胞进一步分化，
第十一章 细胞分化
一、细胞分化的基本概念和特征
细胞分化（cell differentiation): 从受精开始的个体发育过 程中细胞之间在形态、结构、生化组成和生理功能方面发 生稳定性差异的过程。
组织、器 官、系统
个体
1、细胞分化表现为细胞间发生稳定性差异
形态结构与功能相适应，如神经细胞、骨骼肌细胞； 化程度与分裂能力呈反比； 分化程度高的细胞对环境因子的反应性弱，抵抗能力 越强； 生理条件下分化稳定不可逆。
真核生物中。
由 同 源 异 形 框 基 因 编 码 的 蛋 白 称 为 同 源 异 形 域 蛋 白 （ homeodomain protein）， 为一组决定胚胎个主要区域器官的形态建成！
三、影响细胞分化的因素
（一）母体效应基因产物对细胞分化的影响
卵细胞中的蛋白质、mRNA并非均匀分布的，而是定位于特定的空间， 卵的异质性使卵的分裂必然是不对称的。在卵裂期间，不同的细胞质组分 被分配到不同类型的细胞内，这些特殊的组分被称为形态发生的决定子， 它们支配细胞分化的途径。
细胞生物学中的细胞凝集和分化
细胞生物学中的细胞凝集和分化细胞生物学是对细胞的结构、功能、发育和繁殖等方面的研究。
其中，细胞凝集和分化是重要的研究方向。
细胞凝集是细胞之间相互粘附而形成的群体，而细胞分化则是一种由原始细胞向特殊化方向发展的过程。
本文将从细胞凝集和分化两个方面入手，深入探讨细胞生物学中这两个重要的概念。
一、细胞凝集细胞凝集是细胞生物学中一个非常普遍的现象。
它在胚胎发育、细胞的分化、肿瘤发生和免疫应答等生物学过程中发挥着重要的作用。
细胞凝集的机制主要有三种：细胞间黏附分子（CAMs）、外界激素（如胶原蛋白、脂多糖等）以及由于病原体感染所引起的细胞凝集。
这里，我们主要讨论前两种机制。
（一）细胞间黏附分子细胞间黏附分子是一类表达在细胞膜上的分子，可以使细胞间发生黏附。
细胞间黏附分子广泛存在于生物体内，在个体发育、细胞分化、生长发育、细胞迁移和免疫应答等过程中发挥着作用。
如同名MHC-I和MHC-II等，相信大家都能一一SMSRI出它们的功能作用。
（二）外界激素在人体免疫应答过程中，当外侵犯微生物进入体内时，机体会产生免疫反应，其中一种重要的反应便是细胞凝集。
此时，免疫细胞通过表达与外界激素相匹配的受体而发生细胞凝集。
这种过程是由多个因素共同调控的，包括激素浓度、激素与其受体之间的亲和力、外界环境等因素。
二、细胞分化细胞分化是细胞生物学领域中又一个非常重要的概念。
细胞分化是指细胞向特殊化的方向发展的过程，它是多细胞生物形成图案和器官的基础。
在分化过程中，细胞从未分化状态逐渐演化成不同类型的细胞，形成不同的组织和器官。
细胞分化的过程中，细胞在遵从遗传规则的基础上，出现了细胞分子之间的相互作用，而完整的细胞逐渐开始呈现出与其他细胞群体不同的特定形态和功能。
另外，在细胞分化过程中，细胞不断地进行分裂、分化并重新组合，不断塑造着自身的命运。
细胞分化的机制主要有三种：原始细胞中残留特定基因的表达、转录因子与外界环境之间的相互作用以及微小的非编码RNA的调控。
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cell Biology
细胞决定：在个体发育过程中，细胞在发生可识别 的分化特征之前就已经确定了未来的发 育命运，只能向特定方向分化的状态， 称为细胞决定。
在原肠胚的三个胚层形成时，虽然在形态上看 不出有什么差别，但此时形成各器官的预定区已经 确定，只能按一定的规律发育分化成特定的组织器 官和系统。
医学ppt
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五、细胞分裂与细胞分化
cell Biology
✓细胞在增殖（细胞分裂）的基础上进行分化，而 早期胚胎细胞的不对称分裂所引起的细胞质中转 录因子的差异制约着细胞的分化方向和进程。
✓细胞分化发生于细胞分裂的G1期。 ✓细胞分裂旺盛时分化变缓，分化较高时分裂速度
减慢是个体生长发育的一般规律。
细胞分化的本质是基因的选择性表达。
医学ppt
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医学ppt
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cell Biology
编码组织细胞特异性蛋白的基因称为奢侈基因， 其编码的蛋白质为奢侈蛋白；
编码维持细胞生存所必需的蛋白的基因称为管 家基因，其编码的蛋白质为管家蛋白。
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基因组改变是细胞分化的特例。
cell Biology
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医学细胞生物学
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第十四章 细胞分化
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功能器官的形成包括了一下四种细胞的基本活动：
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第一节 细胞分化的基本概念
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细胞分化：在个体发育中，由一种相同的细胞类型经 细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形 成稳定性差异，产生不同的细胞类群的过 程称为细胞分化（cell differentiation）。
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一、多细胞生物个体发育的一般过程与细胞分化潜能
多细胞生物的发育一般包括胚胎发育和胚后发 育两个阶段，前者包括卵裂、囊胚、原肠胚等几个 基本的发育阶段，脊椎ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ物还要经过神经轴胚期以 及器官发生等阶段。
细胞分化开始于原肠胚形成之后。
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全能干细胞：在一定条件下能够分化发育成为完整个 体的细胞，称为全能干细胞。两栖类动 物在囊胚形成之前的卵裂球细胞、哺乳 动物桑椹胚8细胞期之前的细胞均属于 全能干细胞。
多能干细胞：在三胚层形成后，由于细胞所处的空间 位置和微环境的差异，细胞的分化潜能 受到限制，各胚层细胞只能向本胚层组 织和器官的方向分化发育，成为多能干 细胞。
细胞分化的稳定性是普 遍存在的；而细胞的转分化 和去分化是有条件的。
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四、细胞分化的时-空特性
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一个细胞在不同的发育阶段可以有不同的形态结 构和功能，即时间上的分化；
同一种细胞的后代，由于每种细胞所处的空间位 置不同，其环境也不一样，可以有不同的形态和功能， 即空间上的分化。
一些分化的细胞在其分化过程中基因组发生 了量的变化，表现为特定基因的选择性扩增、基 因组的丢失、基因重排等，这些现象并不是细胞 分化的普遍规律，而是细胞分化的特例。
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二、胞质中的细胞分化决定因子与传递方式
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成熟的卵细胞中储存有20000~50000中RNA，其 中大部分为mRNA。这些mRNA直到受精后才被翻译 为蛋白质。其中部分mRNA在卵质中的分布不均，在 细胞发育命运的决定中起重要作用。
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拟 南 芥
切取茎段置于培养基上
茎段从两端开始膨大加粗
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终末分化细胞的细胞核具有全能性！ 爪蟾细胞核移植实验：
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克隆羊多莉（Dolly）
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二、细胞决定与细胞分化
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胚胎移植实验
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细胞的分化去向源于细胞决定。
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在细胞决定中起重要作用的因素： 1、卵细胞的极性与早期胚胎细胞的不对称分裂； 2、发育早期胚胎细胞间的相互作用。
细胞的不对称分裂是指存在于核酸蛋白颗粒中 的转录因子mRNA在细胞质中的分布是不均等的， 当细胞分裂时，这些决定因素被不均匀地分配到两 个子细胞中，结果造成两个子细胞命运的差异。
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细胞决定具有遗传稳定性 果蝇成虫盘细胞的移植实验
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三、细胞的去分化和转分化
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细胞分化具有高度的稳定性。
细胞分化的稳定性是指在正常生理条件下，已 经分化为某种特异的、稳定类型的细胞一般不可能 逆转到未分化状态或者称为其他类型的分化细胞。
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第二节 细胞分化的分子基础
一、分化细胞基因组的活动模式
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少数分化细胞的染色体丢失现象使人们错误地认 为细胞分化的本质是源于遗传信息的丢失或突变。
体细胞核移植实验（克隆爪蟾、克隆羊）等证明 细胞分化不伴随基因组的改变。
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差异表达：多细胞生物个体发育与细胞分化过 程中，其基因组DNA并不全部表达，而呈现选择性 表达，它们按照一定的时-空顺序，在不同细胞和同 一细胞的不同发育阶段发生差异表达。
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单能干细胞：经过器官发生，各种组织细胞仅具有分 化形成某一种类型细胞的能力，称为单 能干细胞，或称为定向干细胞。
终末分化细胞：由单能干细胞最终分化形成的执行特 定功能的特化细胞类型，称为终末分 化细胞。
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去分化
在某些条件下，分化了的细胞也不稳定，其基因 活动模式也可发生可逆性的变化，而又回到未分化状 态，这一变化过程称为去分化（dedifferentiation）。
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转分化
在高度分化的动物细胞中 还可以见到另一种现象，即从 一种分化状态转变为另一种分 化状态，这种情况称为转分化 （transdifferentiation）。