细胞分化与基因调控王玉娟PPT课件.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:72 大小:1.3MB 金币:10 举报 版权申诉
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第一节细胞(xìbāo)分化的基本概念所以,细胞分化也就是一种(yīzhǒnɡ)类型的细胞在形态结构、生理功能和生物化学特性等方面,稳定的转变成多种不同类型细胞的过程。细胞分化过程中,细胞形态结构发生变化的同时,生化特性和生理功能也发生相应的变化,因此细胞的形态结构、生化特性和生理功能可作为识别细胞分化的3项指标。脊椎动物(jǐzhuīdòngwù)的发育从受精开始细胞分化是基因选择性表达的结果。换句话说,基因表达的差异形成形态、功能各异的细胞。从分子水平上看,细胞分化意味着机体内不同细胞中有不完全一致的基因活性,而表现为某些(mǒuxiē)特异性蛋白质的合成。第一节细胞(xìbāo)分化的基本概念第二节胚胎细胞(xìbāo)的分化一胚胎细胞(xìbāo)分化的潜能与决定但事实上,并非胚胎早期细胞能随意(suíyì)分化成某一细胞类型或组织,细胞只能按照已做出的发育选择,向决定的方向分化。在胚胎3胚层形成后,随着(suízhe)细胞空间关系和微环境的差异,各胚层细胞的发育去向就已经决定下来了。这些细胞分化潜能被局限化,只能发育成为本胚层的组织、器官。在发育过程中,各器官的预定区逐渐出现,细胞分化的潜能进一步局限化。此时的细胞具有演变成多种表型的能力,称为多能细胞。再进一步就是(jiùshì)向专能稳定型分化。因此细胞决定是发育潜能逐渐局限化的过程,即选择基因表达的过渡阶段,此时细胞虽然还没有可分辨的分化特征,但已具备向某一特定方向分化的能力。受精卵每次卵裂,细胞核内的物质,包括基因组都均匀的分配到子细胞内,所以(suǒyǐ)子细胞中的遗传物质是相同的。但受精卵细胞质各区的组分并不相同,卵裂使不同的胞质组分分割进入各卵裂细胞。从卵母细胞开始,细胞质或表面区域就是不均质的,这种不均质性,对胚胎的早期发育有很大影响,在一定程度上决定细胞的早期分化。这些(zhèxiē)特殊物质被称为决定子,决定子支配着细胞分化途径。第二节胚胎细胞的分化(fēnhuà)二细胞质的作用细胞质通过氧化(yǎnghuà)磷酸化和无氧酵解为细胞提供了大部分能量,其中核糖体还含有几乎全部蛋白质合成所需要的组装。细胞核可提供mRNA和其他核酸分子(tRNA和rRNA)的合成模板。因此,核和质的作用是相互依存不可分割的,一方面细胞核中的基因对胞质的代谢(dàixiè)起调节作用,另一方面细胞质对核内基因的活性有控制作用。(一)细胞质对细胞核的作用细胞分化过程中,细胞核的遗传(yíchuán)潜力,即核基因的活性,受核所在的胞质环境的控制。如,鸡红细胞和Hela细胞融合后,鸡的红细胞核被重新激活。第二节胚胎(pēitāi)细胞的分化三核质的相互作用第二节胚胎细胞(xìbāo)的分化三核质的相互作用第二节胚胎(pēitāi)细胞的分化三核质的相互作用生物体的性状,包括(bāokuò)细胞内的物质代谢变化,都是遗传物质决定的。实验证明生殖细胞和体细胞的决定受染色体物质多少的控制,而染色体物质的正常与否又受到细胞质的控制一胚胎诱导对细胞分化(fēnhuà)的作用中胚层独立分化的能力最强,其诱导分化的作用也就最强。中胚层可作用于相应部位的外胚层或内胚层细胞,而导致(dǎozhì)不同胚层细胞合成组织特异性蛋白质,出现组织分化。从诱导的层次上看,胚胎(pēitāi)诱导可分成三级初级诱导次级诱导三级诱导第三节细胞分化的外在影响因素一胚胎诱导(yòudǎo)对细胞分化的作用第三节细胞分化(fēnhuà)的外在影响因素一胚胎诱导对细胞分化(fēnhuà)的作用第三节细胞分化的外在影响因素(yīnsù)一胚胎诱导对细胞分化的作用在组织、器官的建成中,细胞受到某种指令的控制,从而使动物(dòngwù)躯体的组织、器官的大小、形态受到控制。在特化区域中,细胞生长在空间上的局限性对形态发生具有重要作用,可使特化的组织器官保持一定大小的形态和空间位置。因此,位置信息就是使细胞能正确的按发育指令进行形态构建。在胚胎细胞发育早期,邻近细胞间的相互作用可诱导细胞分化;发育晚期,细胞分化还受到激素的调节(tiáojié)。激素由血液循环输送到不同部位,影响细胞分化,所以远距离的作用主要依靠激素。由于激素是在发育后期产生作用的,因此,激素所引起的反应是按预先决定的分化程序进行的,主要是引发靶细胞进行分化。例如,蝌蚪的发育,蝌蚪生活末期,腺垂体细胞在下丘脑分泌甲状腺素的影响下,向血液中分泌甲状腺素。甲状腺素对尾部可促进组织破坏,尾部退化,最后(zuìhòu)完全被吸收,对肢芽,甲状腺素则可促进其生长和分化。在动物出生后,成体的许多组织都保留有一部分未分化的细胞,一旦(yīdàn)需要,这些细胞便可按发育途径,先进行细胞分裂,然后经过分化产生分化细胞。机体中这部分未分化的细胞就叫干细