《医学细胞生物学》细胞分化课件.ppt
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1、第十三章 细胞分化医学细胞生物学医学细胞生物学目 录二、二、细胞分化的细胞分化的特点特点三、三、细胞分化的标志细胞分化的标志四、四、细胞分化的潜能细胞分化的潜能五、细胞分化的调控五、细胞分化的调控六、细胞分化的影响因素六、细胞分化的影响因素一、一、细胞分化的细胞分化的概述概述七、细胞分化与肿瘤七、细胞分化与肿瘤2细胞生长细胞生长细胞代谢细胞代谢细胞增殖细胞增殖细胞分化细胞分化细胞通讯细胞通讯细胞衰老细胞衰老细胞死亡细胞死亡细胞类型形成细胞类型形成组织器官形成组织器官形成个体发育个体发育基因表达调控基因表达调控一、一、细胞分化的细胞分化的概述概述细胞分化(细胞分化(cell differenti
2、ationcell differentiation):):经分裂形成在形态、结构和功能上不经分裂形成在形态、结构和功能上不同的稳定的细胞类群的过程;是个体发育同的稳定的细胞类群的过程;是个体发育的基础和核心。的基础和核心。3几种生物的细胞数目与类型几种生物的细胞数目与类型 多细胞有机体是由各种不同类型的细胞组成(如多细胞有机体是由各种不同类型的细胞组成(如多细胞有机体是由各种不同类型的细胞组成(如多细胞有机体是由各种不同类型的细胞组成(如下表),而这些细胞通常是一个受精卵细胞经增下表),而这些细胞通常是一个受精卵细胞经增下表),而这些细胞通常是一个受精卵细胞经增下表),而这些细胞通常是一个受精
3、卵细胞经增殖分裂和细胞分化衍生而来的后裔。殖分裂和细胞分化衍生而来的后裔。殖分裂和细胞分化衍生而来的后裔。殖分裂和细胞分化衍生而来的后裔。物种物种细胞数细胞数细胞类型细胞类型团藻团藻10102 22 2海绵海绵10103 35-105-10水螅水螅10105 510-2010-20涡虫涡虫10109 9100100人人101014142002004细胞分化细胞分化细胞分化细胞分化细胞类型细胞类型细胞类型细胞类型1 1细胞类型细胞类型细胞类型细胞类型2 2细胞类型细胞类型细胞类型细胞类型3 3细胞衰老细细胞衰老细细胞衰老细细胞衰老细胞凋亡胞凋亡胞凋亡胞凋亡永生细胞永生细胞永生细胞永生细胞(癌症)
4、(癌症)(癌症)(癌症)去分化去分化去分化去分化增殖增殖增殖增殖 细胞分化与机体的正常功能:细胞分化与机体的正常功能:细胞分化与机体的正常功能:细胞分化与机体的正常功能:细胞分化是个体行使正常功能的保证。细胞分化是个体行使正常功能的保证。细胞分化是个体行使正常功能的保证。细胞分化是个体行使正常功能的保证。本质:细胞的基因组相同,但表达谱不同;本质:细胞的基因组相同,但表达谱不同;本质:细胞的基因组相同,但表达谱不同;本质:细胞的基因组相同,但表达谱不同;使细胞能行使不同的功能(分工);使细胞能行使不同的功能(分工);使细胞能行使不同的功能(分工);使细胞能行使不同的功能(分工);核心:基因是如
5、何有序表达的?(调控)。核心:基因是如何有序表达的?(调控)。核心:基因是如何有序表达的?(调控)。核心:基因是如何有序表达的?(调控)。5v 细细 胞胞 分分 化化(cell cell differentiationdifferentiation)指指同同一一来来源源的的细细胞胞通通过过分分裂裂逐逐渐渐产产生生结结构构和和功功能能上上稳稳定定差差异异的的过程。过程。6(一)稳定性(一)稳定性例例:n黑色素细胞在体外培养黑色素细胞在体外培养3030多代后仍能合成多代后仍能合成黑色素;黑色素;n离体培养的上皮细胞,始终保持为上皮细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。
6、胞,而不会变成其他类型的细胞。二、二、细胞分化的特点细胞分化的特点7(二)高度的遗传稳定性(二)高度的遗传稳定性宫内植入宫内植入宫内植入宫内植入细胞滋养层细胞滋养层合体滋养层合体滋养层 桑椹胚桑椹胚卵裂卵裂卵裂卵裂受精卵受精卵外胚层外胚层中胚层中胚层原始外胚层原始外胚层内内胚层胚层组织、器官和系统组织、器官和系统器官原基器官原基卵卵卵卵 裂裂裂裂囊胚囊胚滋滋养层养层内细胞群内细胞群8胚胚泡泡的的结结构构9v在在细细胞胞出出现现可可识识别别的的形形态态和和功功能能的的差差异异以以前前,细细胞胞已已经经确确定定分分化化方方向向,这这种种细细胞胞的的发发育育选选择择叫叫做做细细细细胞胞胞胞决决决决定
7、定定定(cell(cell determinationdetermination)。)。果蝇成虫盘移植试验果蝇成虫盘移植试验无任何分无任何分化特征化特征10v细胞记忆:细胞将信号分子的作用储藏起来,以细胞记忆:细胞将信号分子的作用储藏起来,以决定分化的能力(决定分化的能力(memory fatememory fate)。)。v 本质:特定的基因表达谱式(本质:特定的基因表达谱式(profileprofile)在细)在细胞增殖过程中的传递。胞增殖过程中的传递。11(三)细胞生理状态随分化水平提高而变化(三)细胞生理状态随分化水平提高而变化分裂指数与分化程度成反比分裂指数与分化程度成反比肿瘤分化的
8、程度:肿瘤分化的程度:G1 G2 G3(G1 G2 G3(高高 中中 低低)分化程度越高对环境因子敏感越低分化程度越高对环境因子敏感越低(四)细胞分化的时空性(四)细胞分化的时空性1.1.1.1.时间上的分化时间上的分化时间上的分化时间上的分化2.2.2.2.空间上的分化空间上的分化空间上的分化空间上的分化造血干细胞造血干细胞前体细胞前体细胞祖细胞祖细胞功能功能血细胞血细胞12(五)能转分化和去分化(五)能转分化和去分化v在一定条件下,细胞分化是可逆的。在一定条件下,细胞分化是可逆的。植物细胞的去分化植物细胞的去分化表皮细胞在过量维生素表皮细胞在过量维生素A A的作用下可以转分的作用下可以转分
9、化为粘膜上皮细胞;化为粘膜上皮细胞;低等动物的再生现象(转分化)。低等动物的再生现象(转分化)。13v1.1.新的特异性的蛋白质的合成新的特异性的蛋白质的合成 角蛋白,肌球蛋白和肌动蛋白等。角蛋白,肌球蛋白和肌动蛋白等。v2.2.新组装生成的特异性亚细胞结构成份的出现新组装生成的特异性亚细胞结构成份的出现肌节和肌浆网肌节和肌浆网上皮细胞的细胞骨架上皮细胞的细胞骨架 三、细胞分化的标志三、细胞分化的标志14 四、细胞分化的潜能四、细胞分化的潜能 (一)全能性1.1.在发育过程中细胞在发育过程中细胞潜能逐渐变窄潜能逐渐变窄单个细胞在一定条件单个细胞在一定条件下分化发育成为完整下分化发育成为完整个体
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