天津科技大学：《细胞生物学》课程教学课件（PPT讲稿）第十二章 细胞分化 Breast Epithelial Tumor Cell

Breast Epithelial Tumor Cell

Breast Epithelial Tumor Cell

第一节 细胞分化 • 细胞后代在形态、结构和功能上发生差异的过程。 • 每个人的一生中都在进行着细胞分化。 • 细胞分裂的不对称性和细胞间的相互作用是细胞分化 的两个基本机制

第一节 细胞分化 • 细胞后代在形态、结构和功能上发生差异的过程。 • 每个人的一生中都在进行着细胞分化。 • 细胞分裂的不对称性和细胞间的相互作用是细胞分化 的两个基本机制

• 全能性：一个细胞可分化为机体的所有细胞，如受精 卵、植物细胞。 –干细胞 –多能干细胞 – 单能干细胞（祖细胞） • 成熟动物细胞不具备全能性。 – 60年代的爪蟾和80年代小鼠的核移殖，90年代末多利羊的诞 生都证明了分化细胞具有完整的DNA。 一、细胞全能性

• 全能性：一个细胞可分化为机体的所有细胞，如受精 卵、植物细胞。 –干细胞 –多能干细胞 – 单能干细胞（祖细胞） • 成熟动物细胞不具备全能性。 – 60年代的爪蟾和80年代小鼠的核移殖，90年代末多利羊的诞 生都证明了分化细胞具有完整的DNA。 一、细胞全能性

Totipotent Blastocyst Fetus Cells Inner Primordial Cell Mass Germ Cells Cultured Pluripotent Stem Cells

Root of carrot plant Root cells cultured in Plantlet nutrient medium Cell division in culture Adult Single cell plant DAddison Wesley Longman,Inc

• 卵细胞具有极性，细胞核靠近北极。 –北极或动物极：极体释放的部位； –南极或植物极：相对北极而言，母体物质主要储存在于植物极。 二、细胞分化的机理 （一）细胞分裂的不对称性

• 卵细胞具有极性，细胞核靠近北极。 –北极或动物极：极体释放的部位； –南极或植物极：相对北极而言，母体物质主要储存在于植物极。 二、细胞分化的机理 （一）细胞分裂的不对称性

• 动物卵细胞中贮存有大量mRNA，呈非均匀分布； –用转录抑制剂放线菌素D处理海胆受精卵，胚胎发育仍能进行 至囊胚期 –用蛋白质翻译抑制剂嘌呤霉素处理受精卵，受精卵停止发育。 • 卵裂后的细胞质的特性决定了子细胞核的分化命运。 –昆虫以表面卵裂的方式形成胚层细胞的。迁入卵的后端极质 部的细胞发育为原始生殖细胞，用紫外线照射这一区域，破 坏极质，卵将发育为无生殖细胞的不育个体

• 动物卵细胞中贮存有大量mRNA，呈非均匀分布； –用转录抑制剂放线菌素D处理海胆受精卵，胚胎发育仍能进行 至囊胚期 –用蛋白质翻译抑制剂嘌呤霉素处理受精卵，受精卵停止发育。 • 卵裂后的细胞质的特性决定了子细胞核的分化命运。 –昆虫以表面卵裂的方式形成胚层细胞的。迁入卵的后端极质 部的细胞发育为原始生殖细胞，用紫外线照射这一区域，破 坏极质，卵将发育为无生殖细胞的不育个体

• 1、胚胎诱导(embryonic induction) ：胚胎发育过程中， 一部分细胞影响相邻细胞向一定方向分化的作用。 • 诱导者(inductor) ：对其它细胞起诱导作用的细胞： –脊索可诱导其顶部的外胚层发育成神经板，神经沟和神经管； –视胞可诱导其外面的外胚层形成晶体，而晶体又可诱导外胚层 形成角膜。 （二）细胞间的相互作用

• 1、胚胎诱导(embryonic induction) ：胚胎发育过程中， 一部分细胞影响相邻细胞向一定方向分化的作用。 • 诱导者(inductor) ：对其它细胞起诱导作用的细胞： –脊索可诱导其顶部的外胚层发育成神经板，神经沟和神经管； –视胞可诱导其外面的外胚层形成晶体，而晶体又可诱导外胚层 形成角膜。 （二）细胞间的相互作用

• 2、分化抑制：分化成熟的细胞可以产生抑素，抑制相 邻细胞发生同样的分化。 –如含有成蛙心组织的培养液培养蛙胚，则蛙胚不能发育出正 常的心脏。 • 3、细胞数量效应 –小鼠胚胎胰腺原基在体外进行组织培养时，可发育成具有功 能的胰腺组织，但如果把胰原基切成8小块分别培养，则都不 能形成胰腺组织，如果再把分开的小块合起来，又可形成胰 腺组织

• 2、分化抑制：分化成熟的细胞可以产生抑素，抑制相 邻细胞发生同样的分化。 –如含有成蛙心组织的培养液培养蛙胚，则蛙胚不能发育出正 常的心脏。 • 3、细胞数量效应 –小鼠胚胎胰腺原基在体外进行组织培养时，可发育成具有功 能的胰腺组织，但如果把胰原基切成8小块分别培养，则都不 能形成胰腺组织，如果再把分开的小块合起来，又可形成胰 腺组织

• 4、细胞外基质的影响 –干细胞在IV型胶原和层粘连蛋白上分化为上皮细胞； –在I型胶原和纤粘连蛋白上形成纤维细胞； –在II型胶原及软骨粘连蛋白上发育为软骨细胞。 • 5、激素的作用 –如昆虫的保幼激素和脱皮激素

• 4、细胞外基质的影响 –干细胞在IV型胶原和层粘连蛋白上分化为上皮细胞； –在I型胶原和纤粘连蛋白上形成纤维细胞； –在II型胶原及软骨粘连蛋白上发育为软骨细胞。 • 5、激素的作用 –如昆虫的保幼激素和脱皮激素