2022年醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能(五)細(xì)胞的分化、癌變和衰老

細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能（五）

-------細(xì)胞的分化(fēnhuà)、癌變和衰老

第一頁，共二十九頁。第二頁，共二十九頁。細(xì)胞(xìbāo)分化（1）概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程(guòchéng)。（2）特點(diǎn)①持久性：細(xì)胞分化貫穿于生物體的整個生命進(jìn)程中，在胚胎時期達(dá)到最大限度。②穩(wěn)定性和不可逆性：一般說來，分化了的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。③普遍性：是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象。第三頁，共二十九頁。（3）結(jié)果：增加細(xì)胞的類型，產(chǎn)生出不同形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能的細(xì)胞，不同類型的細(xì)胞構(gòu)成不同的組織和器官。（4）分化的實(shí)質(zhì)：基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。同一生物(shēngwù)個體不同部位細(xì)胞DNA、基因、tRNA相同，但mRNA、蛋白質(zhì)的種類不同。（5）分化的意義：個體發(fā)育的基礎(chǔ)；使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。第四頁，共二十九頁。（1）概念(gàiniàn)：已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能，即細(xì)胞的全能性。（2）基礎(chǔ)：細(xì)胞中有發(fā)育成生物體所需要的全套遺傳信息。（3）表現(xiàn)條件：一是離體；二是一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素；三是適宜的外界條件。（4）動物細(xì)胞和植物細(xì)胞全能性的差異：分化的動物細(xì)胞只有細(xì)胞核具有全能性，在一定的條件下經(jīng)過培養(yǎng)只能形成細(xì)胞群；而植物細(xì)胞在一定的條件下經(jīng)過培養(yǎng)可以形成植物體。細(xì)胞(xìbāo)的全能性第五頁，共二十九頁。（5）全能性高低的比較①受精卵＞卵細(xì)胞（精子）＞體細(xì)胞（同種生物）即受精卵全能性最高，生殖細(xì)胞一般(yībān)大于體細(xì)胞，自然條件下卵細(xì)胞全能性高于精子，更易發(fā)育成新個體。②植物體細(xì)胞＞動物體細(xì)胞植物體細(xì)胞全能性已由科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證，但動物體細(xì)胞全能性未得到證實(shí)，只證實(shí)了動物體細(xì)胞核的全能性。③囊胚期細(xì)胞＞原腸胚期細(xì)胞同一生物個體發(fā)育時期越早，其全能性越高。第六頁，共二十九頁。（1）類型：按分化潛能的大小(dàxiǎo)，干細(xì)胞基本上可分為3種類型：①全能干細(xì)胞，它具有形成完整個體的分化潛能。胚胎干細(xì)胞就屬于此類；②多能干細(xì)胞，它具有分化出多種細(xì)胞組織的潛能，但卻失去了發(fā)育成完整體的能力，如造血干細(xì)胞；③專能干細(xì)胞，只能向一種類型或密切相關(guān)的兩種類型的細(xì)胞分化，如皮膚生發(fā)層的干細(xì)胞。干細(xì)胞第七頁，共二十九頁。（2）各種干細(xì)胞的相互(xiānghù)關(guān)系紅細(xì)胞↑專能骨髓(ɡǔsuǐ)造血干細(xì)胞↑↑↑↑↑多能骨髓(ɡǔsuǐ)造血干細(xì)胞全能胚胎干細(xì)胞高度分化細(xì)胞能分化成各種血細(xì)胞能分化成各種血細(xì)胞能分化成各種血細(xì)胞————第八頁，共二十九頁。（1）能夠無限增殖。（2）癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化(biànhuà)。（3）癌細(xì)胞的表面也發(fā)生了變化。由于細(xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，使得細(xì)胞彼此之間的黏著性減小，導(dǎo)致癌細(xì)胞容易在有機(jī)體內(nèi)擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移。1.癌細(xì)胞的特征(tèzhēng)第九頁，共二十九頁。2.衰老細(xì)胞的主要(zhǔyào)特征（1）衰老細(xì)胞內(nèi)水分減少，導(dǎo)致細(xì)胞萎縮，體積變小，細(xì)胞代謝速度減慢。（2）衰老的細(xì)胞內(nèi)，有些酶的活性降低。（3）細(xì)胞內(nèi)的色素會隨著細(xì)胞衰老而逐漸積累。（4）衰老的細(xì)胞呼吸速度減慢，細(xì)胞核體積增大(zēnɡdà)，染色質(zhì)固縮、染色加深。（5）細(xì)胞膜通透性功能改變，使物質(zhì)運(yùn)輸功能降低。第十頁，共二十九頁。3.個體(gètǐ)衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系

單細(xì)胞生物的細(xì)胞衰老或死亡就是個體的衰老或死亡；多細(xì)胞生物體內(nèi)細(xì)胞總是不斷地更新，總有一部分細(xì)胞處于衰老或走向死亡的狀態(tài)，但從整體上看個體衰老的過程(guòchéng)也是組成個體的細(xì)胞普遍衰老的過程(guòchéng)。第十一頁，共二十九頁。易錯點(diǎn)提醒(tíxǐng)（1）原癌基因存在于幾乎所有的體細(xì)胞中，并非只存在于癌細(xì)胞中，其區(qū)別是該基因在癌細(xì)胞中處于激活狀態(tài)(zhuàngtài)，而在其它細(xì)胞則處于抑制狀態(tài)(zhuàngtài)未表達(dá)。（2）個體衰老與細(xì)胞衰老并不總是同步的，在幼年個體中有衰老的細(xì)胞，老年個體中有新產(chǎn)生的細(xì)胞。（3）細(xì)胞的癌變是細(xì)胞分化的結(jié)果，只不過是畸形分化的結(jié)果，對機(jī)體有害。（4）細(xì)胞衰老和死亡對機(jī)體的正常發(fā)育都是有利的。（5）哺乳動物紅細(xì)胞衰老時不具備“細(xì)胞核體積增大”這一特征，因?yàn)橐褵o細(xì)胞核。第十二頁，共二十九頁。細(xì)胞分裂、細(xì)胞分化和細(xì)胞癌變(áibiàn)的關(guān)系1.細(xì)胞分裂是生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎(chǔ)（1）細(xì)胞以分裂的方式進(jìn)行增殖(zēngzhí)，細(xì)胞分裂使細(xì)胞數(shù)目增加。①單細(xì)胞生物新個體

②多細(xì)胞生物細(xì)胞分裂（2）細(xì)胞分裂可將復(fù)制的遺傳物質(zhì)平均地分配到兩個子細(xì)胞中去。個體(gètǐ)長大補(bǔ)充衰老死亡細(xì)胞第十三頁，共二十九頁。2.細(xì)胞分化是生物體發(fā)育的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，細(xì)胞分化的結(jié)果是形成各種不同的細(xì)胞和組織。因此僅有細(xì)胞的分裂，沒有(méiyǒu)細(xì)胞的分化，生物體是不能進(jìn)行正常生長發(fā)育的。3.細(xì)胞癌變是細(xì)胞的畸形分化在生物個體發(fā)育過程中，大多數(shù)細(xì)胞是能夠正常完成細(xì)胞分化的。有些細(xì)胞受到致癌因子作用，細(xì)胞內(nèi)原癌基因被激活，不能正常地完成細(xì)胞分化，變成不受機(jī)體控制的連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞。第十四頁，共二十九頁。4.細(xì)胞分裂、分化和癌變(áibiàn)的關(guān)系（如下圖）第十五頁，共二十九頁。區(qū)別(qūbié)

表現(xiàn)主要特點(diǎn)原因意義或結(jié)果細(xì)胞生長細(xì)胞體積：小→大是量變同化作用>異化作用是生物體生長的原因之一細(xì)胞分裂細(xì)胞數(shù)目：少→多具有周期性受細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)以及細(xì)胞表面積與體積比的制約是生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎(chǔ)第十六頁，共二十九頁。細(xì)胞分化細(xì)胞形態(tài)和功能改變普遍性、不可逆轉(zhuǎn)的、持久性基因的選擇性表達(dá)增加細(xì)胞類型，產(chǎn)生形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細(xì)胞，構(gòu)成不同的組織和器官細(xì)胞癌變細(xì)胞形態(tài)改變，膜表面糖蛋白減少無限增殖；易擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移；形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變由致癌因子引起，原癌基因被激活導(dǎo)致癌細(xì)胞的產(chǎn)生，機(jī)體病變成癌癥第十七頁，共二十九頁。誤區(qū)警示(jǐnɡshì)細(xì)胞分化的原因是遺傳物質(zhì)的選擇性表達(dá)。所有體細(xì)胞中都含有本物種的全套基因，即遺傳物質(zhì)相同，只是不同的細(xì)胞表達(dá)的基因不同，合成出了不同的信使RNA和蛋白質(zhì)，表現(xiàn)(biǎoxiàn)出不同的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能。癌細(xì)胞的產(chǎn)生也是細(xì)胞分化的結(jié)果，只是屬于不正常的分化，是一種畸形分化。第十八頁，共二十九頁。1.(08江蘇卷)動物和人體內(nèi)具有分裂(fēnliè)和分化能力的細(xì)胞稱為干細(xì)胞。對下圖的相關(guān)敘述中，錯誤的是（）A、a過程表示干細(xì)胞能自我更新B、b、c過程表示干細(xì)胞具有分化能力C、a、b、c過程中細(xì)胞的遺傳信息表達(dá)情況不同D、b過程形成的細(xì)胞直接組成器官，可供器官移植使用D第十九頁，共二十九頁。解析干細(xì)胞是一類具有自我(zìwǒ)更新和分化潛能的細(xì)胞,它包括胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞，胚胎干細(xì)胞具有全能性，可以自我(zìwǒ)更新并具有分化為體內(nèi)所有組織細(xì)胞的能力。類胚胎干細(xì)胞與胚胎干細(xì)胞具有相似的特性，能夠分化成多種細(xì)胞。2.(08年山東）通過特定方法，科學(xué)家將小鼠和人已分化的體細(xì)胞成功地轉(zhuǎn)變成了類胚胎干細(xì)胞。有關(guān)分化的體細(xì)胞和類胚胎干細(xì)胞的描述，正確的是(）A.類胚胎干細(xì)胞能夠分化成多種細(xì)胞B.分化的體細(xì)胞丟失了某些基因C.二者功能有差異，但形態(tài)沒有(méiyǒu)差異D.二者基因組相同，且表達(dá)的基因相同A第二十頁，共二十九頁。3（08年海南）下列有關(guān)細(xì)胞癌變的敘述，錯誤的是()A.細(xì)胞癌變后細(xì)胞膜表面糖蛋白減少B.癌癥病人的染色體上無抑癌基因C.經(jīng)常食用腌熏制品易導(dǎo)致細(xì)胞的癌變D.癌癥(áizhènɡ)的發(fā)生與個人的身心狀況有關(guān)解析正常(zhèngcháng)細(xì)胞中，原癌基因和抑癌基因都存在，原癌基因主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，控制細(xì)胞生長和分裂的進(jìn)程，抑癌基因主要是抑制細(xì)胞不正常(zhèngcháng)的增殖。當(dāng)由于某種原因使原癌基因激活或抑癌基因失活時，都有可能導(dǎo)致癌變。B第二十一頁，共二十九頁。解析植物細(xì)胞質(zhì)壁分離的復(fù)原只是(zhǐshì)細(xì)胞內(nèi)部形式發(fā)生了一些變化，沒有形成新類型的組織細(xì)胞，不符合細(xì)胞分化定義。4（08年寧夏）下列過程中不屬于細(xì)胞分化的是()A.B淋巴細(xì)胞形成效應(yīng)B細(xì)胞B.胚胎干細(xì)胞形成神經(jīng)細(xì)胞C.質(zhì)壁分離植物細(xì)胞的復(fù)原(fùyuán)D.蜥蜴斷尾再生C第二十二頁，共二十九頁。

解析亞硝酸鹽中含有亞硝酸根離子，它能夠影響細(xì)胞(xìbāo)核中DNA的復(fù)制，在細(xì)胞(xìbāo)分裂時改變遺傳物質(zhì)，導(dǎo)致細(xì)胞(xìbāo)癌變。5（08年廣東）癌癥是嚴(yán)重威脅人類健康的疾病之一，下列(xiàliè)有關(guān)描述正確的是()A.長期接觸癌癥患者的人細(xì)胞癌變幾率增加B.癌癥是致癌因子引發(fā)的，患病幾率與年齡無關(guān)C.艾滋病患者與正常人患癌癥的幾率相同D.亞硝酸鹽可通過改變基因的結(jié)構(gòu)而致癌D第二十三頁，共二十九頁。6（08年廣東）導(dǎo)致正常細(xì)胞發(fā)生癌變的根本原因是()A.染色體上存在原癌基因B.原癌基因和抑癌基因協(xié)調(diào)表達(dá)C.致癌因子導(dǎo)致原癌基因發(fā)生突變D.原癌基因和抑癌基因以外(yǐwài)的其它基因突變C解析細(xì)胞內(nèi)存在的原癌基因會由于物理因子、化學(xué)因子或生物因子的誘導(dǎo)發(fā)生(fāshēng)突變，使細(xì)胞變?yōu)椴皇芸刂频臒o限分裂的細(xì)胞。第二十四頁，共二十九頁。解析細(xì)胞的全能性是指高度分化的細(xì)胞仍然(réngrán)具有發(fā)育成完整個體的潛能。7（07年廣東）在下列現(xiàn)象或科學(xué)研究成果(chéngguǒ)中，能為“動物細(xì)胞具有全能性”觀點(diǎn)提供直接證據(jù)的是()A.壁虎斷尾后重新長出尾部B.蜜蜂的未受精卵細(xì)胞發(fā)育成雄蜂C.用體外培養(yǎng)的皮膚治療燒傷病人D.小鼠腺細(xì)胞的自我復(fù)制B第二十五頁，共二十九頁。8、據(jù)CCTV-1臺2007年1月8日報(bào)道，哈佛大學(xué)的科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，從懷孕婦女胎盤的羊水中發(fā)現(xiàn)的干細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)后生成(shēnɡchénɡ)了多種人體組織器官，如骨骼、血管、肌肉、神經(jīng)以及肝臟等。以下有關(guān)說法不正確的是 （）A.這個實(shí)驗(yàn)證明了干細(xì)胞具有全能性B.從羊水中提取的干細(xì)胞與由其生成的肌肉細(xì)胞的染色體組成不一樣C.這些骨骼、肌肉、血管、神經(jīng)等的形成是細(xì)胞分裂與分化的結(jié)果D.這些干細(xì)胞可以生成更多種類的人體細(xì)胞，將有助于更多的醫(yī)學(xué)用途解析：試題考查知識點(diǎn)是選修一的胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)、應(yīng)用和細(xì)胞分化等；考查學(xué)生對知識的理解能力。干細(xì)胞的細(xì)胞核具有物種遺傳所需的全套遺傳信息，因此具有全能性，A項(xiàng)正確；干細(xì)胞為未分化細(xì)胞，具分裂和分化能力，通過分化可生成了多種人體組織器官，C項(xiàng)正確；干細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)后生成了多種人體組織器官，可以用于移植(yízhí)解決器官來源，D項(xiàng)正確；干細(xì)胞發(fā)生分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變，B第二十六頁，共二十九頁。9.對右圖提供的信息進(jìn)行解讀，下列(xiàliè)不正確的是（）A．大都數(shù)癌變在20歲以后發(fā)生，說明20歲以前細(xì)胞分裂為主，20歲以后細(xì)胞分化為主。B．在抽煙的人群中，肺癌發(fā)生的機(jī)率較高，說明環(huán)境能影響細(xì)胞分化。C．圖示均為惡性腫瘤。D．白血病在人類中發(fā)生年齡較小應(yīng)及早預(yù)防。

A第二十七頁，共二十九頁。10.分化是細(xì)胞行使功能的前提條件，是特定基因表達(dá)的結(jié)果。細(xì)胞分化狀態(tài)的維持需要細(xì)胞外環(huán)境、細(xì)胞與細(xì)胞之間信息交流及其細(xì)胞內(nèi)環(huán)境等共同作用，從而保證分化細(xì)胞染色體的特定空間結(jié)構(gòu)。下列關(guān)于細(xì)胞分化的敘述正確的是（）A.細(xì)胞分化的結(jié)果是使細(xì)胞球性化并增強(qiáng)(zēngqiáng)代謝B.可以通過顯微鏡觀察一個分化中的細(xì)胞來驗(yàn)證其是否出現(xiàn)了染色體數(shù)目的變異C.細(xì)胞在分化過程中，DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯都在進(jìn)行D.在動物克隆過程中，需要