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知识清单10细胞分化与癌变小贴士：虽然现在取消考试大纲和考试说明，但是仍需了解下该内容考纲内容考纲解读1．细胞的分化和全能性（Ⅱ）；2．细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系（Ⅱ）；3．癌细胞的主要特征及防治（Ⅱ）。1．理解细胞分化的实质及其意义；2．理解细胞全能性的原理及应用；3．识记并理解细胞衰老、凋亡和坏死的原理和特点；理解细胞癌变的原因、机理和从生活实际上理解细胞癌变对人体健康的影响，以及防治措施。一、细胞分化：1.概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。2.特点：（1）普遍性：普遍存在于生物界，是个体发育的基础。（2）持久性：分化贯穿整个生命过程，在胚胎时期达最大限度。（3）稳定性（不可逆性）：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，不可逆转为分化前的状态。3.原因：基因选择性表达（遗传物质相同，但执行情况不同）注意：同一生物的不同体细胞，含有相同的基因（遗传物质），管家基因都表达，奢侈基因选择性表达，形成不同的蛋白质，从而导致形态结构和功能不相同。4.意义：（1）形成不同类型的细胞，是个体发育的基础
（2）使细胞趋向专门化，利于提高各种生理功能的效率二、细胞的全能性1.概念：已分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。2.原因：含本物种的全套遗传物质，即：发育成完整个体所必需的全部基因3.实例：（1）植物组织培养（高度分化的植物细胞具有全能性）①条件：a.离体（脱离植物体）b.一定的营养物质c.植物激素（生长素、细胞分裂素）d.无菌和适应的温度、pH等②过程：离体的组织、器官、细胞（外植体）⎯脱⎯分⎯化→愈伤组织⎯再⎯分⎯化→胚状体(或丛芽)⎯⎯→幼体⎯⎯→新植株注意：植物激素的不同配比会影响再分化，生长素高利于根的分化，细胞分裂素高利于芽的分化。③应用：快速繁殖花卉蔬菜；基因工程培育植物（2）克隆(高度分化的动物细胞全能性受到限制，但细胞核仍然具有全能性）4全能性大小比较：（分化程度越高，分裂能力越弱，全能性越低)物种不同：植物细胞＞动物细胞分化程度不同：受精卵＞生殖细胞＞体细胞分裂能力不同：分裂能力强＞分裂能力弱注意：细胞应发育成一个完整个体，才能细胞的体现全能性。三、干细胞（stemcell）1.概念：动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞2.种类全能干细胞：胚胎干细胞多能干细胞：骨髓造血干细胞专能干细胞：肠上皮干细胞神经干细胞四、个体衰老与细胞衰老的关系1.单细胞生物：细胞衰老或死亡=个体衰老或死亡2.多细胞生物：细胞衰老或死亡≠个体衰老或死亡注意：①细胞的衰老在生物体内每时每刻都存在的；②细胞会随着分裂次数的增加而衰老；③个体的衰老是组成个体的细胞普遍衰老的过程。五、细胞衰老的特征（“三个成分两个结构”）1.概念：是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。2．衰老的特征
①细胞内的水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的速率减慢；（皱纹）②细胞内多种酶的活性降低；（头发白）③细胞内的色素随细胞衰老而逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞正常的生理功能（老年斑：色素积累）④细胞内呼吸速率减慢，细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深；⑤细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。3．细胞衰老的原因：①自由基学说②端粒学说六、细胞的凋亡1.概念：由基因决定的细胞自动结束生命的过程。细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，又称为细胞编程性死亡，属于正常的死亡。2.实例：人胚胎时期尾部细胞的自动死亡；胎儿手指之间细胞的自动死亡。3.意义：（1）利于生物体正常的发育（2）维持内部环境的稳定（细胞更新：衰老细胞的自然死亡）（3）利于抵抗外界各种因素的干扰（靶细胞被效应T细胞裂解死亡）七、细胞的衰老、凋亡与癌变1．细胞衰老的特征（1）代谢的变化（2）细胞核的变化
2．细胞的凋亡（1）概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。（2）类型：①个体发育中细胞的编程性死亡；②成熟个体中细胞的自然更新；③被病原体感染的细胞的清除。（3）意义：①保证多细胞生物体完成正常发育；②维持内部环境的稳定；③抵御外界各种因素的干扰。3．细胞的癌变（1）癌变实质：原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控。（2）癌细胞的特征（3）致癌因子的分类①物理致癌因子：X射线、紫外线等；②化学致癌因子：亚硝胺、黄曲霉素等；③病毒致癌因子：肝炎病毒等。4.细胞坏死：细胞死亡的另外一种方式，对生物体是有害的。是由于外界各种不利因素使得细胞正常代谢受损或者中断引起，不受基因控制，受环境因素的影响。注意：①细胞凋亡与细胞分裂、分化一样，是一种正常的生命现象，是机体正常发育的基础。②细胞凋亡不仅发生在个体发育的胚胎时期，而且贯穿整个生命活动的过程。③细胞凋亡是由基因控制的，有蛋白质的合成，对机体有利；细胞坏死是一种不正常的死亡，对机体有害。
八、癌细胞1.概念：受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生改变，变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖的细胞。2.特征：（1）无限增殖：成为不死细胞，畸形分化（或不分化），无接触抑制现象。（2）细胞形态结构改变：扁平梭型的成纤维细胞癌变后变成球形（3）细胞表面糖蛋白减少：细胞的黏着性降低，导致癌细胞容易扩散和转移。（糖蛋白改变（甲胎蛋白、癌胚抗原增加）可成为被免疫系统识别的抗原）3.致癌因子①种类物理致癌因子：辐射，如X射线、紫外线等无机物：石棉、砷化物、铬化物等化学致癌因子：有机物：砷、苯、煤焦油、亚硝胺、黄曲霉毒素、尼古丁等病毒致癌因子：人乳头状病毒（宫颈癌）、Rous肉瘤病毒②致癌机理：原癌基因：调节细胞周期，控制细胞的生长和分裂的进程抑癌基因：阻止细胞不正常的增殖癌细胞：原癌基因和抑癌基因发生基因突变：生长和分裂失控注意：细胞癌变是多个基因（至少5~6个）突变的结果，是一种累积效应。③癌症的预防和治疗：（1）预防：①尽量避免接触致癌因子；②健康的生活习惯和良好的心态（2）治疗：早发现早治疗(手术切除、化疗[抑制DNA的复制从而抑制癌细胞的增殖等原理]、放疗等)注意：1．并非所有干细胞都要发生分化干细胞分裂增加细胞数目。一部分细胞发生分化，成为具有特定功能的组织细胞；还有一部分保持分裂能力，用于干细胞的自我更新。2．同一个体不同类型细胞的RNA和蛋白质不完全相同同一个体的不同体细胞中核遗传物质完全相同，但由于选择性表达的基因不同，因而转录生成的mRNA及翻译生成的蛋白质不完全相同。3．分化不会改变遗传物质
细胞分化的实质是基因的选择性表达，不会导致遗传物质改变。已分化的细胞都含有保持该物种遗传特性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性
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