细胞生物学13细胞分化

细胞生物学中的细胞分化与分裂细胞是生物体的基本单位，细胞生物学研究着生命的奥秘。

在细胞的发展过程中，细胞会经历细胞分化和细胞分裂两个重要过程。

细胞分化是指细胞从未分化状态向特定类型细胞的转变，而细胞分裂则是指细胞在生长和繁殖过程中自我复制和分离。

本文将从这两个方面来详细探讨细胞生物学中细胞分化和细胞分裂的相关知识。

一、细胞分化细胞分化是指同一种细胞在功能和形态上的差异化，是多细胞生物体内不同细胞类型形成的基础。

细胞分化的过程中，未分化的细胞会通过基因表达的调控逐渐转变为特定的细胞类型，从而承担特定的功能。

细胞分化的发生需要一系列复杂的内外因素的参与，包括基因调控、信号通路和细胞与邻近细胞的相互作用等。

细胞分化的一个经典案例是干细胞的分化。

干细胞具有自我复制和未定向分化为各种细胞类型的能力。

在特定的环境和刺激下，干细胞可以通过分化成为神经细胞、心肌细胞、肌肉细胞等。

这一过程中，细胞内的转录因子和外界信号分子起着重要作用。

通过调控这些因子的表达，体细胞可以不仅仅是复制自己的DNA，还可以向外分化为大部分体细胞。

这一发现让人们对于细胞的分化和再生过程有了更深入的了解。

二、细胞分裂细胞分裂是细胞在生长和繁殖过程中自我复制和分离的过程。

细胞分裂分为有丝分裂和无丝分裂两种类型。

有丝分裂是指经过一系列复杂的步骤，细胞的染色体在分裂过程中分离，最终形成两个基本一致的子细胞。

无丝分裂则是指细菌等原核细胞通过简单的DNA复制和分离形成两个相同的细胞。

有丝分裂是细胞分裂中最为常见和复杂的过程。

它包括有丝分裂前期、有丝分裂中期、有丝分裂后期和有丝分裂后期四个阶段。

在有丝分裂前期，细胞的染色体开始缩短、变厚，形成染色体条状结构，并且核膜逐渐解体。

在有丝分裂中期，染色体排列成等距离的中央区域，此时纺锤体完全形成。

在有丝分裂后期，细胞的染色体开始分离成两个群体，纺锤体逐渐消失。

最后，有丝分裂后期，细胞完成分裂，形成两个基本一致的子细胞。

第一章医学细胞生物学绪论名词解释：生物学，细胞生物学解答题：细胞对生命活动的意义，细胞的共同属性易考点：首次命名植物细胞的人，发现无丝分裂、减数分裂的事件，提出DNA 双螺旋模型第二章细胞生物学研究方法名词解释：分辨率，电子显微镜，酶细胞化学技术，流式细胞技术，细胞培养，细胞系，细胞株，细胞融合，干细胞解答题：细胞培养的基本条件，光学显微镜技术的原理易考点：分辨率的计算公式及各个字母代表的意思，光镜的分辨极限，暗视野显微镜观察的是细胞轮廓以及观察的范围，透射显微镜观察的是细胞内部的细微结构，扫描电子显微镜观察的是三维立体形貌。

第四章细胞膜名词解释：生物膜，细胞膜解答题：流动镶嵌模型，细胞膜的特性，耦联运输易考点：功能复杂的膜中所占蛋白质的比例大，三种膜蛋白的存在形式，影响膜脂流动性的因素，细胞膜的物质转运功能（选择题形式），糖萼的本质第六章内膜系统名词解释：内膜系统，细胞质解答题：信号假说的主要内容，高尔基复合体的功能，滑面内质网的功能，溶酶体的形成过程，溶酶体的功能易考点：内质网的标志酶，高尔基复合体的形态（形成面，成熟面），溶酶体的标志酶第七章线粒体名词解释：三羧酸循环，氧化磷酸化，底物水平磷酸化，呼吸链，分子伴侣，导肽解答题：描述线粒体的结构易考点：光镜下线粒体的结构，线粒体各部位的标志酶，呼吸链的复合体中每个复合体有哪些物质，线粒体疾病的特点，化学渗透学说主要知道氧化放能第八章细胞骨架名词解释：细胞骨架，中间纤维结合蛋白解答题：微管的体外装配，影响微管装配的因素，微管的功能（简单描述），微丝的组装过程，影响微丝组装的因素，微丝的功能，中间纤维结合蛋白的功能，中间纤维的组装的控制以及影响因素，中间纤维的功能第九章细胞核名词解释：核型，核纤层，细胞骨架，核基质，解答题：简述细胞核的基本结构，核孔复合体的结构，常染色质和异染色质的异同点，核仁的光镜和电镜结构。

易考点：核基质的功能，人体哪几号染色体上有核仁组织区。

细胞分化的概念高中生物
细胞分化是指一个有核细胞为了有效地适应特定的环境和任务而发生的变化。

细胞分
化的发生使得微细胞更细小，特殊的器官更明显，这被称为细胞特化。

细胞分化是细胞发
育和细胞生物学的重要概念。

细胞分化的机理是一个复杂的过程。

这一过程包括细胞增殖和形态变化两个基本步骤，以满足特定细胞类型的特殊要求。

它是一个动态的过程，受到许多内在和外界因素的影响，以及互相制约。

细胞特化反应机制包括细胞分泌特异性蛋白质、细胞结构变化、细胞性能变化和限制
某些基因的表达等。

一般而言，当细胞面临某种环境因素时，它就会通过分泌特异性蛋白质和改变结构来
改变自己的形态和性能，以适应这种因素。

细胞分化可以引起特定细胞类型的分化，这些
细胞可以起到特定的作用，如细胞内信息传导、能量产生和物质代谢等等。

细胞分化是植物体和动物体发育的重要理念，它有助于动物和植物根据不同的需要分
化出不同的细胞型，从而实现不同的功能。

例如，骨骼的形成就发生在细胞分化的过程中。

皮肤、肌肉和脑细胞也是细胞分化的结果。

第十三章细胞增殖及其调控1 什么是细胞周期？简述细胞周期各时相及其主要事件。

答：细胞周期: 是指连续分裂的细胞从一次有丝分裂结束后开始生长到下次有丝分裂终止所经历的全过程。

细胞周期各时相的生化事件：①G1期：DNA合成启动相关，开始合成细胞生长所需要的多种蛋白质、RNA、碳水化合物、脂等，但不合成DNA；②S期: 开始合成DNA和组蛋白；在真核细胞中新和成的DNA立即与组蛋白结合，组成核小体串珠结构；③G2期:主要大量合成ATP、RNA和蛋白质，包括微管蛋白和成熟促进因子等；④M期: 为细胞分裂期，一般包括前期，中期，后期，末期4个时期。

2 细胞通过什么机制将染色体排列到赤道板上？有何生物学意义？答：细胞将染色体排列到赤道板上的机制可以归纳为牵拉假说和外推假说。

①牵拉假说：染色体向赤道面方向运动，是由于动粒微管牵拉的结果。

动力微管越长，拉力越大，当来自两级的动粒微管拉力相等时，即着丝粒微管形成的张力处于动态平衡时，染色体即被稳定在赤道面上；②外推假说：染色体向赤道方向移动，是由于星体的排斥力将染色体外推的结果。

染色体距离中心体越近，星体对染色体的外推力越强，当来自两极的推力达到平衡时，推力驱动染色体移到并稳定在赤道板上。

染色体排列到赤道板上具有重要的生物学意义，染色体排列到赤道板后，Mad2和Bub1消失，才能启动细胞分裂后期，并为染色体成功分开并且平均分配向两极移动做准备。

3 细胞周期有哪些主要检验点？各起何作用？答：细胞周期有以下主要检验点：①G1/S期检验点：检验DNA是否损伤、能否启动DNA的复制，作用是仿制DNA损伤或是突变的细胞进入S期；②S期检验点：检验DNA复制是否完毕，DNA复制完毕才能进入G2期；③G2/M期检验点：DNA是否损伤、能否开始分裂、细胞是否长到合适大小、环境是否利于细胞分裂，作用是使得细胞有充足的时间将损伤的DNA得以修复；④中-后期检验点：纺锤体组装的检验，作用是抑制着丝点没有正确连接到纺锤体上的染色体，确保纺锤体正确组装。

名词解释细胞分化细胞分化是指多能干细胞通过基因调控逐渐发育成为特定类型的细胞的过程。

在这个过程中，细胞通过特定的信号分子和基因表达的调控来改变其形态和功能，最终成为身体各种组织和器官中不同类型的细胞。

细胞分化是多细胞生物体内细胞的一个普遍过程。

在早期胚胎发育中，所有的细胞都是一样的，它们具有相似的形态和功能，称为干细胞。

然而，随着发育的进行，细胞会接受特定的信号和刺激，导致其逐渐发生分化。

细胞分化的过程中，一部分基因会被激活，而另一部分基因则会被关闭，这样细胞的特定功能和特征就会得以发展。

细胞分化是通过基因调控来实现的。

在细胞内，存在一组特定的基因，被称为调控基因，它们可以调控其他基因的活性。

细胞分化的过程中，调控基因会被激活或关闭，从而控制细胞的发育方向。

这些调控基因可以通过特定的信号分子传递信息，也可以通过细胞内部的信号传导途径来调控。

通过这种方式，细胞可以根据身体不同部位的需求，发展成为不同的细胞类型，如肌肉细胞、神经细胞、皮肤细胞等。

细胞分化的过程中，细胞的形态和功能都会发生改变。

细胞形态的改变通常伴随着细胞内部的结构和器官的形成。

细胞的功能改变主要体现在细胞所具有的生物化学反应的类型和速率的变化上。

比如，肌肉细胞会表达肌肉特异性的基因，从而使其具有肌肉的收缩功能。

神经细胞会表达神经特异性的基因，从而使其具有传递和接收神经信号的能力。

细胞分化在生物体的发育和维持正常生理功能中起着重要的作用。

在胚胎发育中，细胞分化的过程使得胚胎能够形成不同的胚层和器官系统，从而形成一个完整的生物体。

在成体中，细胞分化也是维持组织和器官功能的基础。

不同类型的细胞可以通过特定的功能和相互配合，形成组织和器官，从而实现身体的正常运转。

细胞分化在生物医学领域具有重要的应用前景。

通过研究细胞分化的机制和调控过程，科学家可以更好地理解疾病的发生和发展机制，从而为疾病的治疗和预防提供新的思路和方法。

此外，细胞分化的研究还可以为再生医学提供理论基础和实践指导，通过操纵细胞分化的过程，可以使干细胞或成体细胞具有再生和修复组织的能力，为治疗组织损伤和器官衰老提供新的途径。

第十三章细胞分化（一）选择题A型题1．同源细胞逐渐变为结构和功能及生化特征上相异细胞的过程是（）A．增殖B．分裂C．分化D．发育E．衰老2．从分子水平看，细胞分化的实质是（）A．特异性蛋白质的合成B．基本蛋白质的合成C．结构蛋白质的合成D．酶蛋白质的合成E．以上都不是3．维持细胞各种活动最低限度的基因是（）A．奢侈基因B．结构基因C．调节基因D．管家基因E．以上都不是4．细胞分化的实质是（）A．基因选择性丢失B．基因选择性表达C．基因突变D．基因扩增E．以上都不是5．抑癌基因的作用是（）A．抑制癌基因的表达B．编码抑制癌基因的产物C．编码细胞生长调节因子D．细胞生长因子E．编码生长因子6．下列不是由奢侈基因编码的蛋白是（）A．肌球蛋白B．膜蛋白C．角蛋白D．胶原蛋白E．肌动蛋白7．细胞分化过程中，基因表达的调节主要是（）A．DNA复制水平B．转录和翻译水平C．翻译水平D．翻译后水平E．转录水平8．在个体发育中，细胞分化的规律是（）A．单能细胞→多能细胞→全能细胞B．多能细胞→单能细胞C．全能细胞→多能细胞→单能细胞D．全能细胞→单能细胞→多能细胞E．全能细胞→多能细胞9．癌细胞由正常细胞转化而来，与原来细胞相比，癌细胞的分化程度通常表现为（）A．分化程度高B．分化程度低C．分化程度相同D．成为多能干细胞E．单能干细胞10．在动物胚胎发育过程中，一个细胞与邻近细胞的相互作用，在细胞分化中扮演重要角色，并决定其分化方向的作用称为（）A．决定B．胚胎诱导C．细胞分化D．转化E．选择性表达B型题11-14题备选答案A．细胞质因素B．细胞核因素C．胚胎诱导D．分化E．去分化11．胚胎细胞影响另一部分细胞并决定其分化方向是（）12．不同来源的细胞核移植到相同胚层的胞质中都可随胞质形成相应的组织细胞，原因是（）13．高度分化的细胞重新分裂，失去原来的结构和功能的现象是（）14．无核受精卵不卵裂或最多无序分裂细胞分化，原因是（）15-19题备选答案A．角蛋白B．血红蛋白C．分泌蛋白D．肌动蛋白E．膜蛋白15．红细胞产生的特异性蛋白是（）16．表皮细胞产生的特异性蛋白是（）17．腺细胞产生的特异性蛋白是（）18．管家蛋白是（）19．肌肉内产生的特异性蛋白是（）C型题20-27题备选答案A．细胞分裂B．细胞分化C．二者均有D．二者均没有20．核内复制是（）21．神经细胞的形成过程是（）22．有机体生长发育的过程（）23．细胞增殖是依靠（）24．细胞形态和功能逐渐特化的过程是（）25．从受精卵到成熟个体需进行（）26．有丝分裂间期细胞通常进行（）27．肿瘤细胞常旺盛地进行（）X型题28．生物体的细胞中，全能性最高的细胞是（）A．体细胞B．生殖细胞C．干细胞D．受精卵E．上皮细胞29．哺乳动物成熟红细胞不能分裂且寿命短的原因是（）A．失去了细胞核B．无线粒体和内质网C．不能再合成血红蛋白D．分化程度不高E．无核膜30．关于细胞分化的叙述，错误的是（）A．分化是因为遗传物质丢失B．分化是因为基因扩增C．分化是因为基因重组D．分化是转录水平的控制E．分化是翻译水平的控制31．细胞分化过程中，不能激活基因进行选择性表达的因素是（）A．DNA B．RNA C．组蛋白D．酶蛋白E．非组蛋白32．细胞分化的关键和实质在于（）A．翻译水平的调控B．基因选择性表达C．细胞记忆D．转录水平的调控E．特异性蛋白质的合成（二）填空题1．在个体发育过程中，通常是通过来增加细胞的数目，通过来增加细胞的类型。

三、名词解释1.常/异/染色质:常染色质是指间期核内染色质纤维折叠压缩程度低，处于伸展状态，用碱性染料染色时着色浅的那些染色质;在细胞周期中，间期、早期或中、晚期，某些染色体或染色体的某些部分的固缩常较其他的染色质早些或晚些，其染色较深或较浅，具有这种固缩特性的染色体称为异染色质。

具有强嗜碱性，染色深，染色质丝包装折叠紧密，与常染色质相比，异染色质是转录不活跃部分，多在晚S期复制。

2. 细胞融合: 是在自发或人工诱导下，两个不同基因型的细胞或原生质体融合形成一个杂种细胞。

3. 膜泡（囊泡）运输:大分子和颗粒物质被运输时并不直接穿过细胞膜，都是由膜包围形成膜泡，通过一系列膜囊泡的形成和融合来完成转运的过程，4. 干细胞：干细胞是一类具有多向分化潜能和自我复制能力的原始的未分化细胞，是形成哺乳类动物的各组织器官的原始细胞。

干细胞在形态上具有共性，通常呈圆形或椭圆形，细胞体积小，核相对较大，细胞核多为常染色质，并具有较高的端粒酶活性。

干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞。

5. 细胞信号转导：是指细胞通过胞膜或胞内受体感受信息分子的刺激，经细胞内信号转导系统转换，从而影响细胞生物学功能的过程。

6. 胞间连丝:在初生纹孔场上集中分布着许多小孔，细胞的原生质细丝通过这些小孔，与相邻细胞的原生质体相连。

这种穿过细胞壁，沟通相邻细胞的原生质细丝称为胞间连丝。

7. 核小体：核小体是染色体的基本结构单位，由DNA和组蛋白(histone)构成，是染色质（染色体）的基本结构单位。

由4种组蛋白H2A、H2B、H3和H4，每一种组蛋白各二个分子，形成一个组蛋白八聚体，约200 bp的DNA分子盘绕在组蛋白八聚体构成的核心结构外面，形成了一个核小体。

8. 天线色素：天线色素是能够吸收光的色素，又称捕光色素或光吸收色素，位于类囊体膜上，只具有吸收聚集光能的作用，而无化学活性。

9、第二信使：细胞可通过两个途径将细胞外的激素类信号转换成细胞内信号，然后通过级联放大作用引起细胞的应答。

1.细胞全能性：指细胞经分裂和分化后及具有形成完整有机体的特性。

2.支原体：目前发现的最简单的细胞。

3.分辨率：显微镜能区分开两个质点间的最小距离。

4.单克隆抗体：利用不同克隆系在体外或体内培养，从培养液中提纯出针对各种抗原决定簇的化学结构完全相同的单一抗体。

5.胞间连丝：相邻植物细胞之间的联系通道，直接穿过两相邻细胞的细胞壁。

6.细胞外基质：指分布于细胞外空间，由细胞分泌蛋白和多糖所构成的网路结构7.多聚核糖体：具有特殊功能与形态结构的核糖体与mRNA的聚合体。

8.氧化磷酸化：是需氧细胞生命活动的主要能量来源，是ATP生成的主要途径9.多线染色体：核内DNA多次复制而不分开，产生的子染色体并行排列，且时伴有ADP 磷酸化形成ATP，这过程称为多线染色体。

10.灯刷染色体：是卵细胞进行减数第一次分裂时停留在双线期的染色体。

11.周期蛋白框：各种周期蛋白之间有着共同的分子结构特点，但也各有特性，首先，它们均含有一段相当保守的氨基酸序列。

12. CDK激酶：可以与周期蛋白结合，并将周期蛋白作为CDK激酶。

13.细胞分化：细胞在形态，结构和功能上产生稳定性差异的过程。

14.干细胞：分化程度相对较低，具有不断增殖和分化能力的细胞。

15.细胞坏死：细胞遇到意外损伤，如极端的物理，化学因素或严重的病理性刺激而发生的细胞被动死亡形式。

16.奢多基因（特化基因）：是在各种组织中进行不同的选择性表达的基因。

17．蛋白质分选：依靠蛋白质自身信号序列，从蛋白质起始合成部位转运其功能发挥部位的过程。

18.信号肽：在每一种分泌蛋白的N端都有一个疏水的氧基酸序列19.细胞骨架：是指存在于真核细胞质内的蛋白纤维网架体系。

20.中间纤维：存在于真核细胞质中的，由蛋白质构成的，其直径介于微管和微丝之间，在支持细胞形态、参与物质运输等方面起重要作用的纤维状结构。

21.细胞凋亡：一种有序的或程序性的细胞死亡方式。

简答题1为什么说细胞是生物体的结构单位又是进行生命活动的功能单位？答：细胞是有机体生命活动的基本单位。

Cell Biology 细胞生物学1.膜骨架（membrane associated cytoskeleton）：细胞质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构，它参与维持细胞质膜的形状并协助质膜完成各种生理功能。

2.细胞识别（cell recognition ）：细胞间通过表面黏附分子形成专一性黏附的相互作用。

3.分子伴侣（molecular chaperones）4.半自主性细胞器（semiautomous organelle）：自身含有遗传表达系统(自主性)；但编码的遗传信息十分有限，其RNA转录、蛋白质翻译、自身构建和功能发挥等必须依赖核基因组编码的遗传信息(自主性有限)。

叶绿体和线粒体都属于半自主性细胞器。

5.端粒（telomere）6.核纤层（nuclear lamina）7.周期蛋白（cyclin）：是一类呈细胞周期特异性或时相性表达、累积与分解的蛋白质，它与周期素依赖性激酶共同影响细胞周期的运行。

8.细胞凋亡（cell apoptosis）9.管家基因（house-keeping genes）：指所有细胞中均表达的一类基因，其产物是维持细胞基本生命活动所必须的，如微管蛋白基因等。

10.原位杂交技术（in situ hybridization）11.信号转导(signal transduction)12.灯刷染色体（lampbrush chromosome ）13.细胞分化（cell differentatiation）14.细胞全能性：指细胞经分裂和分化后仍具有形成完整有机体的潜能或特性15.Hayflick界限16.核孔复合体17.中心体18.限制点restriction point：存在于哺乳动物细胞周期G1期的重要检查点。

通过该点后，细胞周期才能进入下一步运转，进行DNA合成和细胞分裂。

符号“R”。

19.钙调蛋白20.协同转运21.非细胞体系：来源于细胞，而不具有完整的细胞结构，但包含了进行正常生物学反应所需的物质（如供能系统和酶反应体系等）组成的体系即为非细胞体系22.驱动蛋白23.分子开关24.间隙连接25.锚定连接26.网格蛋白27.高尔基体反面网状结构28.泛素依赖降解途径29.ATP合酶30.染色体列队：在动粒微管的牵拉下，染色体在赤道板上运动的过程，是有丝分裂过程中的重要事件之一31.RNAi：RNA干扰（RNA interference, RNAi）是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA（double-stranded RNA，dsRNA）诱发的、同源mRNA高效特异性降解的现象。