高中生物学新教材“细胞生命历程”第六章中几组词的辨析_细胞分化论文

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文件编号:1003-7586(2010)02-0003-02

1 细胞增殖和细胞分裂

细胞增殖和细胞分裂是两个不同的概念。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。细胞增殖是通过细胞周期实现的,一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期。细胞在分裂之前必须进行各种必要的物质准备,然后才能进行细胞分裂。

2 卵裂和有丝分裂

卵裂是指受精卵经过分裂,将卵质分配到子细胞的过程,分裂产生的细胞叫做分裂球。卵裂和一般有丝分裂相似,但不经过间期,所以在卵裂期间仅仅是细胞数目的增加,不伴随着细胞生长。随着细胞数量增加,子细胞的核质比逐渐增大,直到接近正常核质比时(1∶4~6),分裂球才开始生长,进入到一般的有丝分裂过程。

3 卵细胞的减数分裂

卵细胞的形成过程中,包括人类在内的脊椎动物未受精的卵细胞都会在减数第二次分裂中期停止细胞分裂,等待受精。这种细胞分裂停止的现象对防止脊椎动物出现类似低等动物的孤雌生殖现象(卵子可在不受精的情况下直接发育成新个体的现象)起着重要作用。

人类从卵巢排出的卵子处于减数第二次分裂的中期,在受精时才完成第二次分裂。若未受精,则于排卵后12~24h退化。卵母细胞在发育为成熟的卵细胞过程中开始合成蛋白质“Erp1”。卵细胞停止减数分裂首先是细胞中的“Mos”蛋白质发生磷酸化,并开启了一系列其他蛋白质的磷酸化进程,最后是“Erp1”的磷酸化。磷酸化后的“Erp1”与卵细胞中促进细胞分裂的Cdc2/CyclinB蛋白质复合体结合,使卵细胞停止减数分裂。

排卵实质上是卵巢排出次级卵母细胞的过程。减数第一次分裂在卵巢中完成,减数第二次分裂在生殖道内完成。

精子的刺激使处于休眠状态的次级卵母细胞被激活,重新回到减数分裂阶段,迅速完成减数第二次分裂,释放极体。此时精子和卵子的细胞核分别称为雄原核和雌原核。两个原核逐渐在细胞中部靠拢,核膜随即消失,染色体混合,形成二倍体的受精卵,又称合子。

4 着丝点与着丝粒

遗传文献多用着丝粒,细胞学家多用着丝点。许多教材中把着丝点和着丝粒混为一谈,是不够严谨的,有必要对两者加以区别。

着丝粒是指主缢痕处中期的两条染色单体互相连系在一起的特殊部位,在电镜下看到着丝粒区染色体纤维少,两条染色单体的纤维混合在一起,着丝粒不直接与纺锤丝相连。

着丝点是指主缢痕处两个染色单体的外侧表层部位的特殊结构,它与纺锤丝相连,与染色体的移动有关。它的结构主要有两种类型:一种是三层结构,另一种是球状或环状结构。

一条染色体上的每条染色单体的着丝点通过着丝粒相联系,如图1所示。

图1 染色体结构示意

有丝分裂后期,着丝粒分裂,着丝点分离,染色单体分开,并由与着丝点直接相联的纺锤丝牵引向细胞的两极移动。教材中的“着丝点的分裂”应改为“着丝点的分离”为妥。

5 染色体与纺锤体

5.1 染色体

细胞核内由核酸和蛋白质组成、能用碱性染料染色、有结构的线状体,是遗传基因的载体。真核细胞染色体复杂得多,由四类分子组成:即DNA,RNA,组蛋白(富有赖氨酸和精氨酸的低分子量碱性蛋白,至少有五种不同类型)和非组蛋白(酸性)。DNA和组蛋白的比例接近于1∶1。

5.2 纺锤体

减数分裂和有丝分裂前期,细胞质中出现的纺锤形结构,由能收缩的微管和微丝纵向成束排列而成。微管直径200~250 。连接两极的,叫做中央纺锤体,不与染色体相连;有一端连接染色体着丝点的,叫做染色体纺锤体,它与染色体的移动有关。染色体在分裂中期排列在纺锤体中央的赤道平面上。后期,由于微管缩短,纺锤体改变形状,牵引子染色体分别向两极移动。纺锤体是细胞有丝分裂过程中形成的重要细胞器,在细胞分裂后期染色体的分离过程中具有重要作用。

构成纺锤体的主要物质是α/β-微管蛋白所组成的微管。纺锤体微管可分为:①起始于两极的发散到细胞质的星体微管;②起始于两极与染色体着丝粒连接的微管(着丝点微管);③起始于两极呈反向平行排列或与染色体臂相互作用的微管。

6 细胞分裂与细胞分化

细胞分化是指在个体发育中,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。通过细胞分化,使具有相同遗传组成的细胞,选择性地表达不同的基因,产生不同的结构蛋白、执行不同的功能,共同参与构成一个复杂的细胞社会——个体,所以细胞分化的实质是基因的差别表达。细胞分化与形态发生是相互联系在一起的,后者是指通过细胞的增殖、分化和行为(如粘附、迁移、凋亡)塑造组织、器官和个体形态的过程。

细胞分化去向:随着细胞的分裂和分化,细胞的发育方向逐渐被限定,当尚未定向的细胞不可逆地转变为某种定向细胞的时刻,细胞的命运就被固定了,因而也称之为决定,如哺乳动物桑葚胚的内细胞团和外围细胞,前者形成胚胎、后者形成滋养层。

细胞的分化命运取决于两个方面:一是细胞的内部特性,二是细胞的外部环境。

7 细胞凋亡与细胞坏死

二者的主要区别见表1。

8 原癌基因与抑癌基因

原癌基因是细胞内与细胞增殖相关的基因,是维持机体正常生命活动所必需的,在进化上高等保守。当原癌基因的结构或调控区发生变异,基因产物增多或活性增强时,使细胞过度增殖,从而形成肿瘤。原癌基因的蛋白质产物参与正常细胞的生长、分化和增殖。因此,确切地说,细胞癌基因是具有正常的生理功能,只是在一定条件下才会引起细胞癌变的一类基因。

抑癌基因或肿瘤抑制基因又称抗癌基因,是指能够抑制细胞癌基因活性的一类基因,其功能是抑制细胞周期,阻止细胞数目增多以及促使细胞死亡。

肿瘤的细胞分化:肿瘤患者经常会听到类似“高分化鳞癌”,“低分化腺癌”等专业术语。大多数病人在患病之初往往不了解这些术语的意义。下面就来介绍一个关于癌细胞非常关键的术语——肿瘤细胞分化程度。

所谓分化程度就是指肿瘤细胞接近于正常细胞的程度。分化得越好(称为“高分化”)就意味着肿瘤细胞越接近相应的正常发源组织;而分化较低的细胞(称为“低分化”或“未分化”)和相应的正常发源组织区别就越大,肿瘤的恶性程度也相对较大。

按照肿瘤分化的程度,病理专家通常将其分为三个病理等级,并用英文字母G(代表Grade,即分化)来表示。级别越高表示细胞分化程度越差:

G1,即高分化,细胞分化程度较好。一般来说,G1的肿瘤细胞分裂速度较慢。

G2,即中分化,细胞分化程度居中。

G3,即低分化,细胞分化程度较差。肿瘤细胞分裂速度较快。

可以说肿瘤细胞的分化程度越差,它的恶性程度就越高,肿瘤体生长较迅速,而且容易发生转移。分化好的肿瘤一般生长较慢,而且在治疗后不易复发。

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