细胞分化的生理机制是什么?
分裂的不对称性卵母细胞的细胞核并不位于细胞中央,而是在细胞外周靠近表面的地方,极体就是从这里形成并释放出来的,通常把极体释放的位点称为动物极,而相对的一极称为植物极。动物卵细胞中,贮存有2万-5万种不同核苷酸序列的mRNA,专供受精卵的启动、分化和发育之用。 卵细胞中的mRNA并非均匀分布的,而是位于特定的空间。因此,卵细胞质的特性决定了子细胞核的分化命运,如昆虫是以表面卵裂的方式形成胚层细胞的。细胞间的相互作用细胞间的相互作用是各式各样的,可以是诱导作用,也可以是抑制作用。 就作用方式来说,有的作用需要细胞的直接接触,另一些所需要的可能是间隔一定距离的化学物质的扩散。(1)胚胎诱导:...全部
分裂的不对称性卵母细胞的细胞核并不位于细胞中央,而是在细胞外周靠近表面的地方,极体就是从这里形成并释放出来的,通常把极体释放的位点称为动物极,而相对的一极称为植物极。动物卵细胞中,贮存有2万-5万种不同核苷酸序列的mRNA,专供受精卵的启动、分化和发育之用。
卵细胞中的mRNA并非均匀分布的,而是位于特定的空间。因此,卵细胞质的特性决定了子细胞核的分化命运,如昆虫是以表面卵裂的方式形成胚层细胞的。细胞间的相互作用细胞间的相互作用是各式各样的,可以是诱导作用,也可以是抑制作用。
就作用方式来说,有的作用需要细胞的直接接触,另一些所需要的可能是间隔一定距离的化学物质的扩散。(1)胚胎诱导:在胚胎发育过程中,一部分细胞影响相邻细胞向一定方向分化的作用称为胚胎诱导,如中胚层形成的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,视细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。
诱导不但在中轴器官的形成中起作用,也在以后器官的发生中起作用。例如间质细胞的存在对体内腺体上皮的形成和分化是必不可少的。这些腺体包括甲状腺、胸腺、唾腺和胰腺,它们对间质细胞的依赖程度有很大差异。
在离体条件下,胰腺原基只要有间质细胞存在就可以继续发育。(2)分化抑制:用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,若去除成蛙心组织,则蛙胚发育正常,这说明分化成熟的细胞可以产生某种物质,抑制相邻细胞发生同样的分化,这种作用称为分化抑制。
如在蝾螈幼虫或成体摘除水晶体后,可以从背部的虹彩再生出一个新的。进一步的分析指出,再生水晶体的能力局限在虹彩背部的边缘层。如把这部分组织移到另一个摘除水晶体的眼睛,不是位于背部,而是使它位于腹部,仍旧可以由它再生出水晶体。
既然这部分细胞有生长水晶体的能力,为什么在正常的眼睛里不表现?如把虹彩的背部移到另一只未摘除水晶体的眼睛里,不管使它位于那一部位,都长不出水晶体。如在摘除水晶体的眼睛里,经常注射完整的(带有水晶体的)眼腔液体,在注射期间,虹彩背部的细胞也长不出水晶体。
由此可见,虹彩背部的细胞本来具有产生水晶体的能力,正常水晶体会产生一种物质,对此起抑制作用。(3)细胞数量效应:当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,但是,如果把胰腺原基切成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。
可见细胞数量对诱导组织形成可能也是必要的。(4)细胞外基质:细胞外基质在胚胎发育和细胞分化中也具有重要的作用。(5)激素的作用:激素对细胞分化的影响可看做是远距离细胞间的相互作用,如昆虫的保幼激素和蜕皮激素。
前者的功能是保持幼虫特征,促进成虫器官原基的发育,后者的功能是促进蜕皮和成虫形成的出现。当两者保持一定的比例时,幼虫化蛹,变为成虫。成虫期又开始合成保幼激素,促进性腺的发育。收起