分化

生物学术语

分化是指在分裂基础上晚近获得的多细胞生物个体因生存行为分工而在个体体内细胞之间形成的形态与功能的差异。这种差异体现在不同类型的细胞发育成不同的组织器官来完成的不同生物行为机能，而这些机能分工的统一协调共同完成生命个体及群体的生命组织活动。

简介

分化作为多细胞生物的一种生存技巧在自然选择作用下充分地显示生物形态的多样化和适应能力。分化与分裂不同，分裂通常是指生物原始状态单细胞繁衍的方式；在多细胞生物中，无论是有性繁殖或是无性繁殖都是通过生殖细胞的分裂获得更多的细胞总数。说到底，分裂是所有生命延续的最基本方式，这种方式无沦生物繁衍如何演化都不会被放弃和被跨越。例如，在一个有性繁殖的多细胞生物个体中，胚胎细胞分裂后的未定型细胞或简单可塑性细胞，在形态和化学组成上向专一性或特异性方向转化，演化成特定的细胞类型的这一过程称之为分化。分化既是物种群体中个体分工演化的特征，也是个体内细胞功能分化演化的特征。

在某一正在发育的个体细胞中进行形态的、功能的特殊变化并建立起其他细胞所没有的特征，这样建立特异性的过程称之为分化。分化形成形态功能不同的细胞。通常在胚胎发育早期，在某一胚域内具有分化成几种器官和组织的能力(多分化能力)，但随着发育的进行，分化能力就会受到限定。此外，已经发现，在形态或者功能发生变化之前，有时某一胚域的发展规律已被确定，称此为决定性分化。分化过程的形态学、生物化学现象的研究已经发现在分化细胞中有组织特有的基因(奢侈基因，luxury gene)，而且还能合成在该组织中特征的酶及结构蛋白质。

肿瘤细胞与来源器官种细胞的相似程度，分化良好的细胞有高度的特化特点，组织结构清晰，很容易辨认。低分化的细胞组织结构不清，很难辨认。这种肿瘤分级方法有预测预后的价值，分化差的肿瘤很容易转移，生存期较短。

影响细胞分化的因素

细胞分化受到很大内外因素的影响，如细胞自身的极性、体内激素和某些特定化学成分，以及相对应的空间位置和环境中的光照、温度、压力、水分等都可能在一定程度上影响生物体内的细胞分化。例如，无尾两栖类的蝌蚪变态过程中起重要作用的甲状腺素和昆虫变态过程中的2一羟蜕皮素及保幼素等激素，都由它们的内分泌腺释放，从而诱导体细胞的分化。在环境因素中，对性别决定的影响最早被人们发现，并作为细胞分化和个体发育的重要研究课题。例如，一种蜥蜴在低温（约20℃）时全部发育为雌性，温度提高至32℃时则全部发育为雄性。此外，一种蜗牛的性别决定取决于个体之间的相百位置，互相叠压的群体，位于下方的个体发育成雌性，位于上方的成为雄性。虽然人们对其机制还不清楚，似上述现象表f州环境渊素对细胞分化产生影响，进而影响个体的发育。因此，可以推测细胞分化的形成与这些环境因素作用之间的协调平衡具有一定的相关性。

细胞分化的时空性

同源细胞一旦进入分化，因其所有细胞所处空间位置不同，环境也不尽一致，因此出现形态上的差异和机能上的特化，因而会形成类型不同的细胞，这种现象称为分化的时空性。在不同的发育阶段，一个细胞可以有不同的形态和功能，这是时间上的分化。单细胞生物只有时间上的分化，多细胞生物不仅有时间上的分化，而且还有空间上的分化。由于同一个体的不同细胞因所处的位置不同，它们必须“因地而异”，以适应所处的特殊空间，由此在形态和功能上均发生了相应改变。例如，同一个生物体胚胎细胞，可以位于前端和后端、内部和外部、背面和腹面等部位，但分化出的细胞却大相径庭。

在高等动植物个体胚胎发育过程中，随着细胞数目的不断增加，细胞分化程度更加复杂，同一个体的细胞由于所处的窄问位置不同而决定了细胞的发育命运，出现头与尾、背与腹等不同，这些时空差异为形成功能各异的多种组织和器官提供了基础。

细胞分裂与细胞分化

细胞分裂和细胞分化是多细胞生物个体发育过程中的两个重要事件，两者之间有密切的关系。通常细胞在分裂的基础上进行分化，而早期胚胎细胞的不对称分裂所引起的细胞质中转录因子的差异制约着细胞分化方向和进程。细胞分化发生于细胞分裂的G1期，在早期胚胎发育阶段特别是卵裂过程中，细胞快速分裂，G1期很短或几乎没有G1期，此时细胞分化减慢。细胞分裂旺盛时细胞分化变缓，分化较高时分裂速度减慢是个体生长发育的一般规律。例如，哺乳动物的表皮角质层细胞等终末细胞分化程度较高，分裂频率明显减慢，而高度分化的细胞，如神经元和心肌细胞则很少分裂或完全失去分裂能力。

细胞分化与细胞分裂伴随发生但不完全平行。例如，有的细胞在下一步分化开始之前要先经过多次分裂；而来自一个同源群的细胞在进行分裂前可能处于不同的分化程度，桑椹胚(morula)和成体的软骨细胞都是明显的例子。

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