高中生物 18 细胞的生命过程 - 细胞的分化
细胞分化的概念
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。例如，人体胚胎发育过程中，受精卵经过细胞分裂和分化，形成了不同形态、结构和功能的细胞，如神经细胞、肌肉细胞、血细胞等。
细胞分化的特点
持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度。
稳定性：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直至死亡。例如，神经细胞在分化后就会一直保持其特有的形态、结构和功能，不再分化为其他类型的细胞。
不可逆性：细胞分化是一种不可逆的过程，一旦细胞沿着一定方向分化，便不会再恢复到原来的未分化状态。
细胞分化的实质
细胞分化的实质是基因的选择性表达。在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息的执行情况不同，即基因的表达情况不同。例如，在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因表达，而与肌动蛋白合成有关的基因则处于关闭状态；在肌细胞中则相反。
细胞分化的意义
细胞分化是个体发育的基础：多细胞生物体一般是由一个受精卵通过细胞增殖和分化发育而成的。如果没有细胞分化，就不可能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官，生物体也就无法正常发育。
细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化：有利于提高各种生理功能的效率。例如，分化形成的神经细胞专门负责传递神经冲动，心肌细胞专门负责收缩和舒张，从而使生物体能够更高效地完成各项生命活动。
细胞的全能性
概念：细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。
实例：植物细胞具有全能性，如胡萝卜的韧皮部细胞在适宜的条件下可以培养成完整的植株。动物细胞的全能性受到限制，但动物体细胞的细胞核具有全能性，如克隆羊多莉的培育成功，证明了动物体细胞的细胞核具有全能性。
原因：已分化的细胞都含有该物种全套的遗传信息，具有发育成完整个体的潜能。
干细胞
概念：干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。
类型：根据干细胞的分化潜能，可分为全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。全能干细胞如受精卵，能够发育成完整个体；多能干细胞如胚胎干细胞，具有分化成多种细胞类型的潜能，但不能发育成完整个体；专能干细胞如造血干细胞，只能分化成某一类型的细胞。
应用：干细胞在医学领域有着广泛的应用前景，如利用造血干细胞移植治疗白血病等血液疾病，利用胚胎干细胞诱导分化为特定的细胞类型来治疗神经退行性疾病、糖尿病等疑难病症等。
细胞分化是多细胞生物体发育的核心过程，它使细胞在功能和形态上产生分化，形成不同的组织和器官，而细胞的全能性及干细胞的研究则为细胞治疗和再生医学等领域提供了理论基础和潜在的应用价值。
