细胞内因素
(1)细胞核在细胞分化中的作用
在细胞分化过程中,细胞核起着极为重要的作用。首先,生物绝大多数性状的出现都由细胞核内的遗传物质决定的;其次,从胚胎全能性细胞到多能细胞再到单能细胞以及分化细胞,它们之所以能合成特异蛋白质,都是细胞核内的基因选择性表达的结果。另外,细胞质对细胞分化的决定作用是要通过调控细胞核的基因表达来实现的。各组织中细胞的形态、结构和功能有很大差异,但在细胞核中仍然保留着生物体的全部基因,而且机体的基因型也不会改变。已有实验证明,细胞在完全没有核的情况下,卵裂不会发生,也看不到细胞分化的现象,并且细胞在早期便死亡。研究人员在蝾螈受精卵第一次卵裂前将卵结扎,使结扎一侧胞质有核,而另一侧无核,结果有核一侧的受精卵进行卵裂,无核一侧受精卵未进行卵裂,该实验表明了细胞核在细胞生命活动中的主导作用。
(2)细胞质在细胞分化中的作用(https://www.daowen.com)
受精卵每次分裂时,细胞核物质经过复制倍增,均等地分配到两个子细胞中,而细胞质经过运动重新改组后不均等地分配到不同的子细胞中,从而直接或间接决定一个胚的主要器官区域的位置,这种细胞质的不均质性对胚胎的早期发育有很大影响,在一定程度上决定了细胞的早期分化。1965年,Harris用终末分化的鸡胚细胞核与去核的Hela细胞融合,鸡红细胞特异基因表达,说明Hela细胞质中含有红细胞基因表达的物质。海胆卵有动物极和植物极,如果海胆卵第一次卵裂两者均等地分别进入两个子细胞,则两个细胞都不能正常发育。以上结果均表明,在细胞分化过程中,细胞核的遗传潜力受核所在的细胞质环境的控制,细胞质中具有控制细胞核基因开关的成分。
(3)核质的相互作用在细胞分化中的作用
细胞是一个整体,细胞核与细胞质有非常密切的协调关系,在任何的细胞活动中都不能将它们孤立对待。在细胞分化中,细胞核与细胞质的作用是相互且紧密联系的,且这种相互作用因不同种类、不同区域和不同时期的细胞而异。一方面,细胞核中的基因对细胞质的代谢起调节作用;另一方面,细胞质对核内基因的活性有控制作用。正是由于核质间这种相互作用的不断进行,不同基因在时空上按层次有序表达和关闭,直到终末分化,产生各种不同类型的细胞。