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好细胞在工业上有什么作用

发布时间:2022-06-16 00:53:32

① 细胞工程制药方面有什么实际用处,要例子,具体些

动物细胞技术(animal cell technology),有时也称细胞工程(Cytotechnology),是生物技术领域中重要的组成部分,它是利用动物细胞体外培养和扩增来生产生物产品,或者作为发现和测试新药的工具。如今这一技术已广泛应用于现代生物制药的研究和生产中。它的应用大大减少了用于疾病预防、治疗和诊断的实验动物,为生产疫苗、细胞团子乃至人选组织等产品提供了强有力的工具。 1 动物细胞技术的历史 动物细胞技术的开始:疫苗 在疫苗产业早期,往往利用动物来生产疫苗,如用家兔人工感染狂犬病毒生产狂犬疫苗,用奶牛来生产天花疫苗,用某些细菌接种到动物身上来生产抵抗该种细菌的疫苗。在1920年至1950年,已经开发了多种病毒或细菌疫苗,如伤寒疫苗、肺结核疫苗、破伤风疫苗、霍乱疫苗、百日咳疫苗、流感疫苗和黄热病疫苗等。 早在1950年代,已经能够利用动物细胞培养技术来生产病毒。先在反应器中大规模培养动物细胞,待细胞长到一定密度后,接种病毒,病毒利用培养的细胞进行复制,从而生产大量的病毒,这一突破是动物细胞技术或细胞工程的真正开始。基于动物细胞技术生产的病毒疫苗包括减毒的活病毒,或是灭活的病毒。在过去的30多年时间内,用动物细胞技术生产的疫苗挽救了几百万人和动物的生命。1950年至1985年期间,细胞工程及其他技术的进步,生产了多种人用疫苗来预防脊髓灰质炎、麻疹、腮腺炎、风疹、乙肝和带状疮疹等,并用于生产多种兽用疫苗(表1)。 表1 动物细胞培养技术生产的疫苗---------------------------------------------------------------- 人用疫苗 兽用疫苗----------------------------------------------------------------狂犬病疫苗 风疹疫苗 乙肝疫苗 口蹄疫疫苗腮腺炎疫苗 脊髓灰质炎疫苗 带状炮疹疫苗 Marek`s病疫苗甲肝疫苗 黄热病疫苗 腺病毒疫苗 假性狂犬病疫苗脑炎疫苗 麻疹疫苗 日本脑炎疫苗 犬细小病毒登革热疫苗---------------------------------------------------------------- 在动物细胞技术早期,一般培养原代细胞,例如,生产脊髓灰质炎疫苗的细胞取自猴肾,细胞培养几天后用病毒感染,扩增大量病毒用于制备疫苗。虽然动物细胞技术发展迅猛,大大降低了实验动物的用量,提高了生产效率,但由于原代细胞增殖能力有限,一般只能通过简单增加动物的数量来增加产量。而使用具有无限增殖潜力的细胞系,则使疫苗生产得到飞跃。某些来自人体或动物体内的细胞,在一定条件下的体外培养后,可以获得无限增殖的潜力,用它们来生产疫苗可以大大降低实验动物的用量。更为重要的是,用动物细胞体外大规模培养技术生产的疫苗可以保证质量,因为所用的细胞性质均一,经过严格的安全检验,克服了动物个体间的差异产生的疫苗质量不稳定的问题,并且大大降低了来自动物的病原体传染给使用者的可能性。 用类似的细胞培养技术可生产酶、细胞因子、抗体等生物制品,而先决条件是能够获得可分泌目标蛋白的细胞系。但是,在基因工程技术出现之前,细胞表达蛋白的水平很低,因而用这种工艺生产蛋白制品产量低、成本高,因此早期的动物细胞技术只用于疫苗及少量的干扰素和尿激酶的生产。 新技术的出现和进步促进了动物细胞技术的应用 1970年代的两项划时代的科学发现——基因重组技术和杂交瘤技术大大促进了动物细胞技术的进步以及在工业领域的应用,使得动物细胞大规模培养技术在生产疫苗,尤其在生产天然的用于诊断和治疗疾病的生物制品中具有举足轻重的作用。表2列出了用细胞培养技术生产的产品,包括治疗心肌梗塞的t-PA,治疗囊性纤维化的DNases,治疗贫血的EPO,治疗血友病的凝血因子VⅢ和IX,治疗癌症和病毒性疾病如乙肝的干扰素,以及治疗身材矮小的人生长激素。动物细胞技术还用于生产许多诊断和治疗疾病的单克隆抗体。用于生化检测的单抗有几千种,而单抗用于人体疾病治疗是近几年来生物制药的一个重要领域,有几十种单抗药物正处于临床试验中。从1986年FDA批准第一种单抗治疗药物——用于器官移植治疗、可以抑制排斥反应的抗CD3单克隆抗体OK-T3以来,已有9种治疗用单抗药物获得FDA批准。另外,许多将病毒的抗原决定簇基因转染到宿主细胞体内,用于生产安全性更高、疗效更好的基因工程疫苗也正在开发之中。表3为正在开发中的产品。 表2 动物细胞培养技术生产的治疗用生物制品---------------------------------------------------------------- 生物制品 适用症----------------------------------------------------------------组织型纤溶酶原激活剂(t-PA) 肺部栓塞和急性心肌梗塞干扰素-alpha 癌症和病毒性疾病如乙肝干扰素-gamma 肉芽肿性疾病、病毒性疾病加湿性丙肝、癌症凝血因子IX(factor IX) 血友病B促生长索 矮小病DNase 囊性纤维化单抗Orthoclone (OK-T3) 移植排斥单抗ReoProTM(Abciximab) 高危险血管成型术单抗Rcmicade (infliximab) 局限性回肠炎,瘘管单抗SynagisTM(palivizumab) RSV感染单抗Herceptin(trastuzumab) 乳腺癌组织工程软骨CarticelTM 修复软骨组织促红细胞生成素(EPO) 与肾性疾病、肿瘤和艾滋病相关的贫血干扰素-beta 癌症、多发性硬化症凝血因子Ⅷ(factor Ⅷ) 血友病A人生长激素 儿童生长缺陷 粒细胞集落刺激因子(G-CSF) 嗜中性白血球减少症葡萄脑苷脂酶 I型Gaucher`s病单抗Panorex 结肠癌单抗RituxanTM(Rituximab) 非霍奇金淋巴瘤单抗Simulect(basiliximab) 移植排斥单抗Zenapax(Dalizumab) 移植排斥组织工程皮肤Apligraf 深度溃疡、顽固性溃疡抗体诊断试试 各种疾病的体内成像试剂, 例如结肠癌、前列腺癌、乳腺癌 的定 位,各种疾病的体外检测,如早孕, 乙肝、艾滋病等检测----------------------------------------------------------------表3 正在开发的用动物细胞培养技术生产的部分生物制品----------------------------------------------------------------产品 适用症----------------------------------------------------------------凝血因子Ⅶ,因子Ⅸ 血友病血小板生成素 血小板增殖各种白细胞介素 癌症、血液细胞疾病、炎症等疫苗 艾滋病疫苗,多价或单价疫苗等单克隆抗体,包括 治疗和诊断癌症、脓毒症、风湿性关节炎、自身免疫基因工程单克隆抗体 性疾病、结肠炎、器官移植免疫排斥抑制剂等等基因治疗载体 基因治疗癌症、囊性纤维化疾病等的载体组织工程产品 生物人靠组织或器官生长因子和激素 癌症、伤口治疗、传染性疾病、骨髓移植、 生长紊乱、多囊性 卵巢疾病滤泡刺激激素 不孕症尿型纤溶酶原激活剂 溶解血栓( u-PA)CD4免疫粘附剂 艾滋病可溶性受体 癌症、传染性疾病、炎症、脓毒症干细胞或体细胞扩增、 干细胞治疗,如治疗帕金森综合症、细胞治疗 糖尿症 、阿尔茨海默病等,免疫细胞治 疗,如癌症、乙肝、艾滋病等的治疗---------------------------------------------------------------- 为什么选择动物细胞来生产生物制品 有多种宿主系统可供DNA重组技术选择,来表达目的蛋白。常见的宿主系统有:细菌、酵母、霉菌、丝状真菌、植物细胞、哺乳动物细胞以及动、植物。各种表达系统各有利弊,主要应考虑产品的特性来选择。细菌等原核表达系统繁殖快、易于培养,但表达的蛋白质缺乏转录后的修饰,如缺乏蛋白质限制性酶切位点、二硫键、特殊的糖基化、磷酸化、酰胺化作用于及形成天然蛋白质精确的三维结构的环境等。而许多蛋白的生物活性与转录后的修饰有关,并且原核系统表达的蛋白一般为胞内产物,需要破碎细胞才能提取产物,给产物的分高纯化带来困难,同时还容易受到外源毒素的污染。而真核表达系统表达的蛋白具有转录后的修饰作用,与人体自身分泌的天然蛋白无论在结构和功能上都非常近似(因而美国FDA倾向在21世纪都采用真核表达系统生产蛋白质药物),几乎所有用原核细胞表达的蛋白均可采用真核表达系统生产,反之则不尽然。并且,用动物细胞表达系统表达的蛋白都是胞外分泌的,产物的分离纯化过程非常简单,但是,由于细胞大规模培养技术比较复杂,目前仍处于发展完善阶段,因而许多重组蛋白仍选用原校表达系统生产。 原核表达系统一般用于小分子、结构简单的蛋白生产,蛋白转录后无需修饰,如胰岛素。而真核表达系统主要用于生产大分子、结构复杂的蛋白,并且转录后的修饰对蛋白的生物活性具有重要影响,如组织型纤溶酶原激活剂(tPA)、促红细胞生成素等(EPO)。 某些蛋白既可用原核表达系统,也可用真核表达系统来生产,如a-干扰素、人生长激素等,它们不需要转录后的修饰便具有生物活性。在这种情况下,应综合考察生产的经济成本和技术难易等因素来选择表达系统。表4列出了各种表达系统的优缺点。 表4 生产量组蛋白的各种表达系统的一般特点------------------------------------------------------------------------- 酵母和丝状真菌 细菌 大肠杆菌 动物细胞-------------------------------------------------------------------------蛋白结构的正确性(正确 不定 不定 不定 确定折叠、二硫键正确配对等)N未端甲硫氨酸的去除 确定 不定 不定 确定胞外分泌型产物 不定 不定 极少 确定蛋白转录后的修饰, 不定,但糖基化组 没有 没有 有 如糖基化 成和结构与哺乳动 物细胞表达的蛋白 不同 培养时间 几天 几十小时 几十小时 几周-几月---------------------------------------------------------------------------- 今天动物细胞技术已经在生物制药领域发挥了巨大作用,由动物细胞大规模培养技术生产的产品在生物高技术产品中的销售额在1990年便已超过50 %。更为重要的是,许多细胞工程产品在以前不可能获得足够的数量用于治疗,或者生产成本极其昂贵!

② 细胞工程在现代生物技术中处于什么地位

概念
细胞工程(Cell engineering):(高中概念)是指应用细胞生物学和分子生物学的方法,通过某种工程学手段,在细胞水平或细胞器水平上,按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质,从而获得新型生物或特种细胞产品、或产物的一门综合性科学技术。细胞工程与基因工程一起代表着生物技术最新的发展前沿,伴随着试管植物、试管动物、转基因生物反应器等相继问世,细胞工程在生命科学、农业、医药、食品、环境保护等领域发挥着越来越重要的作用。
(更具体概念)是指应用现代细胞生物学、发育生物学、遗传学和分子生物学的理论与方法,按照人们的需要和设计,在细胞水平上的遗传操作,重组细胞的结构和内含物,以改变生物的结构和功能,即通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法,快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的生物工程技术。
[编辑本段]种类
根据细胞类型的不同,可以把细胞工程分为植物细胞工程和动物细胞工程两大类。
植物细胞工程

常用技术手段:植物组织培养,植物体细胞杂交。
理论基础:植物细胞的全能性。
植物组织培养
植物组织培养技术的应用范围:快速繁殖、培育无病毒植物,通过大规模的植物细胞培养来生产药物、食品添加剂、香料、色素和杀虫剂等。
植物体细胞杂交
植物体细胞杂交是用两个来自于不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞,并且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。
动物细胞工程

常用的技术手段:动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体、胚胎移植、核移植等(动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础)
动物细胞培养
动物细胞能够分泌蛋白质,如抗体等。但是单个细胞分泌的蛋白质的量是很少的,要借助于大规模的动物细胞培养获得大量的分泌蛋白。
动物细胞培养技术的应用
生产许多有重要价值的蛋白质生物制品,如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。
动物细胞融合
动物细胞融合技术最重要的用途,是制备单克隆抗体。
单克隆抗体
要想获得大量的单一抗体,必须用单个B淋巴细胞进行无性繁殖,也就是通过克隆,形成细胞群,这样的细胞群就有可能产生出化学性质单一、特异性强的抗体——单克隆抗体。
单克隆抗体的应用
“生物导弹”,将药物定向带到癌细胞所在部位,消灭了癌细胞不伤害健康细胞。
生物技术发展到今天,细胞则成了科学家们随意发挥想象力的乐园,他们甚至可以把生命像积木那样组装起来,进行细胞水平上的生命组合游戏。生命组合的一个最具代表性的游戏是美国耶鲁大学教授克莱白特·L·马格特和罗伯特·M·彼德斯的杰作。他们在黑毛鼠、白毛鼠、黄毛鼠的受精卵分裂成8个细胞时用特制的吸管把8细胞胚吸出输卵管,然后用一种酶将包裹在各个胚胎上的粘液溶解,再把这三种鼠的8细胞胚放在同一溶液中使之组装成一个具有24个细胞的“组装胚”。马格特和彼德斯把“组装胚”移植到一只老鼠的子宫内,不久,一只奇怪的组装鼠问世了,这只组装鼠全身披着黄、白、黑三种不同颜色的皮毛。迄今为止,除组装鼠外,英国和美国还组装成功了绵羊和山羊的嵌合体——绵山羊。据说,世界各国科研人员热情高涨,正在组装“五位一体”。“六位一体”的生物,实在想象不出那样的生物会是什么样子。
[编辑本段]细胞工程的应用
细胞工程作为科学研究的一种手段,已经渗入到生物工程的各个方面,成为必不可少的配套技术。在农林、园艺和医学等领域中,细胞工程正在为人类做出巨大的贡献。
1.粮食与蔬菜生产
利用细胞工程技术进行作物育种,是迄今人类受益最多的一个方面。我国在这一领域已达到世界先进水平,以花药单倍体育种途径,培育出的水稻品种或品系有近百个,小麦有30个左右。其中河南省农科院培育的小麦新品种,具有抗倒伏、抗锈病、抗白粉病等优良性状。
在常规的杂交育种中,育成一个新品种一般需要8~10年,而用细胞工程技术对杂种的花药进行离体培养,可大大缩短育种周期,一般提前2~3年,而且有利优良性状的筛选。前面已介绍过的微繁殖技术,在农业生产上也有广泛的用途,其技术比较成熟,并已取得较大的经济效益。例如,我国已解决了马铃薯的退化问题,日本麒麟公司已能在1000升容器中大量培养无病毒微型马铃薯块茎作为种薯,实现种薯生产的自动化。通过植物体细胞的遗传变异,筛选各种有经济意义的突变体,为创造种质资源和新品种的选育发挥了作用。现已选育出优质的番茄、抗寒的亚麻、以及水稻、小麦、玉米等新品系。有希望通过这一技术改良作物的品质,使它更适合人类的营养需求。
蔬菜是人类膳食中不可缺少的成分,它为人体提供必需的维生素、矿物质等。蔬菜通常以种子、块根、块茎、插扦或分根等传统方式进行繁殖,化费成本低。但是,在引种与繁育、品种的种性提纯与复壮、育种过程的某些中间环节,植物细胞工程技术仍大有作为。例如,从国外引进蔬菜新品种,最初往往只有几粒种子或很少量的块根、块茎等。要进行大规模的种植,必须先大量增殖,这就可应用微繁殖技术,在较短时间内迅速扩大群体。在常规育种过程中,也可应用原生质体或单倍体培养技术,快速繁殖后代,简化制种程序。另外,还可结合植物基因工程技术,改良蔬菜品种。
2.园林花卉
在果树、林木生产实践中应用细胞工程技术主要是微繁殖和去病毒技术。几乎所有的果树都患有病毒病,而且多是通过营养体繁殖代代相传的。用去病毒试管苗技术,可以有效地防止病毒病的侵害,恢复种性并加速繁殖速度。目前,香蕉、柑橘、山楂、葡萄、桃、梨、荔枝、龙眼、核桃等十余种果树的试管苗去病毒技术,已基本成熟。香蕉去病毒试管苗的微繁殖技术已成为产业化商品化的先例之一。因为香蕉是三倍体植物,必须通过无性繁殖延续后代,传统方法一般采用芽繁殖,感病严重,繁殖率低;而采用去病毒的微繁殖技术不仅改进了品质,亩产量约提高30%~50%,很容易被蕉农接受。
近年来,对经济林木组织培养技术的研究也受到很大的重视。采用这一技术可比常规方法提前数年进行大面积种植。特别是有些林木的种子休眠期很长,常规育种十分费时。据不完全统计,现已研究成功的林木植物试管苗已达百余种,如松属、桉树属、杨属中的许多种,还有泡桐、槐树、银杏、茶、棕榈、咖啡、椰子树等。其中桉树、杨树和花旗松等大面积应用于生产,澳大利亚已实现桉树试管苗造林,用幼芽培养每年可繁殖40万株。
植物细胞工程技术使现代花卉生产发生了革命性的变化。1960年,科学家首次利用微繁殖技术将兰花的愈伤组织培养成植株后,很快形成了以组织培养技术为基础的工业化生产体系——兰花工业。现在,世界兰花市场上有150多种产品,其中大部分都是用快速微繁殖技术得到的试管苗。从此,市场供应摆脱了气候、地理和自然灾害等因素的限制。至今,已报道的花卉试管苗有360余种。已投入商业化生产的有几十种。我国对康乃馨、月季、唐昌蒲、菊花、非洲紫罗兰等品种的研究较为成熟,有的也已商品化,并有大量产品销往港澳及东南亚地区。
3.临床医学与药物

自1975年英国剑桥大学的科学家利用动物细胞融合技术首次获得单克隆抗体以来,许多人类无能为力的病毒性疾病遇到了克星。用单克隆抗体可以检测出多种病毒中非常细微的株间差异,鉴定细菌的种型和亚种。这些都是传统血清法或动物免疫法所做不到的,而且诊断异常准确,误诊率大大降低。例如,抗乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)的单克隆抗体,其灵敏度比当前最佳的抗血清还要高100倍,能检测出抗血清的60%的假阴性。
近年来,应用单克隆抗体可以检查出某些还尚无临床表现的极小肿瘤病灶,检测心肌梗死的部位和面积,这为有效的治疗提供方便。单克隆抗体并已成功地应用于临床治疗,主要是针对一些还没有特效药的病毒性疾病,尤其适用于抵抗力差的儿童。人们正在研究“生物导弹”——单克隆抗体作载体携带药物,使药物准确地到达癌细胞,以避免化疗或放射疗法把正常细胞与癌细胞一同杀死的副作用。
单克隆抗体可以精确地检测排卵期。新一代免疫避孕药也在研制之中,其基本原理是用精子,卵透明带或早期胚胎来制备单克隆抗体,将它们注入妇女体内,人体就会产生对精子的免疫反应,从而起到避孕作用。人类体外受精技术的日趋成熟,使人类对生育活动有了较大的选择余地,促进优生优育,提高人口素质,也为不孕症患者或不宜生育的人带来福音。
生物药品主要有各种疫苗、菌苗、抗生素、生物活性物质,抗体等,是生物体内代谢的中间产物或分泌物。过去制备疫苗是从动物组织中提取,得到的产量低而且很费时。现在,通过培养、诱变等细胞工程或细胞融合途径,不仅大大提高了效率,还能制备出多价菌苗,可以同时抵御两种以上的病原菌的侵害。用同样的手段,也可培养出能在培养条件下长期生长、分裂并能分泌某种激素的细胞系。1982年美国科学家用诱变和细胞杂交手段,获得了可以持续分泌干扰素的体外培养细胞系,现已走向应用。
4.繁育优良品种

目前,人工受精、胚胎移植等技术已广泛应用于畜牧业生产。精液和胚胎的液氮超低温(-196摄氏度)保存技术的综合使用,使优良公畜、禽的交配数与交配范围大为扩展,并且突破了动物交配的季节限制。另外,可以从优良母畜或公畜中分离出卵细胞与精子,在体外受精,然后再将人工控制的新型受精卵种植到种质较差的母畜子宫内,繁殖优良新个体。综合利用各项技术,如胚胎分割技术、核移植细胞融合技术、显微操作技术等,在细胞水平改造卵细胞,有可能创造出高产奶牛、瘦肉型猪等新品种。特别是干细胞的建立,更展现了美好的前景。

③ 干细胞是做什么的啊有什么作用呢

干细胞(stem cells, SC)是一类具有自我复制能力的多潜能细胞,在一定条件下,它可以分化成多种功能的细胞。根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞(ES细胞)和成体干细胞。根据干细胞的发育潜能分为三类:全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。干细胞是一种未充分分化,尚不成熟的细胞,具有再生各种组织器官和人体的潜在功能,医学界称为“万用细胞”。干细胞移植是通过输注特定的多种细胞(包括各种干细胞和免疫细胞),激活人体自身的"自愈功能",干细胞的作用对病变的细胞进行补充与调控,激活细胞功能,增加正常细胞的数量,提高细胞的活性,改善细胞的质量,干细胞的作用防止和延缓细胞的病变,恢复细胞的正常生理功能,干细胞的作用从而达到疾病康复、对抗衰老的目的。干细胞本身没有副作用

④ 举例说明细胞工程的应用领域有哪些

细胞工程作为科学研究的一种手段,已经渗入到生物工程的各个方面,成为必不可少的配套技术。在农林、园艺和医学等领域中,细胞工程正在为人类做出巨大的贡献。

1、粮食与蔬菜生产
利用细胞工程技术进行作物育种,是迄今人类受益最多的一个方面。中国在这一领域已达到世界先进水平,以花药单倍体育种途径,培育出的水稻品种或品系有近百个,小麦有30个左右。其中河南省农科院培育的小麦新品种,具有抗倒伏、抗锈病、抗白粉病等优良性状。
在常规的杂交育种中,育成一个新品种一般需要8~10年,而用细胞工程技术对杂种的花药进行离体培养,可大大缩短育种周期,一般提前2~3年,而且有利优良性状的筛选。前面已介绍过的微繁殖技术,在农业生产上也有广泛的用途,其技术比较成熟,并已取得较大的经济效益。例如,中国已解决了马铃薯的退化问题,日本麒麟公司已能在1000升容器中大量培养无病毒微型马铃薯块茎作为种薯,实现种薯生产的自动化。通过植物体细胞的遗传变异,筛选各种有经济意义的突变体,为创造种质资源和新品种的选育发挥了作用。现已选育出优质的番茄、抗寒的亚麻、以及水稻、小麦、玉米等新品系。有希望通过这一技术改良作物的品质,使它更适合人类的营养需求。
蔬菜是人类膳食中不可缺少的成分,它为人体提供必需的维生素、矿物质等。蔬菜通常以种子、块根、块茎、插扦或分根等传统方式进行繁殖,化费成本低。但是,在引种与繁育、品种的种性提纯与复壮、育种过程的某些中间环节,植物细胞工程技术仍大有作为。例如,从国外引进蔬菜新品种,最初往往只有几粒种子或很少量的块根、块茎等。要进行大规模的种植,必须先大量增殖,这就可应用微繁殖技术,在较短时间内迅速扩大群体。在常规育种过程中,也可应用原生质体或单倍体培养技术,快速繁殖后代,简化制种程序。另外,还可结合植物基因工程技术,改良蔬菜品种。

2、园林花卉
在果树、林木生产实践中应用细胞工程技术主要是微繁殖和去病毒技术。几乎所有的果树都患有病毒病,而且多是通过营养体繁殖代代相传的。用去病毒试管苗技术,可以有效地防止病毒病的侵害,恢复种性并加速繁殖速度。目前,香蕉、柑橘、山楂、葡萄、桃、梨、荔枝、龙眼、核桃等十余种果树的试管苗去病毒技术,已基本成熟。香蕉去病毒试管苗的微繁殖技术已成为产业化商品化的先例之一。因为香蕉是三倍体植物,必须通过无性繁殖延续后代,传统方法一般采用芽繁殖,感病严重,繁殖率低;而采用去病毒的微繁殖技术不仅改进了品质,亩产量约提高30%~50%,很容易被蕉农接受。
近年来,对经济林木组织培养技术的研究也受到很大的重视。采用这一技术可比常规方法提前数年进行大面积种植。特别是有些林木的种子休眠期很长,常规育种十分费时。据不完全统计,现已研究成功的林木植物试管苗已达百余种,如松属、桉树属、杨属中的许多种,还有泡桐、槐树、银杏、茶、棕榈、咖啡、椰子树等。其中桉树、杨树和花旗松等大面积应用于生产,澳大利亚已实现桉树试管苗造林,用幼芽培养每年可繁殖40万株。
植物细胞工程技术使现代花卉生产发生了革命性的变化。1960年,科学家首次利用微繁殖技术将兰花的愈伤组织培养成植株后,很快形成了以组织培养技术为基础的工业化生产体系——兰花工业。现在,世界兰花市场上有150多种产品,其中大部分都是用快速微繁殖技术得到的试管苗。从此,市场供应摆脱了气候、地理和自然灾害等因素的限制。至今,已报道的花卉试管苗有360余种。已投入商业化生产的有几十种。中国对康乃馨、月季、唐昌蒲、菊花、非洲紫罗兰等品种的研究较为成熟,有的也已商品化,并有大量产品销往港澳及东南亚地区。

3、临床医学与药物
自1975年英国剑桥大学的科学家利用动物细胞融合技术首次获得单克隆抗体以来,许多人类无能为力的病毒性疾病遇到了克星。用单克隆抗体可以检测出多种病毒中非常细微的株间差异,鉴定细菌的种型和亚种。这些都是传统血清法或动物免疫法所做不到的,而且诊断异常准确,误诊率大大降低。例如,抗乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)的单克隆抗体,其灵敏度比当前最佳的抗血清还要高100倍,能检测出抗血清的60%的假阴性。
近年来,应用单克隆抗体可以检查出某些还尚无临床表现的极小肿瘤病灶,检测心肌梗死的部位和面积,这为有效的治疗提供方便。单克隆抗体并已成功地应用于临床治疗,主要是针对一些还没有特效药的病毒性疾病,尤其适用于抵抗力差的儿童。人们正在研究“生物导弹”——单克隆抗体作载体携带药物,使药物准确地到达癌细胞,以避免化疗或放射疗法把正常细胞与癌细胞一同杀死的副作用。
单克隆抗体可以精确地检测排卵期。新一代免疫避孕药也在研制之中,其基本原理是用精子,卵透明带或早期胚胎来制备单克隆抗体,将它们注入妇女体内,人体就会产生对精子的免疫反应,从而起到避孕作用。人类体外受精技术的日趋成熟,使人类对生育活动有了较大的选择余地,促进优生优育,提高人口素质,也为不孕症患者或不宜生育的人带来福音。
生物药品主要有各种疫苗、菌苗、抗生素、生物活性物质,抗体等,是生物体内代谢的中间产物或分泌物。过去制备疫苗是从动物组织中提取,得到的产量低而且很费时。现在,通过培养、诱变等细胞工程或细胞融合途径,不仅大大提高了效率,还能制备出多价菌苗,可以同时抵御两种以上的病原菌的侵害。用同样的手段,也可培养出能在培养条件下长期生长、分裂并能分泌某种激素的细胞系。1982年美国科学家用诱变和细胞杂交手段,获得了可以持续分泌干扰素的体外培养细胞系,现已走向应用。

4、繁育优良品种
目前,人工受精、胚胎移植等技术已广泛应用于畜牧业生产。精液和胚胎的液氮超低温(-196摄氏度)保存技术的综合使用,使优良公畜、禽的交配数与交配范围大为扩展,并且突破了动物交配的季节限制。另外,可以从优良母畜或公畜中分离出卵细胞与精子,在体外受精,然后再将人工控制的新型受精卵种植到种质较差的母畜子宫内,繁殖优良新个体。综合利用各项技术,如胚胎分割技术、核移植细胞融合技术、显微操作技术等,在细胞水平改造卵细胞,有可能创造出高产奶牛、瘦肉型猪等新品种。特别是干细胞的建立,更展现了美好的前景。

⑤ 细胞有哪些作用

1细胞是构成生命的最基本单位。
2细胞是生命的开始
是生命的组成部分
3细胞分化产生组织
4人和动物的受精卵经过分裂,分化形成上皮组织,肌肉足资,结缔组织,神经组织
5较小的细胞表面及较大有利于细胞与外界进行物质交换
6对于多细胞生物而言,细胞分化,可以形成特定的组织和器官,分工完成相应的生理活动,使整个生物体更好的协调活动,适应变化的环境
7细胞的生命活动需要能量
8细胞核你生命活动的控制中心
9植物细胞中有叶绿体,利用光将无机物转化成储存能量的有机物
10无论单细胞生物还是多细胞生物都有细胞构成
11细胞壁
保护细胞
支持细胞
12
大液泡
储存糖分。色素的多种物质
12细胞膜
进行物质交换

⑥ 细胞的作用有什么简洁回答!

细胞是生物的基本功能单位

细胞是一个独立有序的、能够进行自我调控的结构与功能体系。每一个细胞都具有一整套完整的装置以满足自身代谢的需要。单细胞生物能够独立地进行全部的生命活动。在多细胞生物中,尽管每一个细胞的功能受到整体的协调与控制,但每一个细胞都是一个独立的、自我控制的、高度有序的代谢系统,有相对独立的生命活动,各种组织都是以细胞为基本单位来执行特定的功能,整个机体的新陈代谢活动都是以细胞为单位协调地进行的。

只要具备合适的生存条件,每一个分离的细胞都可以在体外生长繁殖,表现出生命的特征。所以细胞是生命活动的基本功能单位。

细胞是有机体生长发育的基本单位

新的细胞必须经过已存在的细胞的分裂而产生,每一个生命体都是从一个细胞生长发育而来的,不论是简单的单细胞生物还是复杂的多细胞生物,其生长和发育可以部分地通过细胞体积的增加来实现,但细胞体积不可能无限地增加,因此多细胞生物的生长主要是通过细胞分裂、增加细胞数量并伴随细胞的分化来实现的。细胞是生物生长发育的基本实体。一个多细胞生物即使已经完成了组织的分化和个体的发育,即完全长大后,仍然需要细胞分裂的过程。这种分裂生成的新细胞可用来替代不断衰老和死亡的细胞,维持细胞的新陈代谢,或用于生物组织损伤的修复。

对于像“胚胎是如何生长的”、“动物的器官是如何形成的”这样一些生物体个体发育的问题,人类思考已久。有一种学说“预成论”,曾经统治人的思想一百多年。“预成论”认为动物的肢体和器官在胚胎发育的过程中是一个预成构造在机械地放大。在胡克观察到细胞壁后不久,竟然有人宣布在显微镜下看到了精子里有预成的微型人。一切生物都是由胚种产生的,而这些胚种是宇宙中原来就存在的。“上帝创世说”给生物发育问题蒙上了一层神秘的面纱。

细胞学说的建立首次科学地触及了生命运动的过程。细胞学说把细胞运动与生物发育和胚胎生长相联系,把细胞的形成生物生长发育的普遍原则。细胞学与胚胎学的研究结合起来,证明了在发育过程中细胞本身可以复制,这就是细胞分裂。卵和精子原本也是简单的细胞,胚胎发育过程就是细胞分裂分化的过程。病变细胞(比如癌细胞)是由正常细胞变化来的,所以“细胞来自细胞”。

细胞是生物体的完整遗传单位

在多细胞生物体中,尽管数目众多的各种细胞形态和功能各不相同,但它们又都是由同一个受精卵分裂和分化而来的,因而这个生命体中的每一个细胞都具有这个生命体的全部遗传信息,因为在细胞的中心细胞核中“存在着生命的本质”——遗传信息。

图12、形状大小各异的细胞

植物的生殖细胞和体细胞都具有遗传的全能性,单个细胞都可以在合适的条件下诱导发育为完整的植物个体。在高等动物体内,卵细胞无疑具有遗传的全能性,而体细胞也具有这一生命体的全部遗传信息,经过一定的操作,例如运用细胞核移植的方法,也可以使单个的体细胞表现出遗传上的全能性。所以细胞是遗传的基本单位。

细胞是最小的生命单位

细胞结构完整性的任何破坏都会导致细胞生命特征的丧失和细胞的死亡。比如从细胞分离出的任何结构,即使是保存完好的细胞核或是含有遗传信息、具有相对独立性的线粒体和叶绿体,都不能在细胞外作为生命活动的单位而独立生存。细胞才是生命活动的最小单位,只有完整的细胞结构才能保证细胞具有生命的各种基本特征,使其能独立自主、协调有序地进行各种生命活动。

细胞学说不仅是生物体构成的学说,也是生物体繁殖和生长发育的学说以及生命活动的学说。一切生物都由细胞构成,这些细胞又按照同样的规律形成和生长。面对多样性的生命世界,细胞学说宣布:生命的共同基础是细胞,就像原子是化学现象的共同基础一样。19世纪人们开始把构成细胞的物质叫原生质,人们为在多样的自然物体和自然现象背后找到统一的、共同的东西而欣喜,因为每一次自然界本质和规律的发现都是一种统一的、共同的东西的发现,都是科学的进步,当然这也是科学的任务。为此曾有人自豪地说,“我能把我的祖先一直追溯到原生质的初始原子小球”。

细胞的类别

图13、原核细胞

细胞的世界是一个多姿多彩的世界,细胞的形状多种多样,大小各不相同,结构的复杂性程度相差悬殊。支原体是最小最简单的细胞,直径只有100nm,鸟类的卵细胞最大,鸡蛋的蛋黄就是一个卵细胞,因为其中存积大量的营养物卵黄,可以满足胚胎发育的需要。一些植物纤维细胞可长达10cm,人的神经元细胞可长达1m。大多数细胞一般都很小,直径在1μm~100μm范围,只有通过显微镜才能看到它们。

按照结构的复杂程度及进化顺序,全部细胞可归并为两类,一类是原核细胞,一类是真核细胞;按照细胞的营养类型,可分为自养与异养;还可将大部分真核细胞分为植物细胞和动物细胞。真菌类细胞也是真核细胞,它们既有植物细胞的某些特征,如有细胞壁,又行异养生长。

原核生物细胞缺乏真正的细胞核,通常比真核生物细胞小。原核生物一般是单细胞的生物体,主要包括细菌和蓝细菌(蓝藻)等。在原核细胞中,遗传物质DNA通常分布于一定的区域,该区域称为核区或拟核,即核酸物质没有特别的膜包被。原核细胞的遗传信息量较少,内部结构较简单,除了没有细胞核外,也没有以膜为基础的具特定结构与功能的细胞器。原核细胞也是地球上起源最早、细胞结构最简单的生命形式。

图14、植物细胞

真核细胞具有真正的细胞核,其遗传物质DNA包被在双层膜的特殊结构中。真核细胞还具有许多由膜包被或组成的细胞器,它们包括线粒体、叶绿体、高尔基体和内质网等等。这些以膜为基础分化的结构使得真核细胞比原核细胞复杂许多,导致了真核细胞功能的多样性。

真核细胞种类繁多,一些单细胞的原生生物、多细胞的植物与动物,以及特殊的真菌等都含有各种真核细胞。植物细胞和动物细胞都属于真核细胞,但二者在细胞的水平上仍然有明显的差别:植物细胞的质膜被较坚硬的细胞壁所包围,细胞壁主要起保持细胞形状和位置的作用,其主要化学成份是纤维素。动物细胞没有细胞壁;植物细胞含有质体,质体具有双层膜结构,是植物细胞生产和贮存食物分子的场所。在质体中,最常见的是叶绿体。它是专门进行光合作用生产食物分子(葡萄糖)的细胞器。动物细胞不含有质体;大多数细胞都含有一个或几个液泡,液泡中充满了细胞液。液泡的主要作用是转运和贮存养分、水分和代谢副产物或代谢废物,即具有仓库或中转站的作用。动物细胞一般没有大的中央液泡;植物细胞中含有动物细胞所没有的乙醛酸循环体、胞间连丝、细胞分裂时的细胞板等等;而动物细胞则含有植物细胞所没有的溶酶体、中心体、细胞分裂时的收缩环等等。

⑦ 什么是干细胞干细胞有什么应用

1、干细胞重建“器官”‍

当机器的某些零件出问题时,我们习惯性拿一个新的零件去替换,当我们身体的某些器官出问题时,是不是也可以用一个新的器官将其替换呢?在很多年前,外科医生就提出了“器官移植”的概念。

但是,新的器官又要来源于哪里?

这时候,干细胞就是一个比较理想的材料,它作为一种全能型的细胞,在某种特定的环境变成干细胞、肾细胞、肺细胞、心脏细胞……再通过一些必要的条件,它就能变成器官。这个功能器官形成之后,那向我们器官的供应就不成问题,人类的健康也将得到更好的保证。
2、干细胞抵抗衰老‍

古文献记载,人类祖先的平均寿命只有10岁左右,40万~50万年前,“北京人”的平均寿命为15岁,到新石器时代6000年前的半坡人只能到30~40岁。原始人寿命短是由于食物简陋,半饥半饱,加之自然灾害,酷暑严寒,毒蛇猛兽的侵害,以及疾病、传染病的肆虐,生命短促。随着医学的发展,人类的平均寿命也逐渐增长。

在疾病发生之前,预防疾病总是比治疗疾病更加有效,这不仅可以预防人们的疾病和痛苦,同样可以挽救生命,这样的一个过程或许可以通过延缓衰老本身来得以实现。

随着干细胞技术的发展,研究人员发现干细胞具有抵抗衰老的作用。长生不老或许真的是神话,但是我们可以拥有更健康更年轻的身体。
3、干细胞治疗“疑难杂症‍”

”扁鹊因治疗不治之症而出名,干细胞也因治疗不治之症而得到关注。干细胞作为新型的生物技术,开创多种“不治之症”的“可治”时代。

干细胞是人体内具有复制和多向分化潜能的原始细胞,是我们机体的起源细胞,是可形成人体内各种细胞、器官的原始细胞。具有自我复制能力的多潜能细胞,是一种未充分分化,尚不成熟的细胞,具有再生各种组织器官和人体的潜在功能。通过细胞分裂的方式复制自身,从而补充受损或凋亡的组织细胞,在特定的生理或体外诱导条件之下,可以分化成具有不同功能的成熟细胞,医学界成为“万用细胞”。

糖尿病

糖尿病现在已经成为现代疾病中仅次于癌症的第二杀手,都知道糖尿病无法得到根治。研究人员发现,干细胞可以从根源治疗糖尿病,让胰岛β细胞能够正常的工作,和它的小伙伴胰岛α细胞一起维持身体的血糖平衡。

⑧ 细胞有什么作用

一、植物细胞的作用:

植物细胞是植物生命活动的结构与功能的基本单位,由原生质体和细胞壁两部分组成。

植物细胞一般很小,高等植物中,其直径通常为10-100μm。 植物细胞的形态多种多样,常见的有圆形、椭圆形、多面体、圆柱状和纺锤状。

二、植物细胞的构成:

植物细胞由原生质体和细胞壁组成。

植物细胞的细胞质可分为膜(质膜及液泡膜)、透明质和细胞器,细胞器又可分为内质网、质体、线粒体、高尔基氏体和核糖体等。透明质为细胞质的无定形可溶性部分,其中悬浮着细胞器及各种后含物。

植物细胞核多为球形,埋藏在细胞质中,外面有核膜包围,核膜内充满核液,核液中悬挂着染色质丝和核,染色质丝在细胞分裂时经多次缠绕和折叠,最后形成条状或短棒状的染色体,不同植物染色体数目不同,染色体功能主要是传递遗传信息。液泡由细胞液和液泡膜构成,常作为药物原料。

原生质是细胞中有生命部分,包括细胞核和细胞质。细胞核包括核膜、核仁、染色质和核基质4个部分,在传递遗传性状和控制细胞代谢起着重要作用。细胞质包括胞基质和细胞器,经常处于运动的状态。细胞质的外表为质膜,紧贴于细胞壁。质膜有选择透性,与控制细胞内外物质的交换,接受外界信号,调节细胞生命活动等有关。

(8)好细胞在工业上有什么作用扩展阅读:

细胞 (英文名:cell)并没有统一的定义,比较普遍的提法是:细胞是生物体基本的结构和功能单位。已知除病毒之外的所有生物均由细胞所组成,但病毒生命活动也必须在细胞中才能体现。

一般来说,细菌等绝大部分微生物以及原生动物由一个细胞组成,即单细胞生物,高等植物与高等动物则是多细胞生物。细胞可分为原核细胞、真核细胞两类,但也有人提出应分为三类,即把原属于原核细胞的古核细胞独立出来作为与之并列的一类。研究细胞的学科称为细胞生物学。

细胞体形极微,在显微镜下始能窥见,形状多种多样。主要由细胞核与细胞质构成,表面有细胞膜。高等植物细胞膜外有细胞壁,细胞质中常有质体,体内有叶绿体和液泡,还有线粒体。动物细胞无细胞壁,细胞质中常有中心体,而高等植物细胞中则无。细胞有运动、营养和繁殖等机能。

参考资料:细胞_网络 植物细胞_网络

⑨ 干细胞的作用有哪些

干细胞的作用:
一、美容领域
人体的衰老,皱纹的出现,究其根源实质上都是细胞的衰老和减少。而细胞的衰老和减少则是由干细胞老化引起的。干细胞是各种组织细胞更新换代的种子细胞,是人体细胞的生产厂。干细胞族群的老化严重减弱了其增殖和分化的能力,新生的细胞补充不足,衰老细胞不能及时被替代,全身各系统功能下降,让人一天天老去。而你的皮肤,也因为皮肤干细胞的衰老而无法及时更新,衰老的皮肤得不到修复,所以,你有了皱纹,失去了青春容颜。干细胞美容原理是通过输注特定的多种细胞(包括各种干细胞和免疫细胞),激活人体自身的“自愈功能”,对病变的细胞进行补充与调控,激活细胞功能,增加正常细胞的数量,提高细胞的活性,改善细胞的质量,防止和延缓细胞的病变,恢复细胞的正常生理功能,从而达到疾病康复、对抗衰老的目的。
分化后的细胞,往往由于高度分化而完全丧失了再分化的能力,这样的细胞最终将衰老和死亡。然而,动物体在发育的过程中,体内却始终保留了一部分未分化的细胞,这就是干细胞,干细胞的衰老是机体衰老或人类衰老的重要因素,因而,人体干细胞移植(或注射)对阻止人类衰老意义重大。干细胞又叫做起源细胞、万用细胞,是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。可以这样说,动物体就是通过干细胞的分裂来实现细胞的更新,从而保证动物体持续生长发育的。
干细胞根据其分化潜能的大小,可以分为两类:全能干细胞和组织干细胞。前者可以分化、发育成完整的动物个体,后者则是一种或多种组织器官的起源细胞。人的胚胎干细胞可以发育成完整的人,所以属于全能干细胞。
早在19世纪,发育生物学家就知道,卵细胞受精后很快就开始分裂,先是1个受精卵分裂成2个细胞,然后继续分裂,直至分裂成有16至32个细胞的细胞团,叫做桑椹胚。这时如果将组成桑椹胚的细胞一一分开,并分别植入到母体的子宫内,则每个细胞都可以发育成一个完整的胚胎。这种细胞就是胚胎干细胞,属于全能干细胞。骨髓、脐带、胎盘和脂肪中则可以获取组织干细胞。每个人的体内都有一些终生与自己相伴的干细胞。但是,人的年龄越大,干细胞就越少。为了弥补干细胞的不足,一些科学家建议从胚胎或胎儿以及其他动物身上获取干细胞。进行培养和研究。
二、器官移植
干细胞的用途非常广泛,涉及到医学的多个领域。科学家已经能够在体外鉴别、分离、纯化、扩增和培养人体胚胎干细胞,并以这样的干细胞为“种子”,培育出一些人的组织器官。干细胞及其衍生组织器官的广泛临床应用,将产生一种全新的医疗技术,也就是再造人体正常的甚至年轻的组织器官,从而使人能够用上自己的或他人的干细胞或由干细胞所衍生出的新的组织器官,来替换自身病变的或衰老的组织器官。假如某位老年人能够使用上自己或他人婴幼儿时期或者青年时期保存起来的干细胞及其衍生组织器官,那么,这位老年人的寿命就可以得到明显的延长。美国《科学》杂志于1999年将干细胞研究列为世界十大科学成就的第一,排在人类基因组测序和克隆技术之前。
新加坡国立大学医院和中央医院通过脐带血干细胞移植手术,根治了一名因家族遗传而患上严重的地中海贫血症的男童,这是世界上第一例移植非亲属的脐带血干细胞而使患者痊愈的手术。医生们认为,脐带血干细胞移植手术并不复杂,就像给患者输血一样。由于脐带血自身固有的特性,使得用脐带血干细胞进行移植比用骨髓进行移植更加有效。利用造血干细胞移植技术已经逐渐成为治疗白血病、各种恶性肿瘤放化疗后引起的造血系统和免疫系统功能障碍等疾病的一种重要手段。科学家预言,用神经干细胞替代已被破坏的神经细胞,有望使因脊髓损伤而瘫痪的病人重新站立起来;不久的将来,失明、帕金森氏综合症、艾滋病、老年性痴呆、心肌梗塞和糖尿病等绝大多数疾病的患者,都可望借助干细胞移植手术获得康复。
同胚胎干细胞相比,成人身体上的干细胞只能发育成20多种组织器官,而胚胎干细胞则能发育成几乎所有的组织器官。但是,如果从胚胎中提取干细胞,胚胎就会死亡。因此,伦理道理问题就成为当前胚胎干细胞研究的最大问题之一。美国政府明确反对破坏新的胚胎以获取胚胎干细胞,美国众议院甚至提出全面禁止胚胎干细胞克隆研究的法案。美国的一些科学家则对此提出了尖锐的批评,他们认为,将干细胞用于医学研究,在减轻患者痛苦方面很有潜力。如果浪费这样一个绝好的机会,结果将是悲剧性的。
生命科学是二十世纪发展最为迅猛的学科之一,已经成为自然科学中最引人注目的领域。1957 年,美国华盛顿大学多纳尔·托玛斯发现正常人的骨髓移植到病人体内,可以治疗造血功能障碍。这一技术的发现,使多纳尔·托玛斯本人荣获了诺贝尔奖。
骨髓中的肝前细胞可以用于肝衰竭的移植治疗而不必考虑组织相容性抗原的配型问题,因为患者自身的骨髓细胞就可以用于移植。骨髓细胞具有以下优点:⑴可以制备富含干细胞的骨髓细胞。⑵通过转导促进基因能够增加骨髓来源的肝细胞。⑶可用骨髓来源肝细胞用于生物人工肝;此外HGF也可以通过促进包括骨髓干细胞的肝前细胞分化用于肝硬化治疗。自体骨髓干细胞移植治疗肝损伤将为肝脏疾病的治疗提供新的途径。
三、疾病治疗
干细胞治疗疾病的基本原理:对组织细胞损伤的修复、替代损伤细胞的功能、刺激机体自身细胞的再生功能。
1.呼吸道疾病
自体干细胞免疫治疗哮喘、气管炎、肺气肿、肺心病等
干细胞免疫疗法是通过调控细胞因子,修复受损的组织细胞,然后通过细胞间的相互作用及产生细胞因子抑制受损细胞的增殖及其免疫反应,从而发挥免疫重建的功能。从根本上消除哮喘病的发病基础。这些治疗方法在观念上完全不同于传统的治疗方法,主要强调通过修复人体免疫细胞来治疗哮喘病等呼吸道疾病。
干细胞免疫疗法对哮喘出现的咳嗽、多痰、胸闷等症状有明显的治疗作用。具有疗效快、疗程短、不易复发等优点,突破了以往“治疗见效——停药复发”的弊端。其针对哮喘病特性经过细胞培养实验室特殊培养的愈喘干细胞,可以增强患者自身免疫力,舒张平滑肌,促进体内新陈代谢,修复呼吸系统损伤,激活肺部细胞再生,全面调理脾肺肾,激活肺部细胞再生修复肺通气功能,增强肺功能,充足提供肺部供氧,彻底修复肺、气道粘膜,恢复纤毛的排污能力。经过百余例的临床案例见证,其治愈率可到98%。后期配合中药调理,可长效地控制病情,是目前治疗哮喘病、气管炎最理想、最规范的治疗方法。
2.治疗肾病
干细胞移植治疗肾病的原理:因干细胞具有“无限”增殖,多向分化潜能,具有造血支持,免疫调控和自我复制等特点。可作为理想的“种子”细胞用于病变引起的组织器官损伤修复。基础研究发现干细胞可分化成肾固有细胞,肾实质细胞等,所以干细胞移植后对肾脏功能具有良好的修复和重建作用。
干细胞治疗肾病的特性和优势
具有强大的增殖能力和多向分化潜能,能够增殖分化并产生大量后代。
低免疫原性。因细胞处于原始状态,不易被识别,所以不存在免疫排斥的特性,没有血型匹配问题。
长期传代不改变生物学特性。可分化成肾固有细胞,肌细胞,肝细胞,成骨细胞,软骨细胞等多种细胞的能力。
正是由于干细胞所具备的这些免疫学特性和优势,使其在肾病治疗方面具有广阔的临床应用前景。
3.治疗脑瘫
干细胞移植治疗小儿脑瘫逐渐被人们所熟知。干细胞移植治疗小儿脑瘫是根据细胞具有自我更新及分化为神经元,星形胶质细胞,少突胶质细胞潜能的神经前体细胞,细胞移植后分化的神经元补充缺损的神经元,并促进小儿脑组织中的神经细胞分化发挥功能,恢复脑神经的正常生长发育,改善大脑的认知功能障碍,为脑性瘫痪小儿进一步康复提供了更多的机会,已为先进最有效的治疗方法。并且年龄越小,再构成代偿能力越强,治疗的可能性就越大。尽早干预,治疗是预防小儿脑瘫致残的唯一途径。
(1)自我更新:干细胞具有对称分裂及不对称分裂两种分裂方式,从而保持干细胞库稳定。
(2)多向分化潜能:干细胞可以向神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞分化。低免疫源性:干细胞是未分化的原始细胞,不表达成熟的细胞抗原,不被免疫系统识别。
(3)组织融合性好:可以与宿主的神经组织良好融合,并在宿主体内长期存活。
4.治疗自闭症
脐血干细胞和脐带间充质干细胞具有免疫调节和改善脑内微循环的功能。干细胞进入体内可调节机体免疫功能,并通过自身分化和分泌细胞因子和神经肽刺激新生血管形成,改善脑内缺血缺氧状态,激活和修复脑内受损的神经细胞。通过联合移植脐血单个核细胞和脐带间充质干细胞有助于改善患儿的语言交流能力、社会交往能力等。
四、生物修复
自身免疫性肝病是由自身免疫反应引起的一种特殊类型的慢性肝病,过去认为自身免疫性肝病比较罕见,由于对此类疾病认识不断深入以及有关免疫学检查方法和相关检查方法的引进和提高,临床上发现中国人群中自身免疫性肝病的患者不断增多。临床常见的自身免疫性肝病包括自身免疫性肝炎、原发性胆汁性肝硬化及原发性硬化性胆管炎,很多自身免疫性肝病患者还伴有其他自身免疫性疾病如干燥综合症、类风湿性关节炎等等。

⑩ 细胞的作用有哪些

细胞是生命的基本单位,细胞的特殊性决定了个体的特殊性,因此,对细胞的深入研究是揭开生命奥秘、改造生命和征服疾病的关键。细胞生物学已经成为当代生物科学中发展最快的一门尖端学科,是生物、农学、医学、畜牧、水产和许多生物相关专业的一门必修课程。50年代以来诺贝尔生理与医学奖大都授予了从事细胞生物学研究的科学家。

细胞简介
英文名:CELL 在文章中简称C
细胞是由膜包围着含有细胞核(或拟核)的原生质所组成, 是生物体的结构和功能的基本单位, 也是生命活动的基本单位。细胞能够通过分裂而增殖,是生物体个体发育和系统发育的基础。细胞或是独立的作为生命单位, 或是多个细胞组成细胞群体或组织、或器官和机体;细胞还能够进行分裂和繁殖;细胞是遗传的基本单位,并具有遗传的全能性。

除病毒外的所有生物,都由细胞构成。自然界中既有单细胞生物,也有多细胞生物。细胞是生物体基本的结构和功能单位。细胞是生物界中,不可缺的一部分。

细胞的结构

在光学显微镜下 观察植物的细胞,可以看到它的结构分为下列四个部分

细胞壁

位于植物细胞的最外层,是一层透明的薄壁。它主要是由纤维素组成的,孔隙较大,物质分子可以自由透过。细胞壁对细胞起着支持和保护的作用。

细胞膜

细胞壁的内侧紧贴着一层极薄的膜,叫做细胞膜。这层由蛋白质分子和脂类分子组成的薄膜,水和氧气等小分子物质能够自由通过,而某些离子和大分子物质则不能自由通过,因此,它除了起着保护细胞内部的作用以外,还具有控制物质进出细胞的作用:既不让有用物质任意地渗出细胞,也不让有害物质轻易地进入细胞。

细胞膜在光学显微镜下不易分辨。用电子显微镜观察,可以知道细胞膜主要由蛋白质分子和脂类分子构成。在细胞膜的中间,是磷脂双分子层,这是细胞膜的基本骨架。在磷脂双分子层的外侧和内侧,有许多球形的蛋白质分子,它们以不同深度镶嵌在磷脂分子层中,或者覆盖在磷脂分子层的表面。这些磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的,可以说,细胞膜具有一定的流动性。细胞膜的这种结构特点,对于它完成各种生理功能是非常重要的。

细胞质
细胞膜包着的黏稠透明的物质,叫做细胞质。在细胞质中还可看到一些带折光性的颗粒,这些颗粒多数具有一定的结构和功能,类似生物体的各种器官,因此叫做细胞器。例如,在绿色植物的叶肉细胞中,能看到许多绿色的颗粒,这就是一种细胞器,叫做叶绿体。绿色植物的光合作用就是在叶绿体中进行的。在细胞质中,往往还能看到一个或几个液泡,其中充满着液体,叫做细胞液。在成熟的植物细胞中,液泡合并为一个中央液泡,其体积占去整个细胞的大半。

细胞质不是凝固静止的,而是缓缓地运动着的。在只具有一个中央液泡的细胞内,细胞质往往围绕液泡循环流动,这样便促进了细胞内物质的转运,也加强了细胞器之间的相互联系。细胞质运动是一种消耗能量的生命现象。细胞的生命活动越旺盛,细胞质流动越快,反之,则越慢。细胞死亡后,其细胞质的流动也就停止了。

除叶绿体外,植物细胞中还有一些细胞器,它们具有不同的结构,执行着不同的功能,共同完成细胞的生命活动。这些细胞器的结构需用电子显微镜观察。在电镜下观察到的细胞结构称为亚显微结构。

线粒体

呈线状、粒状,故名。在线粒体上,有很多种与呼吸作用有关的颗粒,即多种呼吸酶。它是细胞进行呼吸作用的场所,通过呼吸作用,将有机物氧化分解,并释放能量,供细胞的生命活动所需,所以有人称线粒体为细胞的“发电站”或“动力工厂”。

叶绿体

叶绿体是绿色植物细胞中重要的细胞器,其主要功能是进行光合作用。叶绿体由双层膜、类囊体和基质三部分构成。类囊体是一种扁平的小囊状结构,在类囊体薄膜上,有进行光合作用必需的色素和酶。许多类囊体叠合而成基粒。基粒之间充满着基质,其中含有与光合作用有关的酶。基质中还含有DNA。

内质网

内质网是细胞质中由膜构成的网状管道系统广泛的分布在细胞质基质内。它与细胞膜相通连,对细胞内蛋白质等物质的合成和运输起着重要作用。

内质网有两种:一种是表面光滑的;另一种是上面附着许多小颗粒状的。内质网增大了细胞内的膜面积,膜上附着这许多酶,为细胞内各种化学反应的正常进行提供了有利条件。

高尔基体

高尔基体普遍存在于植物细胞和动物细胞中。一般认为,细胞中的高尔基体与细胞分泌物的形成有关,高尔基体本身没有合成蛋白质的功能,但可以对蛋白质进行加工和转运。植物细胞分裂时,高尔基体与细胞壁的形成有关。

核糖体

核糖体是椭球形的粒状小体,有些附着在内质网膜的外表面,有些游离在细胞质基质中,是合成蛋白质的重要基地。

中心体

中心体存在于动物细胞和某些低等植物细胞中,因为它的位置靠近细胞核,所以叫中心体。每个中心体由两个互相垂直排列的中心粒及其周围的物质组成。 动物细胞的中心体与丝分裂有密切关系。

液泡

液泡是植物细胞中的泡状结构。成熟的植物细胞中的液泡很大,可占整个细胞体积的90%。
液泡的表面有液泡膜。液泡内有细胞液,其中含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质,可以达到很高的浓度。因此,它对细胞内的环境起着调节作用,可以使细胞保持一定的渗透压,保持膨胀的状态。

溶酶体 溶酶体是细胞内具有单层膜囊状结构的细胞器。其内含有很多种水解酶类,能够分解很多物质。

细胞核 细胞质里含有一个近似球形的细胞核,是由更加黏稠的物质构成的。细胞核通常位于细胞的中央,成熟的植物细胞的细胞核,往往被中央液泡推挤到细胞的边缘。细胞核中有一种物质,易被洋红、苏木精等碱性染料染成深色,叫做染色质。生物体用于传种接代的物质即遗传物质,就在染色质上。当细胞进行有丝分裂时,染色质就变化成染色体。
多数细胞只有一个细胞核,有些细胞含有两个或多个细胞核,如肌细胞、肝细胞等。细胞核可分为核膜、染色质、核液和核仁四部分。核膜与内质网相通连,染色质位于核膜与核仁之间。染色质主要由蛋白质和DNA组成。DNA是一种有机物大分子,又叫脱氧核糖核酸,是生物的遗传物质。在有丝分裂时,染色体复制,DNA也随之复制为两份,平均分配到两个子细胞中,使得后代细胞染色体数目恒定,从而保证了后代遗传特性的稳定。
还有RNA,RNA是DNA在复制时的单链,它传递蛋白质,被称为DNA的信使。
由膜包围着含有细胞核(或拟核)的原生质所组成, 是生物体的结构和功能的基本单位, 也是生命活动的基本单位。细胞能够通过分裂而增殖,是生物体个体发育和系统发育的基础。细胞或是独立的作为生命单位, 或是多个细胞组成细胞群体或组织、或器官和机体;细胞还能够进行分裂和繁殖;细胞是遗传的基本单位,并具有遗传的全能性(植物)

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