原核细胞和真核细胞都具有细胞分化能力吗
1.原核细胞都没有细胞核?
关键在于细胞核这个概念,广义的细胞核即遗传物质在细胞内的聚集区域,这样来看,原核细胞是存在“核”的。狭义上来说,细胞核是由核膜环绕的,内包含核基质、核仁、核丝、核蛋白的细胞器。也即通常生物学、细胞学意义上的细胞核,按这种概念,原核细胞均不具核没毛病。
2.原核细胞和真核细胞的本质区别在于有无细胞核?
区别之一在于有无细胞核,本质区别是结构、功能的简单。原核生物在进化上属于原始的种类 ,在生物学分类上主要为5大界,原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界、动物界,这种划分实际上也体现了进化顺序,即简单的原核生物-简单的单细胞真核生物-由真核单细胞构成的多细胞生物这3大进化阶段。
原核生物结构简单、形态简单、功能简单,无严格意义上的细胞核结构,也无分化完善的细胞器结构,原核细胞大多行无氧呼吸,其新陈代谢能力相比真核生物低不少,多为无性生殖,就进化动力来说,同样低于有性生殖(有性生殖的主要意义之一就是杂合相对纯合能更好的提高对不同环境不同生境的适应能力,即提升其生态幅)。分裂形式为无丝分裂,就遗传稳定性来说,远远低于真核细胞,遗传物质的不均等分配,往往会造成子代缺陷、死亡,在群体层面上不利于其基因库的稳定。
3.真核细胞都有核膜包被的细胞核?那哺乳动物成熟的红细胞也有吗?
并不都是,分时间、分种类。
就时间上来说,有丝分裂、减数分裂过程中存在核膜解体的现象,此时也能被认为是真核细胞的不具核阶段。
哺乳动物成熟红细胞是无核的(原红细胞具核,但当其血红蛋白由少及多至上限时,核也随之解离、遗传物质逐渐降解,意味着成熟红细胞无遗传能力;另外成熟红细胞也不具核糖体,意味着成熟红细胞亦无基因表达的需要,专性功能化了),通常认为是其遗传信息调控下在功能性方面极端化的表现,即为满足哺乳动物新陈代谢的需要,对运输功能提出了很高的要求,导致红细胞的遗传能力被降低甚至消失(一种权衡理论的解释,在资源有限的情况下,为了发展某方面而需要很多的资源,这无可避免的降低了资源在另一个方面的投入)。 另一种看法是,具核红细胞因其功能性要求(运输氧气,二氧化碳),会导致其发生更大的变异性(比如氧气的强氧化性会导致其遗传物质稳定性的降低),这通常对生物来说是致命的(发生癌变啊什么的),在自然选择下,那些成熟红细胞不具核的个体被保留下来,并被固定。
这两种假说当然不能用来解释全部,如鸟类新陈代谢率非常高,其双重呼吸的效率十倍于人类,可其红细胞仍具核。
除此外,动物表皮高度角质化、几丁质化、钙质化的细胞也认为是无核的,植物筛管细胞同是无核的,草履虫有大小两个核等等。
所以,从进化、发育、分化角度来说,所有的真核细胞都在一定时间范围内具核且一定是由真核细胞分化而来的。