細胞定數

細胞定數（cell or nucleus constancy）是指某些多細胞動物在生命周期中全身或部分器官、組織的細胞（或核）數目保持衡定的現象。

基本介紹

• 中文名：細胞定數
• 外文名：cell or nucleus constancy
• 泌尿生殖系統：43個
• 消化道：76個

基本介紹

細胞定數最初在體積小、體軀透明，細胞數易於清點的動物，例如線蟲和輪蟲中發現。現已知道，這一現象在不同程度上廣泛地存在於動物界的主要門類中。通常把體細胞數全部保持衡定的稱為完全定數；僅部分器官或組織的細胞數保持衡定的稱部分定數。

全身定數

全身定數研究得比較充分的動物是線蟲和輪蟲，如秀麗隱桿線蟲是一種在土壤中營自由生活的小型線蟲，成蟲長約1毫米，結構簡單，僅由近千個體細胞和約2000個生殖細胞組成，由於活體是透明的，因此通過直接觀察可精確統計細胞的數量和記載細胞的行為和譜系。新孵化的幼蟲的非生殖細胞核共550個，至成熟的雌雄同體的成蟲增加至811個，身體各部細胞核數目在同種不同個體間也保持衡定（見表）。輪蟲類中的椎尾水輪蟲全身體細胞核共958個，其中皮膚及附屬結構301個，咽167個，消化道76個，泌尿生殖系統43個，肌肉系統247個，後腦器官4個。棘頭綱（Acanthocephala）中新棘吻科（Neoechinorhynchidae）中的4個屬，其全身體細胞也保持衡定。

套用範圍

細胞（或核）部分恆定的現象分布較為廣泛。大多數線蟲體壁肌肉細胞數為64，65或48。尖尾線蟲屬中有7種線蟲的肌肉細胞都是65個。有一種尖尾線蟲（O．cu－rrula）的排泄系統、神經系統和結締組織共有412個細胞，其他組織的細胞數目稍有變化。醋線蟲除生殖系統和表皮外，其他器官組織共有434個細胞。環節動物，特別是蛭類的神經系統中的某些細胞數目恆定。節肢動物複眼中小眼的細胞，吸蟲類的腺細胞和排泄細胞數目也都是固定的。在高等動物中，許多成體器官組織細胞不再進行分裂，受傷害後也不能再生，例如神經細胞、肌肉細胞。各種動物的腎單位（包括腎小球和腎小管）在同種個體一生中保持定數。如小鼠有腎單位約30萬，貓有18萬，兔約20萬，狗約80萬，人約100～200萬，象則有1500萬。這些器官組織的細胞，雖然數目龐大，不易點清，但一般都相信其細胞數大致保持恆定。

細胞定數現象不僅見於體細胞，也可見於生殖細胞。例如癭蠅的原始生殖細胞數保持恆定。細胞定數也可僅出現在生活史中的某一階段，如某些動物的纖毛幼蟲的上皮細胞和環節動物中的角蟲屬幼蟲的細胞都有定數。

具完全定數的動物類群在進化關係上並無密切關係。細胞定數在進化上出現很早，從現存團藻科中便可看到一些類似的現象。團藻科中最基本的單細胞類型為衣藻，有的種類分裂後不分離，同埋於一共同的膠質球中，便形成群體。同種群體的個員數目是固定的。在多細胞動物中，凡細胞的分裂和遷移有極精確的規則，每一個體中形成身體各部細胞間的譜系關係幾乎相同，在發育中不易受外界環境影響，性成熟後不再進行細胞分裂，受傷後失去的細胞也不再生的動物，全身細胞便均有定數。但大多數動物，特別是高等動物，不僅由於體型大，構造複雜，而且或由於胚胎髮生過程中細胞運動的方式不大規則，在發育的某個階段看上去是雜亂地混在一起，使一個已知細胞的後代所在的位置在每個個體中各不相同，或由於無絲分裂和再生，使全身細胞數目在個體間不再保持恆定。

細胞定數是生物個體形態發育的一種現象，其機理尚未充分了解。組成生物體細胞的分裂、生長和分化3者具一定的順序性，是互相制約相輔相成的。

在發育過程中可出現3種情況：①細胞連續分裂很少生長，分化也不明顯，如早期卵裂；②細胞既分裂又生長，也有分化，如分生細胞；③細胞經固定的分裂次數後就不再分裂，但能長大，並可高度分化，如神經細胞。細胞（核）定數現象便是最後一種狀態的集中表現。這些具有特殊形態結構和生理機能的高度專化而喪失分裂能力的細胞，對維持個體生存是有利的。對於細胞在生命周期中其自身（或核）數目保持衡定的這一現象的研究將有助於了解個體發育的機制和開展細胞分化和機體再生機制的研究。