ความแตกต่างของเซลลูล่าร์ในสัตว์และพืช

ความแตกต่างของเซลล์ มันเป็นปรากฏการณ์ที่ค่อยเป็นค่อยไปโดยเซลล์หลายเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเข้าถึงลักษณะเฉพาะบางอย่าง มันเกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการพัฒนาและการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและการทำงานเป็นหลักฐาน แนวคิดความแตกต่างเกิดขึ้นในสามขั้นตอน: การกำหนดความแตกต่างที่เหมาะสมและการสุก.

กระบวนการที่กล่าวถึงทั้งสามนี้เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในสิ่งมีชีวิต ในระยะแรกของการพิจารณาการกำหนดของเซลล์หลายเซลล์ในตัวอ่อนไปยังเซลล์ชนิดที่กำหนดไว้เกิดขึ้น; ตัวอย่างเช่นเซลล์ประสาทหรือเซลล์กล้ามเนื้อ ในความแตกต่างเซลล์เริ่มแสดงลักษณะของเชื้อสาย.

ในที่สุดการสุกแก่เกิดขึ้นในขั้นตอนสุดท้ายของกระบวนการซึ่งมีคุณสมบัติใหม่ที่ได้มาซึ่งส่งผลให้มีลักษณะที่ปรากฏในสิ่งมีชีวิตที่เป็นผู้ใหญ่.

ความแตกต่างของเซลล์เป็นกระบวนการที่ถูกควบคุมอย่างเข้มงวดและแม่นยำโดยสัญญาณที่ประกอบด้วยฮอร์โมนวิตามินปัจจัยเฉพาะและไอออน โมเลกุลเหล่านี้บ่งบอกถึงจุดเริ่มต้นของการส่งสัญญาณทางเดินภายในเซลล์.

เป็นไปได้ว่าความขัดแย้งเกิดขึ้นระหว่างกระบวนการแบ่งเซลล์และการแยกความแตกต่าง ดังนั้นการพัฒนาถึงจุดที่การแพร่กระจายต้องหยุดเพื่อก่อให้เกิดความแตกต่าง.

ดัชนี

• 1 ลักษณะทั่วไป
• 2 ความแตกต่างของเซลล์ในสัตว์
  • 2.1 การเปิดและปิดยีน
  • 2.2 กลไกที่ผลิตเซลล์ชนิดต่าง ๆ
  • 2.3 แบบจำลองความแตกต่างของเซลล์เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ
  • 2.4 ยีนมาสเตอร์
• 3 ความแตกต่างของเซลล์ในพืช
  • 3.1 Meristemas
  • 3.2 บทบาทของออกซิน
• 4 ความแตกต่างระหว่างสัตว์และพืช
• 5 อ้างอิง

ลักษณะทั่วไป

กระบวนการแตกต่างของเซลล์เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในรูปแบบโครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์ในสายเลือดที่กำหนด นอกจากนี้ยังหมายถึงการลดฟังก์ชันที่มีศักยภาพทั้งหมดที่เซลล์สามารถมีได้.

การเปลี่ยนแปลงจะถูกควบคุมโดยโมเลกุลสำคัญระหว่างโปรตีนเหล่านี้และ RNA ของผู้ส่งสารเฉพาะ ความแตกต่างของเซลล์เป็นผลิตภัณฑ์ของการแสดงออกและการควบคุมความแตกต่างของยีนบางอย่าง.

กระบวนการสร้างความแตกต่างไม่ได้บ่งบอกถึงการสูญเสียของยีนเริ่มต้น สิ่งที่เกิดขึ้นคือการหักห้ามใจในสถานที่เฉพาะของเครื่องจักรพันธุกรรมในเซลล์ที่อยู่ระหว่างการพัฒนา เซลล์มียีนประมาณ 30,000 ยีน แต่แสดงออกได้เพียงประมาณ 8,000 หรือ 10,000.

เพื่อเป็นตัวอย่างข้อความข้างต้นการทดลองต่อไปนี้เสนอ: นิวเคลียสนำมาจากเซลล์ที่แตกต่างไปจากร่างกายของสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ - ตัวอย่างเช่นเซลล์ของเยื่อบุลำไส้ - และปลูกฝังในรูปไข่ของกบ.

นิวเคลียสใหม่มีข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมดเพื่อสร้างสิ่งมีชีวิตใหม่ในสภาวะที่สมบูรณ์ กล่าวคือเซลล์ของเยื่อบุลำไส้ไม่ได้สูญเสียยีนใด ๆ เมื่อเข้าสู่กระบวนการสร้างความแตกต่าง.

ความแตกต่างของเซลล์ในสัตว์

การพัฒนาเริ่มต้นด้วยการปฏิสนธิ เมื่อการก่อตัวของ morula เกิดขึ้นในกระบวนการพัฒนาของตัวอ่อนเซลล์จะถูกพิจารณาว่าเป็น totipotent ซึ่งบ่งชี้ว่าพวกมันมีความสามารถในการสร้างสิ่งมีชีวิตทั้งหมด.

เมื่อเวลาผ่านไปโมลาล่าจะกลายเป็นบลาสตูลาและเซลล์ตอนนี้เรียกว่าพหุโพโทเทนท์เนื่องจากมันสามารถสร้างเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิต พวกเขาไม่สามารถสร้างสิ่งมีชีวิตที่สมบูรณ์เพราะพวกเขาไม่สามารถก่อให้เกิดเนื้อเยื่อ extraembryonic.

Histologically เนื้อเยื่อพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตคือเยื่อบุผิวที่เกี่ยวพันกล้ามเนื้อและประสาท.

ในขณะที่คุณเคลื่อนที่ต่อไปเซลล์จะทวีคูณขึ้นเพราะมันจะแยกความแตกต่างออกเป็นเซลล์ที่โตแล้วและทำงานได้.

ในสัตว์ - โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน metazoans - มีเส้นทางร่วมกันของการพัฒนาทางพันธุกรรมที่รวมกัน ontogeny ของกลุ่มด้วยชุดของยีนที่กำหนดรูปแบบเฉพาะของโครงสร้างร่างกายการควบคุมเอกลักษณ์ของส่วนในแกน antero ของสัตว์.

รหัสยีนเหล่านี้สำหรับโปรตีนเฉพาะที่มีลำดับกรดอะมิโนที่จับกับดีเอ็นเอ (homeobox ในยีน homodomain ในโปรตีน).

การเปิดและปิดยีน

DNA สามารถแก้ไขได้โดยตัวแทนทางเคมีหรือกลไกของเซลล์ที่มีผลต่อ - สารหรือ represses- การแสดงออกของยีน.

มีสองประเภทของโครมาตินจำแนกตามการแสดงออกของพวกเขาหรือไม่: euchromatin และ heterochromatin ครั้งแรกมีการจัดระเบียบในลักษณะที่หละหลวมและยีนของมันจะถูกแสดงที่สองมีขนาดกะทัดรัดและป้องกันการเข้าถึงการถอดความเครื่องจักร.

มีการเสนอว่าในกระบวนการสร้างความแตกต่างของเซลล์ยีนที่ไม่จำเป็นสำหรับเชื้อสายเฉพาะนั้นจะถูกทำให้เงียบในรูปแบบของโดเมนที่ประกอบด้วย heterochromatin.

กลไกที่ผลิตเซลล์ชนิดต่าง ๆ

ในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์มีชุดของกลไกที่ผลิตเซลล์ประเภทต่าง ๆ ในกระบวนการพัฒนาเช่นการแยกปัจจัยไซโตพลาสซึมและการสื่อสารของเซลล์.

การแยกปัจจัยทางไซโตพลาสซึมเกี่ยวข้องกับการแยกองค์ประกอบที่ไม่เท่ากันเช่นโปรตีนหรือสาร RNA ในกระบวนการของการแบ่งเซลล์.

ในทางตรงกันข้ามการสื่อสารระหว่างเซลล์เซลล์ใกล้เคียงสามารถกระตุ้นความแตกต่างของเซลล์หลายชนิด.

กระบวนการดังกล่าวเกิดขึ้นในการก่อตัวของถุงจักษุเมื่อพวกเขาพบ ectoderm ของภูมิภาค cephalic และทำให้เกิดความหนาที่เป็นแผ่นเลนส์ พับเหล่านี้ไปยังพื้นที่ด้านในและสร้างเลนส์.

แบบจำลองความแตกต่างของเซลล์เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ

หนึ่งในแบบจำลองที่อธิบายได้ดีที่สุดในวรรณคดีคือการพัฒนาเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ เนื้อเยื่อนี้มีความซับซ้อนและประกอบด้วยเซลล์ที่มีนิวเคลียสหลายชนิดซึ่งมีหน้าที่หดตัว.

เซลล์ mesenchymal ก่อให้เกิดเซลล์ myogenic ซึ่งก่อให้เกิดเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อโครงร่างที่เป็นผู้ใหญ่.

เพื่อให้กระบวนการสร้างความแตกต่างนี้เริ่มต้นขึ้นต้องมีปัจจัยความแตกต่างบางอย่างที่ป้องกันเฟส S ของวัฏจักรเซลล์และทำหน้าที่เป็นสารกระตุ้นยีนที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลง.

เมื่อเซลล์เหล่านี้ได้รับสัญญาณมันจะเริ่มต้นการเปลี่ยนรูปไปสู่ ​​myoblasts ซึ่งไม่สามารถผ่านกระบวนการแบ่งเซลล์ได้ Myoblasts แสดงยีนที่เกี่ยวข้องกับการหดตัวของกล้ามเนื้อเช่นการเข้ารหัสโปรตีนแอคตินและไมโอซิน.

myoblasts สามารถหลอมรวมกันและก่อให้เกิด myotube ที่มีนิวเคลียสมากกว่าหนึ่ง ในขั้นตอนนี้การผลิตโปรตีนอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการหดตัวเกิดขึ้นเช่น troponin และ tropomyosin.

เมื่อนิวเคลียสเคลื่อนที่ไปยังส่วนรอบนอกของโครงสร้างเหล่านี้พวกมันจะถือว่าเป็นเส้นใยกล้ามเนื้อ.

ตามที่อธิบายไว้เซลล์เหล่านี้มีโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการหดตัวของกล้ามเนื้อ แต่ขาดโปรตีนอื่น ๆ เช่นเคราตินหรือเฮโมโกลบิน.

ยีนมาสเตอร์

การแสดงออกที่แตกต่างในยีนอยู่ภายใต้การควบคุมของ "ยีนต้นแบบ" สิ่งเหล่านี้พบในนิวเคลียสและกระตุ้นการถอดรหัสของยีนอื่น ๆ เป็นชื่อที่แสดงถึงเป็นปัจจัยสำคัญที่รับผิดชอบในการควบคุมยีนอื่น ๆ ที่กำกับการทำงานของพวกเขา.

ในกรณีที่มีการสร้างความแตกต่างของกล้ามเนื้อยีนเฉพาะนั้นเป็นรหัสนั้นสำหรับโปรตีนแต่ละชนิดที่เกี่ยวข้องกับการหดตัวของกล้ามเนื้อและยีนต้นแบบเป็น MyoD และ Myf5.

เมื่อขาดยีนต้นแบบของการควบคุมยีนจะไม่แสดงออก ในทางตรงกันข้ามเมื่อมียีนต้นแบบอยู่การแสดงออกของยีนเป้าหมายจะถูกบังคับ.

มียีนต้นแบบที่ควบคุมความแตกต่างของเซลล์ประสาท, เยื่อบุผิว, การเต้นของหัวใจ, หมู่คนอื่น ๆ.

การแยกเซลล์ในพืช

เช่นเดียวกับในสัตว์การพัฒนาของพืชเริ่มต้นด้วยการสร้างไซโกตภายในเมล็ด เมื่อการแบ่งเซลล์แรกเกิดขึ้นเซลล์ที่แตกต่างกันสองเซลล์เกิดขึ้น.

หนึ่งในลักษณะของการพัฒนาพืชคือการเติบโตอย่างต่อเนื่องของสิ่งมีชีวิตเนื่องจากการมีอยู่ของเซลล์อย่างต่อเนื่องที่มีลักษณะเป็นตัวอ่อน ภูมิภาคเหล่านี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อ meristems และเป็นอวัยวะของการเติบโตอย่างต่อเนื่อง.

ความแตกต่างของเส้นทางทำให้เกิดระบบเนื้อเยื่อทั้งสามที่มีอยู่ในพืช: protoderm ที่รวมถึงเนื้อเยื่อผิวหนัง, เนื้อเยื่อชั้นดีและการทดแทน.

ผลิตภัณฑ์นี้มีหน้าที่สร้างเนื้อเยื่อหลอดเลือดในพืชซึ่งเกิดจาก xylem (ขนถ่ายน้ำและเกลือละลาย) และพลอย (ต้นขนถ่ายน้ำตาลและโมเลกุลอื่น ๆ เช่นกรดอะมิโน).

meristems

Meristems ตั้งอยู่ที่ปลายลำต้นและราก ดังนั้นเซลล์เหล่านี้สร้างความแตกต่างและก่อให้เกิดโครงสร้างที่แตกต่างกันซึ่งประกอบกันเป็นพืช (ใบไม้ดอกไม้และอื่น ๆ ).

ความแตกต่างของเซลล์ของโครงสร้างดอกไม้เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่กำหนดในการพัฒนาและเนื้อเยื่อจะกลายเป็น "ช่อดอก" ซึ่งในทางกลับกันก่อให้เกิดเนื้อเยื่อดอกไม้ จากที่นี่ชิ้นดอกไม้ประกอบด้วยกลีบดอกกลีบเกสรตัวผู้และพรม.

เซลล์เหล่านี้มีลักษณะที่มีขนาดเล็กรูปร่างทรงลูกบาศก์ผนังเซลล์บาง แต่มีความยืดหยุ่นและไซโตพลาสซึมที่มีความหนาแน่นสูงและไรโบโซมจำนวนมาก.

บทบาทของออกซิน

ไฟโตฮอร์โมนมีบทบาทในปรากฏการณ์ของความแตกต่างของเซลล์โดยเฉพาะอย่างยิ่งออกซิน.

ฮอร์โมนนี้มีผลต่อความแตกต่างของเนื้อเยื่อหลอดเลือดในลำต้น การทดลองแสดงให้เห็นว่าการใช้สารออกซินในแผลนำไปสู่การก่อตัวของเนื้อเยื่อหลอดเลือด.

ในทำนองเดียวกันออกซินเกี่ยวข้องกับการกระตุ้นการพัฒนาของเซลล์ cambium หลอดเลือด.

ความแตกต่างระหว่างสัตว์และพืช

กระบวนการแตกต่างของเซลล์และการพัฒนาในพืชและสัตว์ไม่ได้เกิดขึ้นเหมือนกัน.

ในสัตว์การเคลื่อนไหวของเซลล์และเนื้อเยื่อจะต้องเกิดขึ้นเพื่อให้สิ่งมีชีวิตได้รับโครงสร้างสามมิติที่เป็นลักษณะของพวกมัน นอกจากนี้ความหลากหลายของเซลล์นั้นยิ่งใหญ่กว่าในสัตว์มาก.

ในทางตรงกันข้ามพืชไม่ได้มีช่วงเวลาของการเจริญเติบโตเฉพาะในช่วงแรกของชีวิตของแต่ละบุคคล พวกเขาสามารถเพิ่มขนาดของพวกเขาตลอดชีวิตของผัก.

การอ้างอิง

1. Campbell, N. A. , & Reece, J. B. (2007). ชีววิทยา. Ed. Panamericana การแพทย์.
2. Cediel, J. F. , Cárdenas, M. H. , & García, A. (2009). คู่มือเนื้อเยื่อวิทยา: เนื้อเยื่อพื้นฐาน. มหาวิทยาลัยโรซาริโอ.
3. Hall, J. E. (2015). หนังสือ Guyton and Hall ของสรีรวิทยาการแพทย์ e-Book. วิทยาศาสตร์สุขภาพของเอลส์เวียร์.
4. Palomero, G. (2000). บทเรียนคัพภ. มหาวิทยาลัยโอเบียโด.
5. Wolpert, L. (2009). หลักการพัฒนา. Ed. Panamericana การแพทย์.