בידול נייד בבעלי חיים וצמחים

ה התא הבידול זוהי התופעה ההדרגתית שבה התאים הרב-תאיים של האורגניזמים מגיעים למאפיינים ספציפיים מסוימים. זה מתרחש במהלך תהליך הפיתוח ושינויים פיזיים ותפקודיים ניכרים. מבחינה מושגית, ההבחנה מתרחשת בשלושה שלבים: קביעה, הבחנה נכונה והתבגרות.

שלושת התהליכים המוזכרים הללו מתרחשים באופן קבוע באורגניזמים. בשלב הראשון של קביעת, הקצאת תאים multipotent בעובר לסוג מוגדר של התא מתרחשת; למשל, תא עצב או תא שריר. בידול, התאים מתחילים להביע את המאפיינים של השושלת.

לבסוף, התבגרות מתרחשת בשלבים האחרונים של התהליך, שבו נכסים חדשים נרכשים המביאים את המראה של מאפיינים אורגניזמים בוגרת..

Cell differentiation הוא תהליך מוסדר בצורה מאוד קפדנית ומדויקת על ידי סדרה של אותות הכוללים הורמונים, ויטמינים, גורמים ספציפיים ואפילו יונים. מולקולות אלה מציינות את תחילת מסלולי איתות בתוך התא.

ייתכן שקונפליקטים מתרחשים בין תהליכי חלוקת התאים וההבחנה ביניהם; לכן, ההתפתחות מגיעה לנקודה שבה ההפצה חייבת להפסיק לבדל.

אינדקס

• 1 מאפיינים כלליים
• 2 התמיינות תאים בבעלי חיים
  • 2.1 הפיכת גנים לסירוגין
  • 2.2 מנגנונים המייצרים סוגי תאים שונים
  • 2.3 מודל של התמיינות תאים: רקמת שריר
  • 2.4 גנים ראשיים
• 3 בידול תאים בצמחים
  • 3.1 Meristemas
  • 3.2 תפקיד של אוקסין
• 4 הבדלים בין בעלי חיים וצמחים
• 5 הפניות

מאפיינים כלליים

תהליך של בידול תאים כרוך שינוי צורה, מבנה ותפקוד של התא בשושלת נתון. בנוסף, זה מרמז על צמצום של כל הפונקציות הפוטנציאליות כי התא יכול להיות.

השינוי נשלט על ידי מולקולות מפתח, בין חלבונים אלה לבין RNA ספציפיים השליח. הבדל תאים הוא תוצר של ביטוי מבוקר ומבדיל של גנים מסוימים.

תהליך ההבחנה אינו מרמז על אובדן גנים ראשוניים; מה שקורה הוא דיכוי במקומות ספציפיים של המכונות הגנטיות בתא שעובר את תהליך הפיתוח. תא מכיל כ -30,000 גנים, אבל רק מבטא על 8,000 או 10,000.

כדי להמחיש את ההצהרה הנ"ל את הניסוי הבא הועלה: לקחת את הגרעין של תא מבודל הגוף של דוגמא דוחה-על, תא של הרירית intestinal- ו מושתל בתוך ביצת צפרדע ליבה אשר הופק בעבר.

לגרעין החדש יש את כל המידע הדרוש כדי ליצור אורגניזם חדש בתנאים מושלמים; כלומר, התאים של רירית המעי לא איבדו כל גן כאשר עוברים תהליך של בידול.

הבחנה בין תאים בבעלי חיים

הפיתוח מתחיל עם הפריה. כאשר התהוות המורולה מתרחשת בתהליכי הפיתוח של העובר, התאים נחשבים לטוטפוטיים, מה שמעיד על כך שהם מסוגלים ליצור את כל האורגניזם.

עם חלוף הזמן, המורולה הופכת לבלסטולה והתאים נקראים עכשיו pluripotent, כי הם יכולים ליצור את הרקמות של האורגניזם. הם אינם יכולים ליצור את האורגניזם המלא, משום שהם אינם מסוגלים להצמיח את הרקמות האקסטמבריוניות.

מבחינה היסטולוגית, הרקמות הבסיסיות של האורגניזם הן אפיתל, החיבור, השרירי והעצבני.

ככל שתעברו הלאה, התאים הם רבי-ממדים, משום שהם מבדילים לתאים בוגרים ותפקודיים.

-Specifically בחיות ב metazoos- קיים נתיב גנטי שכיח המאחד קבוצה ontogeny הפיתוח באמצעות סדרה של גנים אשר מגדירים את דפוס מסוים של מבנים בגוף, על ידי שליטה על זהותו של המגזרים ציר anteroposterior של החיה.

גנים אלה מקודדים עבור חלבונים מסוימים החולקים רצף חומצות אמיניות של DNA (הומאוקס בגן, הומודומאין בחלבון).

הפעלת וכיבוי גנים

הדנ"א יכול להשתנות על ידי חומרים כימיים או על ידי מנגנונים סלולריים שמשפיעים על התנהגותם או על דיכוים - ביטוי של גנים.

ישנם שני סוגים של כרומטין, מסווגים לפי הביטוי שלהם או לא: euchromatin ו heterochromatin. הראשון מאורגן בצורה רופפת וגנים שלה באים לידי ביטוי, השני יש ארגון קומפקטי ומונע גישה מכונות תמלול.

הוצע כי, בתהליכי בידול תאים, גנים שאינם נדרשים עבור השושלת הספציפית הזאת מושתקים בצורה של תחומים המורכבים מהטרוכומאטין.

מנגנונים המייצרים סוגי תאים שונים

באורגניזמים רב תאיים קיימת סדרה של מנגנונים המייצרים סוגים שונים של תאים בתהליכי הפיתוח, כגון הפרדה בין גורמים cytoplasmic ותקשורת תא.

ההפרדה בין גורמים cytoplasmic כרוך הפרדה שוויונית של אלמנטים כגון חלבונים או RNA שליח בתהליכי חלוקת התא.

מצד שני, תקשורת סלולרית בין תאים סמוכים יכולה לעורר את ההבחנה בין סוגים שונים של תאים.

תהליך זה מתרחש היווצרות שלפוחיות עיניים כאשר הם נתקלים האאקטודרם של צלחות האזור הגורם לעיבוי כאפאליך להרכיב עדשות. אלה לקפל את האזור הפנימי ואת הטופס העדשה.

דגם תא הבדל: רקמת שריר

אחד המודלים המתוארים ביותר בספרות הוא התפתחות רקמת השריר. רקמה זו מורכבת מורכבת תאים עם גרעינים מרובים שתפקודם התכווצות.

תאים Mesenchymal לעורר תאים myogenic, אשר בתורו לעורר רקמת שריר שלד בוגרת.

על מנת שתהליך ההבחנה הזה יתחיל, גורמי בידול מסוימים חייבים להיות נוכחים שימנעו את שלב S של מחזור התא ויפעלו כממריצים גנטיים שגורמים לשינוי.

כאשר תאים אלה מקבלים את האות, הוא יוזם את השינוי לכיוון myoblasts כי לא יכול לעבור תהליכי חלוקת התא. Myoblasts להביע גנים הקשורים התכווצות שרירים, כגון אלה קידוד עבור אקטין ו חלבונים מיוזין.

את myoblasts יכול fuse אחד עם השני וליצור myotube עם יותר מגרעין אחד. בשלב זה, הייצור של חלבונים אחרים הקשורים להתכווצות מתרחשת, כגון טרופונין וטרופיומוסין.

כאשר הגרעינים נעים לכיוון החלק ההיקפי של מבנים אלה, הם נחשבים לסיבי שריר.

כמתואר, תאים אלה יש חלבונים הקשורים התכווצות שרירים, אך חסרים חלבונים אחרים כגון קרטין או המוגלובין.

גנים ראשיים

הביטוי המיוחד בגנים נמצא בשליטת "גנים ראשיים". אלה נמצאים בגרעין ולהפעיל את תעתיק של גנים אחרים. כפי שהשם מרמז, הם גורמים מרכזיים אשר אחראים על השליטה גנים אחרים המכוונים את הפונקציות שלהם.

במקרה של הפרדת שרירים, הגנים הספציפיים הם אלה שקודקים עבור כל אחד מהחלבונים המעורבים בהתכווצות שרירים, וגני האב הם MyoD ו Myf5.

כאשר גנים הורים רגולטוריים נעדרים, גנים נחותים אינם באים לידי ביטוי. לעומת זאת, כאשר הגן הראשי נמצא, הביטוי של גני המטרה נכפה.

ישנם גנים הורים המכוונים את ההבחנה של נוירונים, אפיתל, לב, בין היתר.

התא התמיינות צמחים

כמו אצל בעלי חיים, התפתחות הצמחים מתחילה עם היווצרות של זיגוטה בתוך הזרע. כאשר חלוקה הראשונה התא מתרחשת, שני תאים שונים שמקורם.

אחד המאפיינים של התפתחות הצמח הוא הצמיחה המתמשכת של האורגניזם בזכות נוכחות מתמשכת של תאים בעלי אופי עוברי. אזורים אלה ידועים כמו meristems והם איברים של צמיחה מתמדת.

מסלולי ההבחנה מעוררים את שלוש מערכות הרקמה הקיימות בצמחים: הפרוטודרם הכולל את רקמות העור, את המריסטמות הבסיסיות ואת החלופה.

גורם procambio אחראי רקמות כלי הדם בתוך המפעל, המרכיב את העצה (מים טרנספורטר ומלחים מומסים) ואת השיפה (סוכרי מסוע ומולקולות אחרות כמו חומצות אמינו).

מריסטם

המריסטמים ממוקמים בקצות הגבעולים והשורשים. לכן, תאים אלה להבחין ולהביא את המבנים השונים המרכיבים את הצמחים (עלים, פרחים, בין היתר).

ההבחנה הסלולרית של המבנים הפרחים מתרחשת ברגע נחוש של התפתחות ואת meristem הופך "תפרחת" אשר, בתורו, צורות meristems פרחוני. מכאן מתעוררות חתיכות פרחוניות המורכבות מחפצים, עלי כותרת, אבקנים וקרמים.

תאים אלה מאופיינים על ידי בעל גודל קטן, צורה cuboidal, קיר תא דק אך גמיש ציטופלסמה עם צפיפות גבוהה וריבוזומים רבים..

תפקידם של האוקסינים

Phytohormones יש תפקיד בתופעות של התמיינות תאים, במיוחד auxins.

הורמון זה משפיע על ההבחנה של רקמות כלי הדם בגבעול. ניסויים הראו כי יישום של auxins בפצע מוביל להיווצרות רקמות וסקולריות.

באופן דומה, auxins קשורים לגירוי של התפתחות תאים cambium וסקולרי.

הבדלים בין בעלי חיים וצמחים

תהליך של בידול תאים ופיתוח צמחים ובעלי חיים לא קורה באופן זהה.

אצל בעלי החיים, תנועות של תאים ורקמות חייבות להתרחש, כך שהאורגניזמים רוכשים קונפורמציה תלת-ממדית המאפיינת אותם. בנוסף, גיוון התא הוא הרבה יותר גדול אצל בעלי חיים.

לעומת זאת, לצמחים אין תקופות של צמיחה רק בשלבים המוקדמים של חיי הפרט; הם יכולים להגדיל את הגודל שלהם לכל החיים של הירקות.

הפניות

1. Campbell, N. A., & Reece, J. B. (2007). ביולוגיה. אד פנמריקנה מדיקל.
2. Cediel, J. F., Cárdenas, M. H., & García, A. (2009). Histology ידני: רקמות יסוד. אוניברסיטת רוסריו.
3. Hall, J. E. (2015). גויטון הול הספר של פיזיולוגיה רפואית הספר האלקטרוני. Elsevier מדעי הבריאות.
4. פלומרו, ג '(2000). שיעורי אמבריולוגיה. אוניברסיטת אוביידו.
5. וולפרט, ל. (2009). עקרונות הפיתוח. אד פנמריקנה מדיקל.