golgi zarı hücreler arası prokaryotik
Çok hücreli organizmalar, yapı ve işlev açısından bir dereceye kadar farklılık gösteren hücrelerden oluşur, örneğin bir yetişkinde yaklaşık 230 farklı hücre türü vardır. Hepsi bir hücrenin torunlarıdır - bir zigot (cinsel üreme durumunda) - ve farklılaşma sürecinin bir sonucu olarak farklılıklar kazanırlar. Vakaların ezici çoğunluğundaki farklılaşmaya, hücrenin kalıtsal bilgisindeki bir değişiklik eşlik etmez, ancak yalnızca gen aktivitesinin düzenlenmesi ile sağlanır; gen ifadesinin spesifik karakteri, genellikle nedeniyle ana hücrenin bölünmesi sırasında kalıtsaldır. epigenetik mekanizmalar. Bununla birlikte, istisnalar vardır: örneğin, omurgalıların spesifik bağışıklık sisteminin hücrelerinin oluşumu sırasında, bazı genler yeniden düzenlenir, memelilerin eritrositleri tüm kalıtsal bilgileri tamamen kaybeder ve germ hücreleri - bunun yarısı.
Embriyonik gelişimin ilk aşamalarında hücreler arasındaki farklılıklar, ilk olarak, döllenmiş yumurtanın sitoplazmasının heterojenliği nedeniyle ortaya çıkar, çünkü bölünme işlemi sırasında belirli proteinlerin ve RNA'nın içeriğinde farklılık gösteren hücreler oluşur; ikinci olarak, hücrenin mikro çevresi önemli bir rol oynar - diğer hücreler ve çevre ile olan bağlantıları.
Farklılaşmaya uğrayan hücreler, güçlerini, yani diğer tipteki hücrelere yol açma yeteneklerini kaybederler. Özellikle zigotun ait olduğu totipotent hücrelerden ayrılmaz bir organizma oluşturulabilir. Pluripotent hücreler (örneğin, blastosist hücreleri) herhangi bir vücut hücresine farklılaşma yeteneğine sahiptir, ancak ekstraembriyonik dokular onlardan gelişemez ve dolayısıyla yeni bir birey. Sadece sınırlı sayıda başka doku oluşturabilen hücrelere multipotent (yetişkin kök hücreler), sadece kendi türlerini çoğaltabilen hücrelere unipotent denir. Nihai olarak farklılaşan hücrelerin çoğu (örneğin, nöronlar, eritrositler) bölünme ve hücre döngüsünü terk etme yeteneklerini tamamen kaybeder.
Bazı durumlarda, farklılaşma tersine çevrilebilir; bunun tersi sürece farklılaşma denir. Rejenerasyon süreçleri için tipiktir. Bazı çekincelerle, farklılaşma fenomeni, hücrelerin tümör transformasyonuna bağlanabilir.
Hücre ölümü.
Tek hücreli organizmalar bir anlamda "ölümsüz" olarak kabul edilebilir, çünkü hasar veya açlık durumları dışında ölmezler, bunun sonucunda iki yeni organizmanın oluştuğu bir bölünme aşamasından geçerler. Ancak çok hücreli organizmaların tüm hücreleri (gametler hariç) ölüme mahkumdur, ancak yalnızca tüm bireyin ölümü durumunda ölmezler - bu süreç sürekli gerçekleşir.
Embriyonik gelişim sırasında bazı hücrelerin ölümü gereklidir; hücreler yetişkin organizmalarda ölmeye devam eder, örneğin insan kemik iliği ve bağırsaklarında her saat milyarlarca hücre ölür. Fizyolojik koşullar nedeniyle “programlanmış hücre ölümü” gerçekleşir, yani hücreler “intihar eder”. Hücresel kendi kendini yok etmenin en yaygın, ancak tek yolu apoptozdur. Apoptozun ana belirtileri, DNA parçalanması, hücrenin apoptotik cisimlere parçalanmasıdır - zarlarla çevrili veziküller. Yüzeylerinde komşu hücreleri ve makrofajları fagosite etmeye teşvik eden özel moleküller vardır, öyle ki sürece iltihaplanma eşlik etmez. Apoptoz uçucudur ve ATP kullanımını gerektirir. Bu hücre ölümü yolu, sadece vücudun gelişimi, bağışıklık sisteminin normal işleyişi için değil, aynı zamanda bireyin habis dönüşüm yolunda olabilecek hasarlı hücrelerden ve viral enfeksiyonlardan korunması için de önemlidir.
Hücrelere fiziksel veya kimyasal zarar verilmesinin yanı sıra enerji ve oksijen kaynaklarının eksikliği başka bir ölüme yol açabilir - nekrotik. Nekroz, apoptozdan farklı olarak pasif bir süreçtir; buna sıklıkla plazmalemmanın yırtılması ve sitoplazmanın sızması eşlik eder. Nekroz hemen hemen her zaman çevre dokuların iltihaplanmasına neden olur. Son zamanlarda, programlanmış nekroz mekanizması, olası bir antiviral ve antitümör savunması olarak araştırılmıştır.
Hücrede uzun süreli ATP eksikliği göz önüne alındığında, nekrozla hemen ölmez, ancak çoğu durumda otofaji yolunu alır - bir süre canlı kalmasını sağlayan bir süreç. Otofaji (kelimenin tam anlamıyla "kendi kendini yeme") ile metabolizma aktif katabolizmaya doğru değişirken, tek tek organeller çift zarla çevrilidir, organik maddenin sindirildiği lizozomlarla birleşen otofagozomlar oluşur. Organellerin çoğu "yenildikten" sonra açlık grevi devam ederse, hücre nekroz ile ölür. Bazı yazarlar, belirli koşullar altında otofajinin ayrı bir hücre ölümü türü olabileceğine inanmaktadır.
Farklılaşma, yönlendirilmiş değişimin yaratıcı bir sürecidir, bunun bir sonucu olarak, tüm hücrelerde bulunan genel özelliklerden, belirli özel hücrelerde bulunan yapılar ve işlevler ortaya çıkar. Farklılaşma süreci, çeşitli hücreler tarafından yapısal veya işlevsel özelliklerin kazanılmasına (veya kaybolmasına) indirgenir, bunun sonucunda bu hücreler canlı organizmalarda bulunan çeşitli faaliyetler için özelleşir ve vücutta karşılık gelen organları oluşturur. Örneğin insanlarda, farklılaşma sürecindeki ardışık değişikliklerin bir sonucu olarak büyüyen hücreler, insan vücudunun sinir, kas, sindirim, boşaltım, kardiyovasküler, solunum ve diğer sistemlerden oluşan bir hücreden oluştuğu çeşitli hücrelere dönüştürülür. [...]
Farklılaşma sırasında, tüm kalıtsal bilgilerin korunmasına rağmen, hücreler bölünme yeteneklerini kaybederler. Dahası, bir hücre ne kadar özelleşirse, bir bütün olarak vücut tarafından kendisine uygulanan kısıtlamalarla belirlenen farklılaşma yönünü değiştirmek o kadar zor (ve bazen imkansız) olur. [...]
Birincil lenfoid organda farklılaşmadan sonra, kan akışı olan lenfositlerin bir kısmı ikincil lenfoid organlara (lenf düğümleri, dalak, apendiks, bademcikler, adenoidler ve Peyer'in ince bağırsak yamaları) aktarılır. T hücrelerinin ve B hücrelerinin antijenlerle reaksiyona girdiği yer burasıdır. T-lenfositleri önce yabancı bir antijeni tanır ve daha sonra antikor üreten hücreler tarafından immünolojik hafızanın koruyucuları ve bu bilgilerin taşıyıcıları haline gelir. B-lenfositleri çok sayıda (günde birkaç milyon) oluşur. T hücreleri tarafından aktive edilirler ve tanınan antijenlere karşı doğrudan antikorlar (çözünür immünoglobulinler) oluşturan plazma hücrelerine farklılaşır veya dönüşürler. [...]
Genç kallus hücreleri, tracheid hücrelere ve floem elemanlarına farklılaşabilir. Ve bu durumlarda oksin/sitokinin oranı ve sakkaroz konsantrasyonu büyük önem taşımaktadır. Oksin, sükroz ile kombinasyon halinde, düşük seviyede sükroz ksilem oluşumunu destekleyen ve yüksek seviyede floem ile iletken demetlerin oluşumunu indükler. İletken demetlerin farklılaşması için hormonal faktörün (oksin) önemi Camus tarafından yapılan bir deneyde gösterilmiştir. Böbrekler kallusa sokulursa, böbreklerin altında, kallus hücrelerinden iletken demetler oluşur. İletken demetlerin oluşumunun böbrek tarafından indüklendiği açıktır - bu, böbrek ve kallus arasına bir selofan plakası yerleştirilerek kanıtlanabilir: kolayca geçirgen selofan indüksiyona müdahale etmez (Şekil 16.1). ]
Embriyogenez sırasında germ katmanlarının gelişimine (farklılaşmasına), onlardan çeşitli doku ve organların oluşması eşlik eder. Özellikle derinin epidermisi, tırnaklar ve saçlar, yağ ve ter bezleri, sinir sistemi (beyin, omurilik, ganglionlar, sinirler), duyu organlarının alıcı hücreleri, göz merceği, ağız epiteli , burun boşluğu ve anüs, diş minesi. Endoderm, yemek borusu, mide, bağırsaklar, safra kesesi, soluk borusu, bronşlar, akciğerler, üretranın yanı sıra karaciğer, pankreas, tiroid, paratiroid ve timus bezlerinin epitelini geliştirir. Mezodermden düz kaslar, iskelet ve kalp kasları, dermis, bağ dokusu, kemikler ve kıkırdak, dişlerin dentinleri, kan ve kan damarları, mezenter, böbrekler, testisler ve yumurtalıklar gelişir. İnsanlarda ilk ayrılan beyin ve omuriliktir. Yumurtlamadan 26 gün sonra, bir insan embriyosunun uzunluğu yaklaşık 3.5 mm'dir. Bu durumda, ellerin temelleri zaten görülebilir, ancak bacakların ilkeleri yeni gelişmeye giriyor. Yumurtlamadan 30 gün sonra embriyonun uzunluğu zaten 7,5 mm'dir. Bu zamanda, ekstremitelerin, optik kapların, serebral hemisferlerin, karaciğerin, safra kesesinin ve hatta kalbin odacıklara bölünmesinin temellerinin segmentasyonunu ayırt etmek zaten mümkündür. [...]
Benzer şekilde, sadece epidermisin hücreleri keratin sentezler. Bu nedenle, uzun süredir somatik hücrelerin çekirdeklerinin genetik kimliği ve hücre farklılaşmasının altında yatan mekanizmaların bilgisinde bir ön koşul olarak döllenmiş yumurtaların gelişiminin kontrol mekanizmaları hakkında sorular ortaya çıkmıştır.
Genetik bilginin kaybolması veya eklenmesi sonucu farklılaşmanın gerçekleşmediği tespit edilmiştir. Farklılaşma, bir hücrenin genetik potansiyelindeki bir değişikliğin sonucu değil, hücrenin ve çekirdeğinin bulunduğu ortamın etkisi altında bu potansiyellerin farklı bir ifadesidir. Hücrelerin farklılaşması, özünde, hücresel proteinlerin - bir dizi enzimin bileşimindeki bir değişikliktir ve bunun nedeni, farklı hücrelerde farklı gen kümelerinin, sentezini belirleyen toplam gen sayısından farklı işlev görmesidir. farklı protein grupları. Belirli bir hücrenin genlerinde kodlanan bilginin seçici ifadesi, bu genlerin transkripsiyon (okuma) sürecini aktive ederek veya bastırarak elde edilir, yani. genlerin birincil ürününün seçici sentezi ile - sitoplazmaya aktarılması gereken bilgileri içeren RNA. [...]
Hücre farklılaşması sırasında meydana gelen süreçler sonunda tamamlanır ve hücre, metabolizmasının sürekli olarak sürdürüldüğü sabit bir olgunluk durumuna ulaşır (tabii ki ölü ksilem hücreleri gibi hücreler hariç). Farklılaşmış bir durumun görünür işaretleri, hücre duvarlarının ve plastidler gibi bazı sitoplazmik organellerin yapısındaki farklılıklardır. Bir dizi dokunun belirli işlevleri (fotosentez, maddelerin salgılanması veya depolanması) gerçekleştirmek için özel olarak uyarlandığını hatırlarsak, farklılaşmanın metabolizmanın bazı yönlerini de etkilemesi gerektiği açık hale gelir. Bu tür bir farklılaşma, neredeyse kesin olarak, enzimlerin sentezindeki farklılıklarla ilişkilendirilmelidir; bu, sırayla, hücreler arasındaki gen aktivitesindeki farklılıkların, olgun bir durumda bile kalıcılığına tanıklık eder. [...]
Bazı doku türlerinde, farklılaşma sürecinde, ksilemin vasküler elemanları gibi belirli hücrelerin erken ölümü meydana gelirken, parankimin komşu hücreleri uzun yıllar canlı kalabilir. Vasküler elementin farklılaşması sırasında protoplastta meydana gelen değişiklikler, daha sonra yaşlanan bir organın hücrelerinde, örneğin bir yaprakta meydana gelen değişikliklere neredeyse tam olarak karşılık gelebilir. Bununla birlikte, vakuolizasyon ve genişleme süreci, parankimal hücreler, örneğin bazı odunsu bitkilerin öz ve öz ışınları gibi uzun yıllar yaşayabileceğinden, mutlaka dejeneratif değişiklikleri içermez. Bu nedenle, otsu bitkilerde, birçok farklılaşmış bitki hücresi türünün potansiyel yaşam fırsatlarını nadiren tam olarak kullanması muhtemel görünmektedir ve yaşlanma ve ölüm, hücrelerin kendilerinde bulunan faktörlerin etkisiyle değil, içinde hakim olan koşullar nedeniyle meydana gelmektedir. bir bütün olarak organ veya organizma. Örneğin, yaprakların kademeli olarak yaşlanması, görünüşe göre olgun yapraklar ve büyüyen sürgün bölgeleri arasındaki rekabetten kaynaklanmaktadır ve eğer yaprak çıkarılır ve yaprak sapı üzerinde kök oluşumu indüklenirse, yaprak sapı ile ilişkili kalmasından çok daha uzun yaşayacaktır. ana bitki (s. 429). Sonuç olarak, bitki organlarının yaşlanma hızı genellikle tüm bitkinin kontrolü altındadır ve sadece o organın hücrelerinin içsel özellikleri tarafından belirlenmez. Bununla birlikte, bazı organların tüm bitki tarafından düzenlenmeyen doğuştan gelen bir yaşlanma sürecine sahip olduğu görülmektedir; böylece çiçekler ve meyveler ana bitkide kalsa da kalmasa da yaşlanır. [...]
Procambium akropetal olarak gelişir ve ksilem ve floem farklılaşması aynı yönde ilerler. Merkezi silindirdeki ilk görünür değişiklikler, tek tek hücrelerin boyutundaki radyal artış nedeniyle gelecekteki ksilik grupların ana hatları çizildiğinde tespit edilebilir. Bu nedenle, histogenezin meristemden çok küçük bir mesafede meydana gelebileceği açıktır (Şekil 2.18). [...]
Farklılaşma aşaması. Bu aşamada, farklılaşma süreci zaten belirli dış işaretlerde kendini gösterir, yani hücrenin şekli ve dış yapısı değişir. Protoplazma, hücre zarının kalınlaşmasıyla neredeyse tamamen tüketilir. Yeni oluşan selüloz fibril tabakaları eskilerin üzerine bindirilir (apozisyon). [...]
Çok hücreli formlar, hücrenin bağımsız bir organizma olarak uzun ve zorlu bir gelişim yolundan geçmesinden sonra ortaya çıktı. Modern tesislerde bu tarihin izleri korunmuştur. Tek hücreli durumdan çok hücreli duruma geçişe, bireysellik kaybı ve hücrenin yapısında ve işlevlerinde ilgili değişiklikler eşlik etti. Çok hücreli alglerin tali içinde, tek hücreli alglerin hücreleri arasındakinden niteliksel olarak farklı ilişkiler gelişir. Tallustaki hücrelerin farklılaşması ve uzmanlaşması, dokuların (gistogenez) ve organların (organogenez) oluşumuna yönelik ilk adım olarak düşünülmesi gereken çok hücreliliğin ortaya çıkması ile ilişkilidir. Tallustaki hücrelerin konumuna bağlı olarak, çok hücreli algler, filamentli veya katmanlı formlarla temsil edilebilir. [...]
Şimdiye kadar, esas olarak hücre içi faktörlerin farklılaşma üzerindeki etkisini tartıştık. Şimdi başka bir durumu, yani farklılaşmanın doğasının hücre dışı faktörlere, örneğin hormonların etkisine bağlı olduğu durumları ele alacağız. Tanım olarak hormonlara, onları sentezleyen hücrelerden ayrılan ve diğer hücreleri etkileyen büyüme maddeleri denir. [...]
Herhangi bir bitkinin gelişimi, büyüme ve farklılaşma gibi süreçleri içerir. Büyüme terimi, gelişme sırasında meydana gelen niceliksel değişiklikleri karakterize eder, başka bir deyişle büyüme, bir hücrenin, organın veya tüm organizmanın boyutunda geri dönüşü olmayan değişiklikler süreci olarak tanımlanabilir. Organın dış şekli, öncelikle "belirli eksenler boyunca" farklı büyümenin sonucudur. Bununla birlikte, gelişim sürecinde, belirli organları oluşturan hücrelerin sayısı ve yerleşiminde yalnızca nicel farklılıklar ortaya çıkmaz, aynı zamanda farklılaşma teriminin karakterize etmek için kullanıldığı hücreler, dokular ve organlar arasında niteliksel farklılıklar da ortaya çıkar. Hücresel ve doku düzeylerindeki farklılaşma iyi bilinmektedir ve esas olarak bitki anatomisi çalışmasının konusudur. Ayrıca bitki gövdesinin sürgün ve kök üzerindeki farklılaşmasından bahsedebiliriz ve vejetatif fazdan üreme fazına geçiş bir başka farklılaşma örneği olarak değerlendirilebilir. Bu nedenle, farklılaşma terimini, meristemik hücrelerin birbirinden niteliksel olarak farklı iki veya daha fazla hücre, doku veya organ tipine yol açtığı herhangi bir durumu ifade eden çok geniş bir anlamda kullanacağız. [...]
Çok hücreli organizmalarda, tek hücreli organizmaların aksine, bir hücrenin büyümesi ve farklılaşması, diğer hücrelerin büyümesi ve gelişmesi ile koordine edilir, yani. Farklı hücreler arasında bilgi alışverişi yapılır. Bu nedenle, bu organizmalarda gelişme, tüm hücrelerin entegre büyümesine ve farklılaşmasına bağlıdır ve organizmanın bir bütün olarak uyumlu gelişimini sağlayan bu entegrasyondur. [...]
Olgunlaşma genellikle hücre boyutunun vakuolizasyonu ve genişlemesini içerir; bu sürecin bazı yönleri daha önce tartışılmıştı (s. 17-21). Olgunlaşma sürecinde hücreler, örneğin parankimal doku oluşumu sırasında nispeten küçük yapısal değişikliklere ve ksilem ve floem dokularının oluşumu sırasında önemli olanlara maruz kalabilir. Farklılaşmalarına yol açan hücre olgunlaşmasının çeşitli yollarıdır .. [...]
Gelişim, organizmalarda hücre farklılaşması ve morfogenez ile belirlenen kalitatif değişiklikler ile ontogenez sırasında bireylerde ilerleyici değişiklikler sağlayan hücre ve dokulardaki biyokimyasal değişikliklerdir. Modern kavramlar çerçevesinde, bir organizmanın gelişimi, daha önce oluşan yapıların sonraki yapıların gelişimini tetiklediği bir süreç olarak anlaşılır. Gelişim süreci genetik olarak belirlenir ve çevre ile yakından ilişkilidir. Sonuç olarak, gelişme, iç ve dış faktörlerin birliği tarafından belirlenir. Ontogenez, organizmaların gelişiminin doğasına bağlı olarak, doğrudan ve dolaylı gelişimin ayırt edildiği bağlantılı olarak doğrudan ve dolaylı olarak yazılır. [...]
Kolinesteraz aktivitesinin embriyoda ve buğday, yulaf ve kabak çekirdeğinin aleuron tabakasının hücrelerinde bile bulunduğuna dair kanıtlar vardır. Bu bitkilerin epidermis, floem, kambiyum ve apikal meristemlerinde kök ve gövdelerin farklılaşma aşamasında gözlenir.
Balık büyüdükçe testislerin boyutu da artar. Bu sürece, spermatogonial hücrelerin karşılık gelen gelişim evrelerinden geçtiği laminobranch bölgelerinin yakınında gonadda seminal ampulla veya folikül oluşumuna yol açan içsel farklılaşma eşlik eder. [...]
Dinitroanilinlerin etkisinin yaygın bir belirtisi, kök uçlarının tümör dejenerasyonudur. Hücreler çok çekirdekli, küçük boyutlu, korteksin parankiminde hipertrofik ve ince duvarlıdır. Farklılaşma süreçleri düzensizdir, ksilem aşırı kalınlaşmıştır. Dinitroanilinler, mikrotübüllerin oluşması ve işlev görmesi gereken bölünme evrelerinde (metafaz, anafaz, telofaz) etki ederek mitozu baskılar. İğ lifleri mikrotübüllerden oluşur. Normal bölünme sırasında, mikrotübüller kromozomları hareket ettirir, onları metafazda belirli bir şekilde düzenler ve dinitroanilinlerin bu süreci bozduğu metafaz aşamasındadır. Eylemlerinde, tübülinin mikrotübüllere polimerizasyonunu da engelledikleri için kolşisine benzerler. Bununla birlikte, uygulama noktalarında kolşisinden farklıdırlar. Mikrotübüller, hücre duvarının inşası için gerekli maddelerin transferinde, iskelet elemanlarının yerleşiminde rol oynar. [...]
Tek hücreli bir zigotun çok hücreli bir organizmaya gelişimi, hücre büyümesi ve farklılaşması süreçlerinin bir sonucu olarak ortaya çıkar. Büyüme, maddenin asimilasyonundan kaynaklanan vücut kütlesindeki bir artıştır. Hem hücre boyutunda hem de sayısında bir artış ile ilişkilendirilebilir; aynı zamanda orijinal hücreler ihtiyaç duydukları maddeleri ortamdan alırlar ve bunları kütlelerini artırmak veya kendilerine benzer yeni hücreler oluşturmak için kullanırlar. Bu nedenle, bir insan zigotu yaklaşık 110 BG'dir ve yeni doğmuş bir çocuk ortalama 3200 g ağırlığındadır, yani. intrauterin gelişim sırasında, kütlede bir artış milyarlarca kez meydana gelir. Doğum anından bir yetişkin için ortalama boyuta ulaşana kadar, kütle 20 kat daha artar. [...]
Böylece embriyonun normal gelişimi için gerekli olan genetik bilgi hücre farklılaşması sırasında kaybolmaz. Yani somatik hücrelerin totipotensi denen bir özelliği vardır, yani genomları, farklılaşma sonucunda döllenmiş bir yumurtadan aldıkları ve kendilerini meydana getiren tüm bilgileri içerir. Bu verilerin varlığı, kuşkusuz hücre farklılaşmasının genetik kontrole tabi olduğu anlamına gelir. [...]
Bağışıklık sisteminin T-hücresi bağlantısının durumunu değerlendirmek için parçalanmış mononükleer hücreler kullanıldı. Toplam T-lenfosit sayısı, koyun eritrositleri (E-ROK) ile rozet oluşturma yöntemiyle belirlendi (Petrov ve diğerleri, 1976; Yarilin, 1985; Lebedev, Ponyakina, 1990; Joundal ve diğerleri, 1972). [ ...]
Unutulmamalıdır ki, şimdiye kadar sadece beş ana endojen hormon türü tanımlanmıştır ve yaşam döngüsü boyunca, bir bitkinin farklılaşmasında, ilgili hücrelerde ve hücrede aktive olan çok sayıda genin yer alması gerekir. doğru sıra. Bu nedenle, bu kadar az sayıda hormonun bu kadar çok genin aktivitesini nasıl düzenleyebileceğini hayal etmek zor. Bununla birlikte, gelişimin ana yollarını yalnızca belirli "ana" genlerin düzenlemesi ve farklılaşmanın sonraki aşamalarında aktive olan çok sayıda gene uymaları mümkündür. Gerçekten de, farklılaşma sırasında, örneğin bir yaprağın veya çiçeğin gelişimi sırasında, tüm gen bloklarının koordineli ifadesinin sıklıkla meydana gelmesi çarpıcıdır. Düzenlenmesinde "ana" genlerin yer aldığı daha yüksek bir bitkinin gelişimindeki ana aşamaların sayısı oldukça azdır ve zaten bilinen hormonlar arasındaki etkileşimin düzenlenmesinde önemli bir rol oynaması mümkündür. bu aşamalardan bazıları. [...]
Açıktır ki, çoğu kallus hücresinin gelişimi için olasılıklar bir şekilde sınırlıdır ve iletken doku, gövde tomurcukları ve kök primordiasının farklılaşması sırasında daha fazla kısıtlama uygulanır. Dolayısıyla, farklılaşmamış kallusun hücre bölünmesi hiçbir şeyle sınırlı değildir, ancak bir tomurcuk oluştuğunda, yaprak prn-muordiumun bir parçası haline gelen hücreleri, yalnızca belirli düzlemlerde bölünebilir ve yaprağın bir parçası olarak kaldıkları sürece, sınırsız bölünme yeteneğine sahip değillerdir. Dokuyu oluşturan hücrelerde bu sınırlamanın mekanizmasının ne olduğunu bilmiyoruz, ancak her hücrenin davranışının düzenlenmesinin komşu hücreler tarafından komşu hücrelerin protoplastlarını birbirine bağlayan plazmodesmata sistemi aracılığıyla yapılması mümkündür. [...]
Yüksek bitkiler, çok çeşitli hücre, doku ve organlardan oluşan çok hücreli organizmalardır. Her bir hücrenin, hücre içi düzeyde hayati süreçleri kontrol eden kendi düzenleyici sistemleri vardır. Ek olarak, bitkinin bir bütün olarak organizma düzeyinde çeşitli süreçleri - büyüme, farklılaşma, metabolizma, üreme, hareket - koordine eden hücreler arası düzenleyici sistemlere ihtiyacı vardır. [...]
Charoh alglerinin PD üretme yeteneği geçen yüzyılın başında belirtildi. Daha önce belirtildiği gibi, büyüklükleri, hücre içi bölmelerin net farklılaşması vb. nedeniyle, hücreler arasında elektriksel bilgi transferinin doğasının incelenmesi ile ilgili çalışmalarda uygun bir nesne haline geldiler. [...]
Bir grup hücre bir gelişim yoluna girdikten sonra, tamamen tamamlanmasına kadar genellikle bu "normal" yolu izler ve çok nadiren hücreler gelişimin daha önceki bir aşamasına geri döner veya başka bir yola geçer. Bu nedenle, yaprak primordia tomurcukları veya gövdeleri olmayacak, ancak bazen bir çiçeğin oluşumu sırasında, örneğin vejetatif tepeye dönüş gibi gelişimsel anomaliler nispeten nadirdir, bu nedenle belirli kritik aşamalarda, bazı bölümlerin, beden, onların daha fazla farklılaşmasına göre "kararlı" hale gelir. Yaprak primordiasının gelişimi sırasında böyle bir belirleme örneğini zaten vermiştik (Şekil 2.12). [...]
Fitohormon sınıflarının her birinin bitkinin farklı bölümlerinde çok çeşitli tepkilere neden olduğu ve genel olarak, her organın spesifik farklılaşma tipinin, görünüşe göre, hedef hücrelerin veya dokuların “ön programlanması” tarafından belirlendiği artık açıktır. kendileri. Bu hedef hücrelerde neyin programlandığını henüz bilmiyoruz, ancak hormonal sinyale verilen yanıt, hücrenin gelişimi sırasında oluşan hormon reseptörlerinin doğası tarafından belirlenebilir. Bu nedenle, birçok durumda, bir hormonun tetiklediği spesifik farklılaşma türü, hormon tarafından değil, hedef hücrelerin "programlanması" veya "yeterliliği" ile belirlenir. [...]
Böylece sürgün ve kök apeksleri deterministikmiş gibi davranır. İlk bakışta, bu, sürgün ve kök meristemlerinin hücrelerinin farklılaşmadığı ve bu iki organın farklı farklılaşma türlerinin meristemlerin yapısı ve organizasyonu tarafından belirlendiği genel kabul görmüş düşünceyle çelişir.
Bu iç değişikliklerle eş zamanlı olarak, oosporun dış katı duvarı, tepe noktasında beş dişe ayrılarak, merkezi hücreden çıkan bir fidenin ortaya çıkmasına neden olur (Şekil 269, 3). Merkezi hücrenin ilk bölünmesi, uzun eksenine dik enine bir septum ile gerçekleşir ve işlevsel olarak farklı iki hücrenin oluşumuna yol açar. Bir, daha büyük hücreden, daha sonra, gelişimin ilk aşamasında, büyüme öncesi olarak adlandırılan, başka bir daha küçük hücreden, ilk rizoid olarak adlandırılan bir kök sürgün oluşur. Her ikisi de enine hücre bölünmesiyle büyür. Ön büyüme yukarı doğru büyür ve oldukça hızlı bir şekilde yeşile döner, kloroplastlarla doldurulur, ilk rizoit aşağı iner ve renksiz kalır (Şekil 269, 4). Onlara tek sıralı filamentlerin yapısını veren bir dizi hücre bölünmesinden sonra, düğümlere ve internodlara farklılaşırlar ve daha fazla apikal büyümeleri, yukarıda gövde için tarif edildiği gibi ilerler. İkincil ön büyümeler, yaprak sarmalları ve gövdenin yan dalları, ön büyümenin düğümlerinden ve birinci köksapın düğümlerinden, ikincil köksaplardan ve bunların kıvrımlı tüylerinden kaynaklanır. Bu şekilde, üst kısımda birkaç gövde sürgününden ve alt kısımda birkaç karmaşık rizoitten oluşan thallus oluşur (Şekil 2G9, 5). [...]
Köklerin bazı vitaminleri sentezleyememesi ve tütün çekirdek dokularından oksin ve sitokin sentezleyememesi, hücre farklılaşmasının bazı genlerin aktivasyonu ve diğerlerinin baskılanması ile ilişkili olduğu lehine yeterince güçlü bir argümandır. Tütün sapı apeksinin mesistematik hücrelerinin sitokininleri sentezleyip sentezleyemediğini bilmek ilginç olurdu. Eğer öyleyse, kök hücrelerin farklılaşması sırasında meydana gelen süreçlerden birinin, oksin ve sitokini sentezinden sorumlu enzimlerin aktivitesinin baskılanması olduğu açıktır. Gerçekten de, biyosentetik yetenekteki bu tür değişiklikler, hücre bölünmesinden hem gövdenin hem de kökün apikal bölgelerinde meydana gelen uzamalarına geçişi açıklayabilir. [...]
Buna tek hücreli ve kolonyal organizmalar dahildir. Çoğu durumda, koloniler, daha az sıklıkla sıkıca kapalı hücreleri birbirine yapıştırarak, önemli miktarda mukus salınımı nedeniyle oluşur. Hücreler, koloniler halinde rastgele veya doğru, çok nadiren ipliksi olarak düzenlenir. Hücreler çoğunlukla tabanda ve tepede farklılaşma göstermez. Krookok hücreleri hücre bölünmesiyle, daha az sıklıkla nannositler, plano-koklar ve sporlarla çoğalır. Sınıf, 2 sıraya eşit olmayan bir şekilde dağıtılmış 35 cinsi kapsar. [...]
Tüm bilimsel materyallerin organizasyonu, yazarların, hücrelerin, dokuların ve organizmaların boyutundaki (büyümesi) bir artış ve bunların farklılaşması ile ilişkili karmaşık bir süreç olarak bitki büyümesi fikrine dayanmaktadır. Yazarlar büyümeyi doku ve organ hücrelerinde geri dönüşü olmayan niceliksel değişiklikler olarak, farklılaşmayı ise gelişim sürecinde gözlenen niteliksel değişiklikler olarak değerlendirirler. [...]
Orta bölgedeki odunsu bitkilerde kambiyumun aktivitesini düzenleyen faktörler hakkında nispeten daha fazla şey bilinmektedir. Bu bitkiler, hem sürgünde hem de kökte vasküler kambiyumun hücre bölünme aktivitesinde mevsimsel değişiklikler ile karakterize edilir ve kambiyum türevlerinin farklılaşma karakteri mevsime bağlı olarak farklılık gösterir. Kışın bu tür ağaçların kambiyumu hareketsizdir ve ilkbaharda hücre bölünmesi yeniden başlar ve yeni oluşan hücreler ksilem ve floem olarak farklılaşır. [...]
1967'de, I. Kronshav ve K-Esau, tütün filosunun (Nicholana) farklılaştırıcı elementlerinde, P-proteinleri adı verilen küresel proteinler olan özel tübülleri keşfettiler. Morfolojik özelliklerinde mikrotübüllere benzerler. Tütün hücrelerindeki P-protein tübülünün çapı, kabak hücrelerinde 23 nm'ye ulaşır - 18-23 nm; duvar kalınlıkları 6-7 nm'dir. Farklılaşmanın tamamlanmasından sonra, P-protein tübüllerinin elek elemanları tamamen kaybolmadan ayrı çizgili filamentlere parçalanır. Mikrotübüller gibi, P-protein tübülleri de ipliksi köprülerle birbirine bağlıdır. [...]
Gelişimin erken evrelerindeki erkek germ hücrelerinin X-ışınlarının etkisine karşı artan duyarlılığı, Drosophila'dan (Watti, 1965, 1966; Sobéis, 1966) memelilere (Wang ve diğerleri, 1960) kadar birçok hayvan türünün özelliğidir. . Pembe somon Oncorhynchus gorbuscha'nın müstakbel dişi ve erkeklerinde germ hücrelerinin X-ışını radyasyonuna reaksiyonu, içlerinde görünür cinsiyet farklılaşması sürecinin başlamasından önce bile bazı farklılıklar ortaya koymaktadır (Persov, 1969). [...]
Ardışık geliştirme aşamaları, zaman ve mekanda çeşitli kritik noktalarda daha fazla gelişmenin alternatif yollarına geçişin gerçekleştiği bir süreç olarak görülebilir. Bu değişim hücresel düzeyde gözlemlenebilir, örneğin, eşdeğer olmayan bölünmeden kaynaklanan iki yavru hücre farklı şekillerde farklılaştığında; ayrıca organların farklılaşması sırasında veya hatta bir bütün olarak sürgünün tepe noktasında, örneğin gelişimin vejetatif aşamasından çiçeklenmeye geçiş sırasında ortaya çıkabilir. Ayrıca, yaprak rudiment gibi bir organ belirli bir gelişme aşamasından geçtiyse, o zaman bir yaprak olarak (bir tomurcuktan farklı olarak) geri döndürülemez bir şekilde "belirlenir" ve genellikle başka bir yapıya dönüşemez (p). 53-54 ) [...]
Yu. Saks zamanından beri, hücrelerin büyümesi genellikle üç aşamaya ayrılır: embriyonik alput, germe, farklılaşma (Şekil 59). Bu bölünme şartlıdır. Son zamanlarda, bu büyüme aşamalarını karakterize eden ana özelliklerin anlaşılmasında bir seçim yapılmıştır. Daha önce hücre bölünmesi sürecinin sadece embriyonik büyüme fajında meydana geldiğine inanılıyordu, şimdi hücrelerin germe fazında bile bazen bölünebildiği gösterilmiştir. Hücre farklılaşmasının hiçbir şekilde büyümenin yalnızca üçüncü, son aşamasının bir özelliği olmaması önemlidir. Hücrelerin farklılaşması, aralarındaki içsel ve fizyolojik farklılıkların ortaya çıkması ve birikmesi anlamında, her üç fazda da gerçekleşir ve hücre büyümesinin önemli bir özelliğidir. Üçüncü aşamada, bu içsel fizyolojik farklılıklar yalnızca dışsal morfolojik ifade alır. Bununla birlikte, büyüme evreleri arasında bir takım önemli farklılıklar vardır ve fizyologlar bunları ayrı ayrı ele almaya devam etmektedir. [...]
Geleneksel ışık mikroskobu ile görülebilen moleküler seviyedeki biyokimyasal değişikliklere ve yapısal değişikliklere ek olarak, ultrastrüktürel seviyede meydana gelen değişiklikler bir elektron mikroskobu kullanılarak tespit edilebilir. Bununla birlikte, örneğin, farklılaşma sırasında elek tüplerinin hücrelerinde istisnalar vardır, çoğu organel parçalanır. En büyük değişkenlik plastidlerin özelliğidir. Yapıları, yaprak dokularında, depo dokularında, meyvelerde (örneğin domates) veya bir çiçeğin taç yaprakları gibi kısımlarında bulunup bulunmadıklarına bağlı olarak son derece çeşitlidir.
Eşeyli üreme, organizmaları yeniden üretmenin en etkili yoludur ve genlerin karışmasını ve birleşmesini sağlar. Yaklaşık 1 milyar yıl önce ortaya çıkan aseksüelden geliştiğine ve bu süreçteki ilk aşamaların gametlerin gelişimindeki komplikasyonla ilişkili olduğuna inanılıyor. İlkel gametler, yetersiz morfolojik farklılaşma ile karakterize edildi, bunun bir sonucu olarak, cinsiyet hücreleri mobil izogametler olduğunda, birçok organizma için (Yunanca isos - eşit, gamos - evlilikten) izogami yol açtı, henüz erkek ve dişi formlara ayrılmadı. İzogami, bir dizi protozoon türünde ortaya çıkar. [...]
Gelişim sürecinde, çok çeşitli hücre tiplerinin ortaya çıkmasına neden olan organ ve dokuların kademeli olarak farklılaşması vardır. Bununla birlikte, genomu oluşturan genlerin tümü, bitkinin her verili anında ve her bölümünde aktif değildir. Bu nedenle, çiçeklerin gelişimini kontrol eden genler genellikle ne embriyolarda ne de gelişimin tamamen bitkisel fazında ifade edilmez. Aynı zamanda, bazı türlerin yaprak hücrelerinden çiçek açabilen yeni bitkiler üretilebildiğinden, yaprak gibi vejetatif organların hücrelerinin çiçeklerin gelişimi için genler içerdiğini biliyoruz. Sonuç olarak, bitkilerdeki farklılaşma, çeşitli hücre ve doku türlerinin çekirdekleri arasındaki genetik (yani kalıtsal) farklılıklar ile ilişkili değildir. Bu durumda bitkinin belirli kısımlarındaki veya yaşam döngüsünün belirli aşamalarındaki gen ifadesindeki farklılıklar ile belirlenmelidir. [...]
Oksin, sadece kambiyumun aktivasyonunu değil, aynı zamanda türevlerinin farklılaşmasını da düzenler. Oksinin, kambiyum aktivitesinin ve iletken dokunun farklılaşmasının tek hormonal düzenleyicisi olmadığı da bilinmektedir. Bu, en basit ve açık bir şekilde, erken ilkbaharda, tomurcuklar çiçek açmadan önce, tohum gözenekli odunlu bitki dallarının alındığı, tomurcukların onlardan alındığı ve büyüme hormonlarının lanolin macunu veya şeklinde olduğu deneylerde gösterildi. üst yara yüzeyinden gövdenin bu bölümlerine sulu bir çözelti verildi. ... Yaklaşık 2 pedden sonra kambiyum aktivitesini izlemek için gövde kesitleri hazırlandı. Hormonların eklenmesi olmadan, kambiyum hücreleri bölünmedi, ancak IAA'lı varyantta, bu işlemlerin her ikisi de çok aktif olmasa da, kambiyum hücrelerinin bölünmesini ve yeni ksilem elemanlarının farklılaşmasını gözlemlemek mümkün oldu (Şekil 5.17). ). Sadece GA3 enjekte edildiğinde, kambiyum hücreleri bölündü, ancak iç tarafındaki (ksilem) türetilen hücreler farklılaşmadı ve protoplazmayı korudu. Bununla birlikte, dikkatli bir gözlem üzerine, GA3'ün hareketine tepki olarak, farklılaştırılmış elek tüpleri ile belirli bir miktarda yeni floem oluştuğunu fark etmek mümkün olmuştur. IAA ve GA3 ile eşzamanlı tedavi, kambiyumda hücre bölünmesinin aktivasyonuna yol açtı ve normal olarak farklılaşmış ksilem ve floem oluştu. Yeni ksilem ve floem kalınlığını ölçerek, oksin, gibberellia ve diğer düzenleyicilerin etkileşimi çalışmasına nicel olarak yaklaşılabilir (Şekil 5.18). Bu tür deneyler, oksin ve giberellia konsantrasyonunun sadece kambiyumdaki hücre bölünme hızını düzenlemekle kalmayıp, aynı zamanda ksilem ve floem başlangıç hücrelerinin oranını da etkilediğini göstermektedir. Nispeten yüksek bir oksin konsantrasyonu, ksilem oluşumunu desteklerken, yüksek giberellia konsantrasyonlarında daha fazla floem oluşur. [...]
Siebers, bu dokuda herhangi bir interfundus kambiyum oluşumu belirtisi ortaya çıkmadan önce genç hipokotillerden küçük interfundus dokusu parçalarını kesti. Bu parçaları ters çevirip hipokotile yeniden yerleştirdi. Daha sonraki bir çalışma, bu tür ters çevrilmiş doku parçalarında bir interfundus kambiyumun döşendiğini gösterdi; farklılaşma türü olağandışıydı, çünkü ksilem "dışarıda" ve floem, kambiyumdan içeride oluştu. Ek olarak, bu interbeam kambiyumu, birincil vasküler demetlerin kambiyumu ile birleşmedi. Bu gözlemler, sürgün tepesindeki orijinal bozulmamış prokambiyum halkasının (s. 57-58) ayrı kordlara (her biri bir birincil vasküler demet halinde gelişen) bölünmüş olmasına rağmen, kordlar arasındaki bölgelerin kolayca kambiyuma dönüşebileceğini göstermiştir. bu bölgelerin hücreleri, çevreleyen alttaki dokudan morfolojik olarak ayırt edilemezse. Ek olarak, kambiyum türevlerinin farklılaşmasının normal karakteri (yani, içeride ksilem ve dışarıda floem oluşumu), görünüşe göre, hormonlar gibi dış faktörler tarafından değil, hücrelerin kendi potansiyelleri tarafından belirlenir, ancak ikincisi, özellikle IAA ve giberellinler, kambiyal hücrelerin bölünmesi ve sonraki farklılaşması için gereklidir.
Çekirdeğin ve sitoplazmanın hücre farklılaşmasındaki rolü Çok hücreli bir organizmada çeşitli hücre türlerinin nasıl ortaya çıktığı İnsan vücudunun yalnızca 1 orijinal hücreden geliştiği bilinmektedir - bir zigot 100'den fazla farklı hücre türü içerir. Embriyoloji, moleküler biyoloji ve genetik kavramlarına dayanan modern biyoloji, bir hücreden çok hücreli olgun bir organizmaya bireysel gelişimin, farklı hücrelerde kromozomların farklı gen bölgelerinin çalışmasına sıralı seçici dahil edilmenin sonucu olduğuna inanır ...
Çalışmanızı sosyal medyada paylaşın
Bu çalışma size uymadıysa sayfanın alt kısmında benzer çalışmaların bir listesi bulunmaktadır. Arama butonunu da kullanabilirsiniz
ders numarası 8
HÜCRELERİN FARKLILIĞI
Hücre farklılaşması.
Hücre farklılaşmasında çekirdek ve sitoplazmanın rolü
Çok hücreli bir organizmada farklı hücre türleri nasıl ortaya çıkar? Sadece 1 orijinal hücreden - bir zigottan - gelişen insan vücudunun 100'den fazla farklı hücre tipi içerdiği bilinmektedir. Bu çeşitliliğin nasıl ortaya çıktığı günümüzde tam olarak açık değildir, çünkü belirli hücre tiplerinin ortaya çıkış yollarının analizine ilişkin hala çok az spesifik veri bulunmaktadır.
Embriyoloji, moleküler biyoloji ve genetik kavramlarına dayanan modern biyoloji, bir hücreden çok hücreli olgun bir organizmaya bireysel gelişimin, farklı hücrelerdeki kromozomların farklı gen bölgelerinin çalışmasına sıralı, seçici dahil edilmenin sonucu olduğuna inanır. Bu, hücrelerin belirli yapıları ve özel işlevleri ile ortaya çıkmasına, yani hücre adı verilen bir sürece yol açar.farklılaşma.
Farklılaşma, yapı ve işlev bakımından farklılık gösteren çok çeşitli hücre formlarının bireysel gelişimi sırasında homojen hücrelerden ortaya çıkmasıdır. Farklılaşma sürecinde ortaya çıkan farklılıklar, üreme sırasında hücreler tarafından korunur, yani kalıtsal olarak sabitlenirler (örneğin, çoğalırken karaciğer hücreleri, sadece karaciğer hücreleri ve kas hücreleri - sadece kas hücreleri, vb.).
Sitofarklılaşmanın en açık işareti, hücrelerin işleviyle ilişkili sitoplazmik yapıların gelişmesi ve uzmanlıklarının (yani özel amaçlı organellerin) belirlenmesidir. Örneğin, kas dokusu hücrelerinde kasılma işlevini sağlayan miyofibriller oluşur. Deri epitel hücrelerinde - tonofibriller ve daha sonra hücrelerin yüzey katmanları keratinize olur (keratohyalin proteini keratine dönüşür) ve ölür. Hemoglobin eritrositlerde sentezlenir, daha sonra hücreler çekirdeklerini kaybeder ve olgun eritrositler, uzun bir işlev süresinden sonra ölür ve yerine yenileri gelir.
Tüm bu örnekler, farklılaşmanın nihai belirtilerine işaret etmektedir. Bu işaretlerin tezahürünün ilk aşamalarını tespit etmek her zaman mümkün değildir ve daha önce hücrede bulunmayan yeni proteinlerin sentezinden oluşurlar. Örneğin, mononükleer hücrelerde spesifik kas proteinleri (aktin ve miyozin) sentezlenir, bunlar daha sonra bir semplast oluşturmak üzere birleşir ve miyofibriller zaten içinde bulunur. Bir elektron mikroskobu kullanarak bile, yeni proteinlerin sentezinin başlama anını belirlemek her zaman mümkün değildir.
Artık tüm genomun çekirdekte hiçbir zaman çalışmadığı kanıtlanmıştır. Farklılaşma, çok hücreli bir organizma geliştikçe hücrelerdeki farklı genlerin seçici aktivitesinin sonucudur.
Bu nedenle, çok hücreli bir organizmanın herhangi bir hücresinin aynı genetik materyal fonuna, bu materyalin tezahürü için tüm olasılıklara sahip olduğu, ancak farklı hücrelerde aynı genlerin aktif veya bastırılmış bir durumda olabileceği iddia edilebilir. .
Bu görüş birçok deneysel malzemeye dayanmaktadır. Bütün bir bitkinin somatik hücrelerinin birinden elde edilebileceği kanıtlanmıştır. Bu yöntem denirklonlama organizmaları... Klonlama hayvanları üzerinde deneyler başlangıçta amfibiler örneğinde yapıldı: kurbağalardaki zigotun çekirdeği ultraviyole ışınlarıyla yok edildi, yerine bağırsak hücresinden bir çekirdek yerleştirildi ve sonuç olarak yeni bir organizma elde edildi, kesinlikle anne ile aynıdır. Organizmaların organizasyon seviyesi ne kadar yüksek olursa, onları klonlamak o kadar zor olur. Memelilerde bu süreç aktif olarak araştırılmakta, fareler ve bazı çiftlik hayvanları üzerinde başarılı deneyler yapılmaktadır.
Bundan, çok hücreli organizmaların hücrelerinin, belirli bir organizmanın tam bir genetik bilgi özelliğine sahip olduğu ve bu açıdan eşdeğer oldukları sonucu çıkar. bu kuralbir organizmadaki hücrelerin genetik kimliği.
Ancak, herhangi bir kuralda olduğu gibi, bunun istisnaları vardır: bazen farklılaşma sırasında genetik materyalde nicel bir değişiklik meydana gelir. Böylece yuvarlak kurt yumurtaları kırıldığında somatik dokuları oluşturan hücreler kromozomal materyalin bir kısmını yani kromozomal materyalin bir kısmını kaybederler. olur ayrıştırma: 40 kromozom yerine sadece 8 kromozom kalır. Benzer bir süreç, deminasyon sırasında kromozom sayısının yarıya indirildiği (32'den 16'ya) safra midge böceklerinde (Diptera siparişi) tarif edilir.
Bu örnekler, hücre farklılaşmasında sitoplazmanın rolünü açıkça göstermektedir. Ascaris durumunda, yumurtalar önceden santrifüjlenirse, sitoplazmanın tüm bileşenleri karıştırılır ve ilk bölünme sırasında her iki blastomere girer. Bu durumda kromozom deminasyonu oluşmaz, yani nükleer farklılaşma ortadan kalkar.
Safra midge böceklerinde, zigotun alt kutbunda toplanan RNA açısından zengin plazmaya giren biri hariç tüm çekirdeklerde deminasyon meydana gelir. Mikrop plazması ultraviyole ışınlarına maruz kaldığında, RNA yok edilirken, çekirdek embriyonun diğer çekirdekleriyle birlikte deminasyona uğrar ve normal bir böcek gelişir, ancak germ hücreleri oluşmadığından sadece sterildir.
Bununla birlikte, çekirdek farklılaşmada birincil bir rol oynar. Çekirdeğin hücre farklılaşmasındaki rolü iki örnek kullanılarak gösterilebilir.
ben ... Dev deniz tek hücreli alg asetabularia karmaşık bir yapıya sahiptir. Çekirdeğin yerleştirildiği bir köksap, 5 cm uzunluğa kadar bir gövde ve bir başlıktan oluşur. Başlık şeklinde farklılık gösteren iki tür asetabularia vardır: birinci tip uzun bir sapa ve bir fincan tabağı şeklinde bir kapağa sahiptir; diğer türlerin kısa saplı ve rozet benzeri kapağı vardır.
Birinci tipte bir kapağa sahip bir sap, ikinci tipin köksapına nakledildi. Bir süre sonra kapak çıkarıldı ve rozet şeklindeki kapak yeniden oluştu, yani. işaretleri çekirdek tarafından belirlendi.
II ... B.L.'nin deneyleri. Astaurov ipekböceği üzerinde.
Yumurtaların yüksek dozlarda X-ışınları ile ışınlanması ve sıcaklığa maruz bırakılarak döllenmeden sonra aktive edilmesiyle, sadece yumurta çekirdeğini yok etmek değil, aynı zamanda androjenezi, yani 2'nin füzyonu nedeniyle bireylerin gelişimini sağlamak da mümkün olmuştur. sperm çekirdekleri (polispermi ipekböceğinin özelliğidir). Sonuç olarak, larvalar sadece baba özellikleriyle gelişti.
Tamamen farklı organizmalar üzerinde gerçekleştirilen bu deneylerden, türler de dahil olmak üzere organizmanın genel özelliklerinin çekirdek tarafından belirlendiği ve çekirdeğin organizmanın gelişmesini sağlayan gerekli tüm bilgileri içerdiği sonucu çıkar.
Genel olarak, T. Morgan'ın teorisi, çekirdeğin önce sitoplazma üzerinde etki ettiği ve protein sentezini programladığı ve daha sonra sitoplazmanın çekirdeği etkilediği ve daha önce işlev gören bir dizi geni seçici olarak bloke ettiğine göre, muhtemelen en kabul edilebilir olanıdır. Belirli bilgileri alan sitoplazma, şu anda çalışmaması gereken tüm genleri bastırır.
embriyonik indüksiyon
Organizmanın doğru gelişmesini ve hücrelerinin farklılaşmasını sağlayan ikinci sistem (genlere ek olarak) tetikleyici mekanizmalardır (dış etkenlere maruz kalma) ve hepsinden önemlisi,embriyonik indüksiyon.
Embriyonik indüksiyon, çok hücreli omurgasızlarda ve tüm kordalarda gelişmekte olan bir organizmanın parçaları arasındaki bir etkileşimdir, bu sırada bir parça bobin, başka bir parçayla temasa geçmek -duyarlı sistem, ikincisinin gelişim yönünü belirler.
Embriyonik indüksiyon, 1901 yılında H. Spemann tarafından amfibilerin embriyosunun gelişimi örneğinde keşfedildi. Bu hayvanlarda gastrula ektoderminden bir nöral plakanın oluşumu için ektodermin kordomesodermal anlage ile temasının gerekli olduğunu bulmuştur. Bu primordiumun hücreleri, ektoderm hücrelerine yayılan ve onların sinir hücrelerine dönüşmesine neden olan kimyasallar salgılar. İndüktörün kimyasal doğası sorunu henüz çözülmedi. Büyük olasılıkla, bunlar proteinler, RNA, ribonükleoproteinler vb.
Embriyonik indüksiyonu gerçekleştirmek için gereklidir:
1) reaksiyona giren sistemin hücrelerinin yeterlilik, yani, bir indüktöre yanıt verme yeteneği; sadece bir süre sürer;
2) indüktör belirli bir zamanda serbest bırakılmalı ve reaksiyona giren sistemin belirli bir bölümüne yayılmalıdır;
3) indüktörün hareketi, reaksiyona giren sistemin reaksiyona girmesi için zamana sahip olması için minimum bir süre sürmelidir.
İndüktörlerin etkisi, türe özgüllükten yoksundur, yani. deneyde kendi indüktörlerinin hareketi yabancılarla değiştirilebilir ve sonuç aynı olacaktır. Örneğin, tavuk embriyolarından izole edilen protein indükleyicilerinden biri, amfibilerin embriyosunda benzer değişikliklere neden olur.
Hücre yaşlanması ve ölümü
Hücresel düzeyde yaşlanma süreçlerini incelemek için en uygun nesne, organizmanın gelişiminin embriyonik döneminde bile bölünme yeteneğini kaybetmiş hücrelerdir. Bu hücre tipi, sinir sistemi, iskelet kasları, miyokard hücrelerini içerir. Bu hücrelerin ömrü, organizmanın ömrüne eşittir.
Genç bir organizmanın hücreleri ile yaşlı organizmaların homolog hücreleri karşılaştırıldığında, makul bir şekilde yaşlanma belirtileri olarak kabul edilebilecek bir dizi değişiklik bulunmuştur. Çalışma kolaylığı için, bu işaretler birkaç gruba ayrılabilir.
ben ... Morfolojik işaretler:
1) karyopiknoz , yani çekirdekte hacim ve sıkıştırmada bir azalma;
2) hücreler arasındaki sınırların silinmesi;
3) sitoplazmanın vakuolizasyonu;
4) amitoz sayısında bir artış.
II ... Fizikokimyasal işaretler:
1) sitoplazma ve çekirdeğin kolloidlerinin dağılım derecesinde bir azalma;
2) sitoplazmanın ve karyoplazmanın viskozitesinde bir artış;
3) alkole, tuz çözeltilerine maruz kaldığında hücre içi proteinlerin daha kolay pıhtılaşması.
III ... Biyokimyasal işaretler:
1) turuncu-sarı pigment lipofuskin sitoplazmasında birikim (bu, doymamış lipidlerin oksidasyonunun ürünüdür);
2) hücredeki su içeriğinde bir azalma;
3) enzim aktivitesinin azalması;
4) kolesterol içeriğinde bir artış;
5) lesitinin protein içeriğinde bir azalma.
IV ... Fonksiyonel işaretler:
1) hücre içi solunumun yoğunluğu azalır;
2) protein biyosentezi engellenir;
3) hücrelerin çeşitli zararlı ajanların etkisine karşı direncini arttırır.
Hücre ölümü, yaşlanma sırasında zararlı faktörlerin etkisinin bir sonucu olarak ve ayrıca holokrin bezlerinin hücrelerinde gözlendiği gibi sitoplazmada özel sentez ürünlerinin birikmesinin bir sonucu olarak meydana gelir.
Bazı durumlarda, bir hücrenin yaşamdan ölüme geçişi çok hızlı gerçekleşir (örneğin, yüksek yoğunluklu zararlı faktörlerin etkisi altında). O zaman hücrenin yapısal ve metabolik değişikliklerinin gerçekleşmesi için zaman kalmaz ve hücre yapısını hemen hemen değişmeden korur. Ölme süreci ertelenirse, nekrotik olarak adlandırılan bir takım değişiklikler gözlenir:
1) mitokondriyal fonksiyonların baskılanması, oksidatif fosforilasyonun ihlali ve glikoliz aktivasyonu;
2) hücrenin homeostatik özelliklerinin ihlali var, yani. pH asidik tarafa kayar, tuzlar, metabolitler salınır ve hücreden çevreye geçer;
3) hücrenin elektrolit bileşimindeki asitleşme ve değişikliklerin bir sonucu olarak, hücre içi proteinlerin denatürasyonu meydana gelir;
4) yukarıdaki işlemlerin bir sonucu olarak, lizozomların zarları yok edilir, yıkıcı çalışmalarına başlayan hidrolitik enzimler salınır; proteinlerin, karbonhidratların, yağların, DNA'nın hidrolizine neden olurlar ve hücre içi yapıları tahrip ederler;
5) ölmekte olan bir hücrenin çekirdeği ayrı parçalara ayrılır ( karyorexis ), sonra çözülür ( karyoliz).
Bir organizmanın ölümü, kural olarak, küçük bir hayati hücre grubunun ölümünün bir sonucu olarak ortaya çıkar ve bir organizmanın ölümünden sonra, hücrelerinin çoğu canlı ve işlevsel olarak eksiksiz kalır.
Hücre farklılaşması bozuklukları önde gelen
patolojik değişikliklere. Kötü huylu büyüme
Hem tek tek hücreler hem de tüm çok hücreli organizmalar, yapısal ve işlevsel değişikliklerine, hayati işlevlerinin bozulmasına, yani. patolojiye.
Hücredeki çeşitli patolojik değişikliklerin incelenmesi, doğrudan tıbbın görevleriyle ilgili olduğu için büyük pratik öneme sahiptir. Ek olarak, hücre hasarı türleri, gelişim süreçleri, hücrelerin onarıcı süreçlere yönelik yetenekleri üzerine yapılan çalışma, bireysel hücresel bileşenler arasındaki ara bağlantı ve düzenleme yollarını ortaya çıkaran büyük genel biyolojik öneme sahiptir. Modern biyoloji, hücreyi, bireysel işlevlerin birbirine bağlı ve birbiriyle dengeli olduğu tek, karmaşık entegre bir sistem olarak görür.
Bu nedenle, herhangi bir genel hücresel işlevin birincil bozulması, kaçınılmaz olarak birbirine bağlı hücre içi olaylar zincirini tetikleyecektir. Bu, aşağıdaki örnekte gösterilebilir. Alkolün etkisi altında, mitokondri şişer ve işlevleri bozulur, bunun sonucunda ATP eksikliği ve protein sentezinin zayıflaması vardır. Enzimlerin ve yapısal proteinlerin eksikliğinden dolayı, RNA ve DNA sentezinde bir düşüş, zar geçirgenliğinin ihlali vardır. Bu, hücrenin şişmesini ve ardından organellerin ve bir bütün olarak hücrenin ölümünü gerektirir.
Lezyonun yoğunluğuna, süresine ve doğasına bağlı olarak hücrenin kaderi farklı olabilir. Bu tür değiştirilmiş hücreler:
1) veya uyum sağlamak, zarar veren faktöre uyum sağlamak;
2) veya hasarı onarabilir ve zarar verici etkiyi ortadan kaldırdıktan sonra yeniden etkinleştirebilirler;
3) veya geri dönüşü olmayan bir şekilde değişip ölebilirler.
Ancak hücresel düzeydeki patolojik süreçler, yalnızca hücrelerin yıkımı, yıkımı ile ilişkili fenomenleri içermez. Daha az önemli olmayan bir başka hücresel patoloji seviyesi, düzenleyici süreçlerdeki bir değişikliktir. Bunlar, çeşitli maddelerin birikmesine yol açan metabolik süreçlerin düzenlenmesinin ihlali olabilir (örneğin, "yağ dokusu dejenerasyonu", patolojik birikim ve glikojen birikimi). Veya biri tümör büyümesi olan farklılaşma bozuklukları olabilir.
Tümör hücreleri aşağıdaki özelliklerle karakterize edilir:
1. Sınırsız, sınırsız üreme. Normal hücreler bölünmelerinde sınırlıyken, bölünme sayısında pratikte hiçbir sınırlama yoktur. Tümör hücrelerinin bölünme sürecinin hızı, normal hücrelerin mitoz hızına eşittir ve interfaz süresi azalır.
2. Farklılaşma seviyesinin ihlali, hücre morfolojisindeki değişiklikler. Bu, tümör hücrelerinin orijinal normal hücrelere göre daha düşük düzeyde uzmanlaşma ve farklılaşma ile karakterize edildiği anlamına gelir. Bunlar, "olgunlaşmamış" gibi, gelişimin belirli bir aşamasında durmuş çoğalan hücrelerdir. Bu tür "olgunlaşmamış" tümör hücrelerinin derecesi, hücresel bileşiminin çeşitli polimorfizmini yaratan bir ve aynı tümörde çok farklı olabilir. Bu polimorfizm, tümörün hem çoğalan hem de dejenere edici hücreler içermesi ile de ilişkilidir.
3. Vücuttan gelen düzenleyici etkilerden göreceli özerklik. Bu özellik, tümör hücrelerinin tüm organizmanın düzenleyici etkilerine uymaması gerçeğinde yatmaktadır. Sağlıklı bir vücutta bu etki farklı seviyelerde gerçekleştirilir: hücreler arası, hücreler arası, hormonal ve sinirsel. Tümör özerkliğinin derecesi, farklı tümörler için farklı olabilir. Böylece, bazı tümörlerin büyümesi vücudun endokrin sistemi tarafından kontrol edilebilirken, diğer tümörler bundan bağımsız olarak büyür.
4. Metastaz yapma yeteneği. Tümör hücrelerinin yukarıda açıklanan özerkliği, vücudun hemen hemen her yerinde yaşamalarına izin verir. Tek tek tümör hücreleri, kan veya lenf akışı yardımıyla yeni yerlere transfer edilebilir, burada çoğalmaya başlayabilir, yeni bir hücre kolonisi, yani metastaz verebilir. Bu bağlamda tümör hücreleri, vücudu üreme ve büyüme için ihtiyaç duydukları bir çeşit substrat olarak kullanırlar.
Bu nedenle, çeşitli sentetik süreçlerle ilgili olarak, üreme, yani temel hücresel fonksiyonlar açısından, tümör hücreleri “hasta” olarak adlandırılamaz; patolojileri kontrol edilemezlikte ve uzmanlaşma yeteneğini sınırlamada yatar. Bunlar, olduğu gibi, üreme yeteneğine sahip, ancak gelişimin “çocukluk” aşamalarında durmuş “aptal” hücrelerdir.
Hücrenin tüm bu özellikleri nesilden nesile korunur, yani malignite özellikleri bu tür hücrelerin kalıtsal bir özelliğidir. Bu nedenle, kanser hücreleri genellikle mutantlarla - değiştirilmiş bir genetik yapıya sahip hücrelerle - karşılaştırılır. Bir kanser mutasyonunun oluşumu farklı şekillerde açıklanmaktadır.
Bazı araştırmacılar, mutasyon sonucunda hücrenin farklılaşma için gerekli bazı faktörleri (örneğin düzenleyici genler) kaybettiğine inanmaktadır.
Diğer görüşlere göre, bu faktörler kaybolmaz, ancak materyali birçok hücre nesli boyunca hücrelerde gizli formda kalan bazı maddeler veya virüsler tarafından bloke edilir.
Her durumda, bir hücre için, belirli düzenleyici genleri kaybetmesine, bu genlerin bloke olup olmamasına veya hücrenin viral nitelikte ek genetik bilgi edinmesine bakılmaksızın sonuç aynı olacaktır, içinde bir genom değişikliği meydana gelir, bir hücre farklılaşması ve malignite özelliklerinin kazanılmasının ihlali olarak ifade edilen somatik mutasyon.
İlginizi çekebilecek diğer benzer çalışmalar. |
|||
| 6227. | HÜCRE BÖLÜMÜ | 19,38 KB | |
| İnterfaz Hücre teorisinin varsayımlarından biri, hücre sayısındaki bir artışın, orijinal hücreyi bölerek üremelerinin gerçekleştiğini söylüyor. Çok hücreli bir organizma da gelişimine tek bir hücre ile başlar; çoklu bölünmeler yoluyla, vücudu oluşturan çok sayıda hücre oluşur. Çok hücreli bir organizmada, tüm hücreler yüksek uzmanlıklarından dolayı bölünme yeteneğine sahip değildir. Bir hücrenin ömrü - bölünmeden bölünmeye kadar - genellikle hücre döngüsü olarak adlandırılır. | |||
| 10474. | ÇEKİRDEK. HÜCRE BÖLÜM TÜRLERİ. ENDOREÜRETİM | 24.06 KB | |
| Çekirdeğin şekli bazen hücrenin şekline bağlıdır. Daha sonra, bu mükemmel özdeş DNA kopyaları, ana hücrenin bölünmesi sırasında yavru hücreler arasında eşit olarak dağıtılır. Oluşan ribozom alt birimleri, nükleer gözeneklerden hücrenin sitoplazmasına taşınır ve burada granüler EPS'nin yüzeyine yerleşen veya sitoplazmada kümeler oluşturan ribozomlarda birleşirler. Nükleoller normal olarak kaybolduğunda Normal olarak, hücre bölünmesi periyodu geldiğinde ve bölgede de dahil olmak üzere DNA fibrillerinin spiralleşmesi başladığında nükleoller kaybolur ... | |||
| 12928. | Ultraviyole radyasyon ile hücrelerin ve hücresel yapıların fotohasarı | 328,59 KB | |
| Hücreleri DNA fotohasarından korumak. DNA hasarının nükleotid eksizyonel onarımı. Guanin hariç DNA'yı oluşturan tüm azotlu bazların ultraviyole radyasyonunun absorpsiyon maksimumları 260-265 nm bölgesindedir. DNA'nın tek foton uyarımı ile, aşağıdaki fotodestrüktif reaksiyonlar meydana gelebilir: Pirimidin bazlarının dimerizasyonu, özellikle timin; Azotlu bazların hidrasyonu; Moleküller arası çapraz bağların oluşumu DNA DNA DNA protein protein protein; Tek veya çift iplik kopmaları. | |||
| 2429. | dillerin farklılaşması | 9,64 KB | |
| daha önce farklı dil lehçelerini kullanan dil grupları aynı dili kullanmaya başlar, yani. 1 dilin tamamen kaybolması ve diğer 2 dilin kaynaşması, onu orijinal dillerin herhangi birinden ayıran özelliklerle yeni bir dile geçiş. Böylece, modern İngilizce, eski Germen Anglo-Sakson lehçelerinin ve Norman fatihlerinin Fransız dilinin entegrasyonunun sonucudur. yakından ilişkili diller ve lehçeler arasında gerçekleşir. | |||
| 20925. | Ürün farklılaştırması ve pazardaki reklamı | 14,89 KB | |
| Ürünün kalitesiyle ilgili tek olmasa da en önemli sinyallerden biri şirketin itibarıdır (iyi isim). Bir itibar oluşturmak ve sürdürmek maliyetlidir. İtibar, sektördeki firmalara tekel gücü uygulama yeteneği verdiği için bir sektöre girişin önünde bir engel olarak görülebilir. | |||
| 12010. | Yenilenebilir bitki hammaddeleri elde etme teknolojisi - yüksek bitkilerin ekili hücrelerinin biyokütlesi | 17,6 KB | |
| Doğal bitki hammaddelerinin yokluğunda, bu bitki türünün onlarca metreküpe kadar önemli hacimlerdeki biyoreaktörlerde yetiştirilebilen ve böylece değerli şifalı bitkilerin hücre kültürlerinin bir biyokütlesini elde edebilen bir hücre kültürü elde edilir. yenilenebilir bitki hammaddesi. Nadiren nesli tükenmekte olan veya tropik şifalı bitki türleri söz konusu olduğunda hücre kültürünün vazgeçilmez olduğu ortaya çıkıyor. | |||
| 12051. | Yeni antikanser ilaçlarını test etmek için hücrelerin sitoplazmik fraksiyonundan 26S ve 20S proteazom havuzlarını ayırma yöntemi | 17.11 KB | |
| Gelişimin kısa bir açıklaması. Geliştirme avantajları ve analoglarla karşılaştırma. Yabancı analoglara kıyasla geliştirmenin avantajları, 26S proteasomlarının sağlam bir biçimde izole edilmesidir. Gelişimin ticari kullanım alanları. | |||
| 3135. | Emeğin yasal düzenlemesinin birliği ve farklılaşması (farklılığı) | 5,49 KB | |
| İş hukukunun yasal düzenlemesindeki farklılaşma, iş hukukunun farklılaşması, kural koyma sürecinde yasa koyucu tarafından dikkate alınan, altı istikrarlı faktör temelinde ve çalışma koşullarının zararlılığı ve ciddiyeti temelinde gerçekleştirilir. Aynı zamanda, azaltılmış çalışma saatleri, ek tatiller, artan ücretler; b Uzak Kuzey ve eşdeğer alanların iklim koşulları; kadın vücudunun fizyolojik özelliklerinde, anne işlevinde. | |||
| 6029. | Modern İngilizce kelime dağarcığının üslup farklılaşması | 20,02 KB | |
| Üslup, filolojik bilimler döngüsüne aittir. Herhangi bir ifadede üç taraf ayırt edilir: sözdizim, anlambilim ve pragmatik. Sözdizim, dilin dış biçiminin nasıl yapılandırıldığını açıklar, anlambilim belirli bir ifadenin ne anlama geldiğini gösterir, pragmatik bir kişinin hangi koşullarda ve hangi amaçla konuştuğunu ortaya çıkarır. | |||
| 19315. | Genel kullanım için arsa türleri ve yasal rejimlerinin farklılaştırılması | 57,31 KB | |
| Ortak arsaların yasal rejiminin teorik ve metodolojik temelleri. Ortak arsaların yasal rejimini düzenleyen mevzuatın geliştirilmesi. Ortak arsaların yasal rejiminin genel özellikleri ... | |||
farklılaşma - bu, bir hücrenin özelleştiği süreçtir, yani. kimyasal, morfolojik ve fonksiyonel özellikler kazanır. En dar anlamda, bunlar, belirli bir hücre tipine özgü ana, fonksiyonel proteinlerin sentezi başladığında, genellikle terminal bir hücre döngüsü sırasında bir hücrede meydana gelen değişikliklerdir. Bir örnek, bazalden dikenli olana ve ardından sırayla diğer daha yüzeysel katmanlara hareket eden hücrelerin, parlak katmanın hücrelerinde eleidin'e dönüştürülen keratohyalin biriktirdiği insan derisi epidermis hücrelerinin farklılaşmasıdır. stratum corneum - keratine. Aynı zamanda hücrelerin şekli, hücre zarlarının yapısı ve bir dizi organel değişir. Aslında farklılaşan tek bir hücre değil, benzer hücrelerden oluşan bir gruptur. İnsan vücudunda yaklaşık 220 farklı hücre türü olduğu için birçok örnek var. Fibroblastlar kollajen, miyoblastlar - miyozin, sindirim sisteminin epitel hücreleri - pepsin ve tripsin sentezler.
Daha geniş anlamda, altında farklılaşma Aynı ilk primordiumun az çok homojen hücrelerinden kaynaklanan hücreler arasında kademeli olarak (birkaç hücre döngüsü boyunca) daha fazla farklılık ve uzmanlaşma yönünün ortaya çıkışını anlayın. Bu sürece kesinlikle morfogenetik dönüşümler eşlik eder, yani. belirli organların temellerinin kesin organlara dönüşmesi ve daha da geliştirilmesi. Hücreler arasındaki embriyogenezin seyrinin neden olduğu ilk kimyasal ve morfogenetik farklılıklar, hücrede bulunur. gastrulasyon dönemi.
Germ katmanları ve bunların türevleri, embriyonik hücrelerin potensinin sınırlandırılmasına yol açan erken farklılaşmaya bir örnektir. Diyagram, mezoderm farklılaşmasının bir örneğini göstermektedir (basitleştirilmiş bir biçimde V.V. Yaglov'a göre).
Hücre farklılaşmasının derecesini karakterize eden bir dizi özellik ayırt edilebilir. Bu nedenle, farklılaşmamış durum, nispeten büyük bir çekirdek ve V çekirdeği / V sitoplazmasının yüksek nükleer sitoplazmik oranı ile karakterize edilir ( V- hacim), dağılmış kromatin ve iyi tanımlanmış bir nükleol, çok sayıda ribozom ve yoğun RNA sentezi, yüksek mitotik aktivite ve spesifik olmayan metabolizma. Tüm bu işaretler, hücre tarafından uzmanlaşmanın kazanılmasını karakterize eden farklılaşma sürecinde değişir.
Ayrı dokuların farklılaşma sırasında karakteristik görünümlerini kazanmalarının bir sonucu olarak sürece denir. histogenez. Hücre farklılaşması, histogenez ve organogenez, kombinasyon halinde ve embriyonun belirli bölümlerinde ve belirli bir zamanda meydana gelir. Bu çok önemlidir çünkü embriyonik gelişimin koordinasyonunu ve entegrasyonunu gösterir.
Aynı zamanda, özünde, tek hücreli aşama (zigot) anından itibaren, ondan belirli bir tür organizmanın gelişiminin zaten katı bir şekilde önceden belirlenmiş olması şaşırtıcıdır. Kuşun yumurtasından kuşun, kurbağanın yumurtasından da kurbağanın geliştiğini herkes bilir. Doğru, organizmaların fenotipleri her zaman farklıdır ve ölüm veya malformasyon noktasına kadar bozulabilir ve çoğu zaman, örneğin kimerik hayvanlarda yapay olarak bile oluşturulabilirler.
Çoğu zaman aynı karyotip ve genotipe sahip olan hücrelerin, belirli bir organizma türünün bütünleyici “imajına” göre, gerekli yerlerde ve belirli zamanlarda nasıl farklılaştığını ve histo- ve organogeneze nasıl katıldığını anlamak gerekir. Tüm somatik hücrelerin kalıtsal materyalinin kesinlikle aynı olduğu konumunu ilerletirken dikkatli olunması, hücre farklılaşmasının nedenlerinin yorumlanmasındaki nesnel gerçekliği ve tarihsel belirsizliği yansıtır.
V. Weisman, yalnızca eşey hücre çizgisinin genomunun tüm bilgilerini torunlarına taşıdığı ve aktardığı ve somatik hücrelerin kalıtsal materyal miktarında zigottan ve birbirinden farklı olabileceği ve bu nedenle farklı yönlerde farklılaşabileceği hipotezini ortaya koydu. .
Weisman, at yuvarlak solucanının yumurtalarının bölünmesinin ilk bölümleri sırasında, embriyonun somatik hücrelerindeki kromozomların bir kısmının atıldığı (elimine edildiği) verilerine dayanıyordu. Daha sonra, atılan DNA'nın esas olarak tekrarlayan diziler, yani. aslında hiçbir bilgi taşımayan.
Şu anda, genel olarak kabul edilen bakış açısı, kromozomal kalıtım teorisine dayanarak, ontogenez sürecinde hücre farklılaşmasının, sitoplazmanın ve değişen ürünlerin ardışık karşılıklı (karşılıklı) etkilerinin bir sonucu olduğunu öne süren T. Morgan'dan yola çıkarak nükleer genlerin aktivitesi. Böylece, ilk kez bir fikir diferansiyel gen ifadesi Sitodiferansiasyonun ana mekanizması olarak. Şu anda, çoğu durumda organizmaların somatik hücrelerinin tam bir diploid kromozom seti taşıdığına ve somatik hücrelerin çekirdeklerinin genetik potansiyelinin korunabileceğine dair birçok kanıt toplanmıştır. genler potansiyel fonksiyonel aktivitelerini kaybetmezler.
farklılaşma hücrelerin çeşitli özelleşmiş hücrelere kararlı bir yapısal ve işlevsel dönüşümüdür. Hücre farklılaşması biyokimyasal olarak spesifik proteinlerin sentezi ile ve sitolojik olarak - özel organellerin ve inklüzyonların oluşumu ile ilişkilidir. Genlerin seçici aktivasyonu, hücre farklılaşması sırasında meydana gelir. Hücre farklılaşmasının önemli bir göstergesi, nükleer-sitoplazmik orandaki, sitoplazmanın boyutunun çekirdeğin boyutu üzerindeki baskınlığına doğru bir kaymadır. Farklılaşma, ontogenezin tüm aşamalarında gerçekleşir. Hücre farklılaşması süreçleri, özellikle embriyonik temellerin materyalinden doku gelişimi aşamasında belirgindir. Hücre uzmanlığı, kararlılıklarından kaynaklanmaktadır.
Belirlemeözel dokuların oluşumu ile embriyonik primordia materyalinin gelişim yolunu, yönünü, programını belirleme sürecidir. Belirleme ootipik (bir bütün olarak organizmanın ovum ve zigotundan gelişimi programlama), ilkel (embriyonik primordiadan kaynaklanan organların veya sistemlerin gelişimini programlama), doku (belirli bir özelleşmiş dokunun gelişimini programlama) ve hücresel olabilir. (belirli hücrelerin farklılaşmasını programlama). Belirleme arasında ayrım yapın: 1) kararsız, kararsız, tersine çevrilebilir ve 2) kararlı, kararlı ve geri döndürülemez. Doku hücreleri belirlendiğinde, özellikleri kalıcı olarak sabitlenir, bunun sonucunda dokular karşılıklı olarak dönüşüm (metaplazi) yeteneklerini kaybeder. Belirleme mekanizması, çeşitli genlerin baskılama (bloke etme) ve ekspresyon (blokaj kaldırma) süreçlerindeki kalıcı değişikliklerle ilişkilidir.
Hücre ölümü- hem embriyogenezde hem de embriyonik histogenezde yaygın bir fenomen. Kural olarak, embriyo ve dokuların gelişiminde hücre ölümü apoptozun tipine göre ilerler. Programlanmış ölüm örnekleri, interdigital boşluklardaki epitel hücrelerinin ölümü, kaynaşmış palatin septanın kenarı boyunca hücre ölümüdür. Kuyruk hücrelerinin programlanmış ölümü, kurbağa larvasının metamorfozu sırasında meydana gelir. Bunlar morfogenetik ölüm örnekleridir. Embriyonik histogenezde, örneğin sinir dokusu, iskelet kası dokusu vb. gelişimi sırasında hücre ölümü de gözlenir. Bunlar histogenetik ölümün örnekleridir. Kesin bir organizmada, lenfositler timusta seçildiklerinde apoptoz ile ölürler, ovulasyon için seçim sürecinde yumurtalık foliküllerinin zarlarının hücreleri vb.
Fark kavramı... Dokular embriyonik primordia materyalinden geliştikçe, içinde çeşitli olgunluk derecelerindeki hücrelerin salındığı bir hücresel topluluk ortaya çıkar. Farklılaşma çizgisini oluşturan hücre formları kümesine diferon veya histogenetik seri denir. Differon birkaç hücre grubundan oluşur: 1) kök hücreler, 2) progenitör hücreler, 3) olgun farklılaşmış hücreler, 4) yaşlanan ve ölen hücreler. Kök hücreler - histogenetik serinin orijinal hücreleri - çeşitli yönlerde farklılaşabilen, kendi kendini idame ettiren bir hücre popülasyonudur. Yüksek çoğalma potansiyellerine sahip olduklarından, kendileri (yine de) çok nadiren paylaşırlar.
Öncü hücreler(yarı gövde, kambiyal) histogenetik serinin bir sonraki bölümünü oluşturur. Bu hücreler, hücre popülasyonunu yeni elementlerle dolduran birkaç bölünme döngüsünden geçer ve bazıları daha sonra (mikro-çevresel faktörlerin etkisi altında) spesifik farklılaşmaya başlar. Bu, belirli bir yönde farklılaşma yeteneğine sahip kararlı hücrelerden oluşan bir popülasyondur.
Olgun işleyen ve yaşlanan hücreler histogenetik seriyi veya diferon'u tamamlayın. Vücudun olgun dokularının farklılıklarındaki çeşitli olgunluk derecelerindeki hücrelerin oranı aynı değildir ve belirli bir doku tipinde bulunan fizyolojik yenilenmenin temel doğal süreçlerine bağlıdır. Böylece, yenilenen dokularda, kökten son derece farklılaşmış ve ölmekte olan hücrelere kadar hücre diferonunun tüm parçaları bulunur. Büyüyen doku tipinde büyüme süreçleri hakimdir. Aynı zamanda, dokuda diferonun orta ve terminal kısımlarının hücreleri bulunur. Histogenezde, hücrelerin mitotik aktivitesi kademeli olarak azalır veya aşırı derecede düşük olur, kök hücrelerin varlığı sadece embriyonik primordia bileşiminde ima edilir. Kök hücrelerin torunları bir süre için çoğalan bir doku havuzu olarak var olur, ancak popülasyonları doğum sonrası ontogenezde hızla tüketilir. Stabil doku tipinde, sadece diferonun oldukça farklılaşmış ve ölmekte olan kısımlarının hücreleri vardır, kök hücreler sadece embriyonik primordia bileşiminde bulunur ve embriyogenezde tamamen tüketilir.
Pozisyonlardan dokuların incelenmesi hücresel-farklı bileşimleri, monodiferon (örneğin, kıkırdaklı, yoğun şekilde oluşturulmuş bağ vb.) ve polidiferon (örneğin, epidermis, kan, gevşek lifli bağ, kemik) dokuları arasında ayrım yapmayı mümkün kılar. Bu nedenle, embriyonik histogenezde dokuların monodiferonlar olarak döşenmesine rağmen, gelecekte en kesin dokular, gelişim kaynağı farklı embriyonik primordiaların kök hücreleri olan etkileşimli hücre sistemleri (hücresel diferonlar) olarak oluşturulur. .
Tekstil- bu, hücresel diferonların ve bunların hücresel olmayan türevlerinin filo- ve ontogenetik olarak oluşturulmuş bir sistemidir, işlevleri ve rejeneratif kapasitesi önde gelen hücresel diferonun histogenetik özellikleri tarafından belirlenir.
Tekstil bir organın yapısal bir bileşenidir ve aynı zamanda dört doku sisteminden birinin bir parçasıdır - örtü, iç ortamın dokuları, kas ve sinir.
Yükleniyor ...