Pembezaan Selular dalam Haiwan dan Tumbuhan



The pembezaan sel ia adalah fenomena yang beransur-ansur di mana sel multipoten organisma mencapai ciri-ciri tertentu tertentu. Ia berlaku semasa proses pembangunan dan perubahan fizikal dan fungsi dibuktikan. Secara konseptual, pembezaan berlaku dalam tiga peringkat: penentuan, pembezaan yang tepat dan pematangan.

Tiga proses yang disebutkan ini berlaku secara berterusan dalam organisma. Dalam peringkat pertama penentuan, tugasan sel multipoten dalam embrio ke sel jenis yang ditetapkan; sebagai contoh, sel saraf atau sel otot. Dalam pembezaan, sel-sel mula menyatakan ciri-ciri keturunan.

Akhirnya, kematangan berlaku pada peringkat terakhir proses, di mana harta baru diperoleh yang mengakibatkan penampilan ciri-ciri dalam organisma matang..

Pembezaan sel adalah proses yang dikawal selia dengan cara yang sangat ketat dan tepat dengan siri isyarat yang termasuk hormon, vitamin, faktor tertentu dan juga ion. Molekul ini menunjukkan permulaan jalur isyarat di dalam sel.

Ada kemungkinan konflik berlaku antara proses pembahagian sel dan pembezaan; Oleh itu, pembangunan mencapai titik di mana percambahan mesti berhenti untuk menimbulkan pembezaan.

Indeks

  • 1 Ciri umum
  • 2 Pembezaan sel dalam haiwan
    • 2.1 Menghidupkan dan mematikan gen
    • 2.2 Mekanisme yang menghasilkan jenis sel yang berbeza
    • 2.3 Model pembezaan sel: tisu otot
    • 2.4 Master gen
  • 3 Pembezaan sel dalam tumbuh-tumbuhan
    • 3.1 Meristemas
    • 3.2 Peranan auksin
  • 4 Perbezaan antara haiwan dan tumbuhan
  • 5 Rujukan

Ciri umum

Proses pembezaan sel melibatkan perubahan bentuk, struktur dan fungsi sel dalam garis keturunan yang diberikan. Di samping itu, ia membayangkan pengurangan semua fungsi berpotensi yang boleh dimiliki sel.

Perubahan ini ditadbir oleh molekul-molekul utama, antara protein dan RNA messenger tertentu. Pembezaan sel adalah hasil daripada ekspresi gen yang tertentu dan terkawal.

Proses pembezaan tidak membayangkan kehilangan gen awal; apa yang berlaku adalah penindasan di tempat tertentu jentera genetik dalam sel yang sedang menjalani proses pembangunan. Sel mengandungi kira-kira 30,000 gen, tetapi hanya menyatakan kira-kira 8,000 atau 10,000.

Untuk menggambarkan kenyataan di atas eksperimen berikut dibangkitkan: mengambil nukleus sel yang berbeza dan badan contoh amfibia-bagi, sel mukosa intestinal- dan ditanam dalam telur katak yang teras diekstrak sebelum ini.

Nukleus baru mempunyai semua maklumat yang diperlukan untuk mewujudkan organisma baru dalam keadaan sempurna; iaitu sel-sel mukosa usus tidak kehilangan gen apabila menjalani proses pembezaan.

Pembezaan sel dalam haiwan

Perkembangan bermula dengan persenyawaan. Apabila pembentukan morula berlaku dalam proses pembangunan embrio, sel-sel dianggap sebagai totipotent, menunjukkan bahawa mereka mampu membentuk seluruh organisma.

Dengan berlalunya masa, morula menjadi blastula dan sel-sel kini dipanggil pluripotent, kerana mereka boleh membentuk tisu organisme. Mereka tidak boleh membentuk organisma lengkap kerana mereka tidak dapat menimbulkan tisu extraembryonic.

Secara histologi, tisu asas organisma adalah epitelium, penyambung, otot dan saraf.

Apabila anda bergerak lebih jauh, sel-sel adalah multipoten, kerana mereka membezakan ke dalam sel yang matang dan berfungsi.

-Specifically pada haiwan dalam metazoos- terdapat laluan genetik biasa yang menyatukan kumpulan pembangunan ontogeny melalui satu siri gen yang menentukan corak tertentu daripada struktur badan, dengan mengawal identiti segmen dalam paksi anteroposterior haiwan itu.

Kod gen ini untuk protein tertentu yang berkongsi urutan asid amino mengikat DNA (homeobox dalam gen, homodomain dalam protein).

Menghidupkan dan mematikan gen

DNA boleh diubah suai oleh agen-agen kimia atau oleh mekanisme selular yang memberi kesan kepada -menginduksi atau menindas- ekspresi gen.

Terdapat dua jenis chromatin, dikelaskan mengikut ungkapan mereka atau tidak: euchromatin dan heterochromatin. Yang pertama diatur dengan cara yang lemah dan gennya dinyatakan, yang kedua mempunyai organisasi yang kompak dan menghalang akses ke mesin transkripsi.

Adalah dicadangkan, dalam proses pembezaan sel, gen yang tidak diperlukan untuk itu keturunan tertentu disenyapkan dalam bentuk domain terdiri daripada heterochromatin.

Mekanisme yang menghasilkan jenis sel yang berbeza

Dalam organisma multiselular terdapat satu siri mekanisme yang menghasilkan pelbagai jenis sel dalam proses pembangunan, seperti pemisahan faktor sitoplasma dan komunikasi sel.

Pengasingan faktor sitoplasma melibatkan pemisahan yang tidak sama rata unsur-unsur seperti protein atau messenger RNA dalam proses pembahagian sel.

Sebaliknya, komunikasi selular antara sel jiran boleh merangsang pembezaan beberapa jenis sel.

Proses ini berlaku dalam pembentukan vesikel oftalmik apabila mereka menghadapi ektoderma rantau dan menyebabkan penebalan Batok kepala plat membentuk kanta. Lipat ini ke kawasan dalam dan membentuk lensa.

Model pembezaan sel: tisu otot

Salah satu model yang paling digemari dalam kesusasteraan ialah perkembangan tisu otot. Tisu ini adalah rumit dan terdiri daripada sel-sel dengan banyak nukleus yang berfungsi sebagai kontraksi.

Sel mesenchymal menimbulkan sel-sel myogenik, yang seterusnya menimbulkan tisu otot rangka yang matang.

Untuk proses pembezaan ini bermula faktor pembezaan tertentu yang menghalang fasa S kitaran sel dan perangsang bertindak gen yang menyebabkan perubahan perlu hadir.

Apabila sel-sel ini menerima isyarat, ia memulakan transformasi ke arah myoblasts yang tidak dapat menjalani proses pembahagian sel. Myoblasts mengekspresikan gen berkaitan dengan pengecutan otot, seperti pengekodan untuk protein actin dan myosin.

Myoblasts boleh saling antara satu sama lain dan membentuk myotube dengan lebih daripada satu nukleus. Pada peringkat ini, pengeluaran protein lain yang berkaitan dengan penguncupan berlaku, seperti troponin dan tropomyosin.

Apabila nukleus bergerak ke arah bahagian persisian struktur ini, mereka dianggap serat otot.

Seperti yang dijelaskan, sel-sel ini mempunyai protein yang berkaitan dengan penguncupan otot, tetapi kekurangan protein lain seperti keratin atau hemoglobin.

Gen master

Ekspresi beragam dalam gen adalah di bawah kawalan "gen master". Ini dijumpai dalam nukleus dan mengaktifkan transkripsi gen lain. Seperti namanya, faktor utama yang bertanggungjawab untuk mengawal gen lain yang mengarahkan fungsi mereka.

Dalam pembezaan otot, gen tertentu ialah kod-kod bagi setiap protein yang terlibat dalam pengecutan otot, dan gen-gen induk MyoD dan Myf5.

Apabila gen induk pengawalselia tidak hadir, gen-gen subalter tidak dinyatakan. Sebaliknya, apabila gen induk hadir, ekspresi gen sasaran dipaksa.

Ada gen induk yang mengarahkan pembedahan neuron, epitelium, jantung, dan lain-lain.

Pembezaan sel dalam tumbuh-tumbuhan

Seperti pada haiwan, perkembangan tumbuhan bermula dengan pembentukan zigot di dalam benih. Apabila pembahagian sel pertama berlaku, dua sel berbeza berasal.

Salah satu ciri pembangunan tumbuhan adalah pertumbuhan berterusan organisme berkat kehadiran sel yang berterusan yang mempunyai ciri embrio. Kawasan-kawasan ini dikenali sebagai meristem dan merupakan organ-organ pertumbuhan yang berterusan.

Laluan pembezaan menimbulkan tiga sistem tisu yang terdapat di dalam tumbuhan: protoderm yang merangkumi tisu dermal, meristems asas dan penggantian.

The procambio menyebabkan bertanggungjawab tisu vaskular dalam tumbuhan, yang terdiri daripada xilem (air pengangkut dan garam terlarut) dan floem (gula penghantar dan molekul lain seperti asid amino).

Meristem

Meristem terletak di hujung batang dan akar. Oleh itu, sel-sel ini membezakan dan menimbulkan struktur yang berbeza yang membentuk tumbuhan (daun, bunga, antara lain).

Pembezaan selular struktur bunga berlaku pada saat pembangunan yang ditentukan dan meristem menjadi "hal berkembang" yang pada gilirannya membentuk bentuk meristem bunga. Dari sini muncul kepingan bunga yang terdiri daripada sepal, kelopak, stamen dan karpel.

Sel-sel ini dicirikan dengan saiz kecil, bentuk cuboidal, dinding sel nipis tetapi fleksibel dan sitoplasma dengan kepadatan tinggi dan banyak ribosom..

Peranan auksin

Phytohormone mempunyai peranan dalam fenomena pembezaan sel, terutamanya auksin.

Hormon ini mempengaruhi pembezaan tisu vaskular dalam batang. Eksperimen telah menunjukkan bahawa penggunaan auksin dalam luka membawa kepada pembentukan tisu vaskular.

Begitu juga, auksin berkaitan dengan rangsangan perkembangan sel kambium vaskular.

Perbezaan antara haiwan dan tumbuh-tumbuhan

Proses pembezaan dan perkembangan sel dalam tumbuhan dan haiwan tidak berlaku secara identik.

Dalam haiwan, pergerakan sel-sel dan tisu-tisu mesti berlaku supaya organisma memperoleh konformasi tiga dimensi yang mencirikannya. Di samping itu, kepelbagaian sel adalah lebih besar pada haiwan.

Sebaliknya, tumbuhan tidak mempunyai tempoh pertumbuhan hanya pada peringkat awal kehidupan individu; mereka boleh meningkatkan saiz mereka untuk sepanjang hayat sayuran.

Rujukan

  1. Campbell, N. A., & Reece, J. B. (2007). Biologi. Ed. Panamericana Medical.
  2. Cediel, J. F., Cárdenas, M. H., & García, A. (2009). Manual histologi: Tisu asas. Universiti Rosario.
  3. Hall, J. E. (2015). Buku teks Guyton dan Hall e-Book fisiologi perubatan. Elsevier Health Sciences.
  4. Palomero, G. (2000). Pelajaran embriologi. Universiti Oviedo.
  5. Wolpert, L. (2009). Prinsip pembangunan. Ed. Panamericana Medical.