الخلايا المتخصصة: التعريف والأنواع والأمثلة

هناك احتمالات ، في هذه المرحلة من الدورات التدريبية الخاصة بك ، فأنت على دراية ببنية الخلايا حقيقية النواة - وإذا لم تكن كذلك ، هنا برايمر رائع لك.

ما لاحظته ، مع ذلك ، هو أن معظم مخططات بنية الخلية تبدو أساسية جدًا. لديك خلايا حيوانية دائرية ، وخلايا نباتية ذات زوايا أكبر وجميع العضيات الموجودة داخلها غشاء الخلية.

حسنًا ، ليس من المستغرب أن هذه الرسوم البيانية - رغم أنها دقيقة! - لا تحكي القصة كاملة. الحقيقة هي أن الخلايا تأتي بأشكال وأحجام مختلفة. وخاصة في الكائنات متعددة الخلايا مثل الحيوانات والنباتات ، يمكن للخلايا أن تبدو (وتتصرف) مختلفة تمامًا عن بعضها البعض.

من المنطقي ، أليس كذلك؟ لا تتوقع أن تبدو الخلايا التي تتكون منها بتلات الزهور ، على سبيل المثال ، وتتصرف مثل الخلايا التي تشكل جذور النبات. وبالمثل ، فإن خلايا بشرتك ، على سبيل المثال ، ستبدو مختلفة تمامًا عن خلايا الكبد ، على سبيل المثال - لأن هاتين الخليتين لهما وظائف مختلفة جدًا في جسم الإنسان.

هذا هو المكان تخصص الخلية ادخل. يسمح التخصص الخلوي للخلايا الجديدة بالتطور إلى مجموعة من الأنسجة المختلفة ، وكلها تعمل معًا لجعل الكائنات الحية تعمل ككل.

عملية تخصص الخلية - بالضبط كيف تتطور الخلايا إلى أشكالها المتنوعة - معقد. هناك المئات من أنواع الخلايا المحددة في الجسم التي تنشأ من نوع الخلايا الأساسية والعامة جدًا والتي تسمى الخلايا الجذعية.

جميع الخلايا المتخصصة في الجسم تأتي من نفس النسيج المنشأ: مجموعة الخلايا الجذعية التي تشكل المراحل الأولى للجنين. الخلايا الجذعية هي نوع فريد من الخلايا ، لأنها يمكن أن تكون خلايا غير ناضجة بدون أي تخصص اتبع "مخططًا" تطوريًا للتطور إلى آلاف الأنواع الفريدة من الخلايا الموجودة في جميع أنحاء جسمك.

هناك أنواع مختلفة من الخلايا الجذعية ، مفصولة بعدد الأنسجة التي يمكن أن تتطور إليها. يمكن للخلايا الجذعية الموجودة في الجنين ، على سبيل المثال ، أن تتطور إلى أي نوع الأنسجة - وهي الطريقة التي تنتقل بها من خلية جذعية واحدة إلى طفل بشري مكتمل التكوين.

يمكن للخلايا الجذعية البالغة ، مثل الخلايا الجذعية الموجودة في نخاع العظام ، أن تتطور إلى عدد قليل من أنواع الخلايا الناضجة. لكن بيت القصيد هو ذلك الكل الخلايا الجذعية هي خلايا "سليفة" غير متخصصة يمكن أن تتطور إلى نوع واحد من الخلايا الناضجة على الأقل.

تتطور الخلايا الجذعية إلى أنسجة ناضجة من خلال عملية تسمى التفاضل. لفهم كيفية عمل التمايز ، فكر مرة أخرى في مفاهيم الاتصال الخلوي تعلمت في فصول علم الأحياء الخاصة بك.

تعمل الاتصالات الخلوية على ثلاث مراحل. أ استقبال المرحلة ، حيث تتلقى مستقبلات خاصة على سطح الخلية نوعًا من الإشارة من البيئة ؛ أ التوضيح المرحلة ، التي تنقل هذه الرسالة من سطح الخلية إلى داخل الخلية ؛ و أ استجابة المرحلة ، حيث تغير الخلية سلوكها بناءً على تلك الإشارة.

إذن كيف يعمل ذلك في تمايز الخلايا؟ حسنًا ، لنفترض أن جسمك يحتاج إلى المزيد من خلايا الدم الحمراء. يرسل إشارة إلى خلايا الدم الجذعية بأنك بحاجة إلى المزيد من خلايا الدم الحمراء. هذه الإشارة تم الاستلام على سطح الخلية.

الخلية الجذعية ينقل (أو تحويلات) هذه الرسالة إلى النواة ، حتى تعرف الخلية أن جسمك يحتاج إلى المزيد من خلايا الدم الحمراء. ثم الخلايا الجذعية رد عن طريق تنشيط الجينات التي ستساعده على التطور إلى خلايا الدم الحمراء ، و هاهو - الخلية تصبح خلية دم حمراء.

بينما يعرف العلماء أن جسم الإنسان يحتوي على تريليونات من الخلايا ، فإن عدد أنواع الخلايا التي يتكون منها الجسم بالضبط لا يزال مجالًا نشطًا للدراسة. يشير أحدث تقدير إلى أن هناك على الأقل 200 نوع فريد من الخلايا في جسم الإنسان، على الأقل بناءً على المظهر. يعتقد بعض العلماء أن هذا التقدير منخفض ، ولا يزال يتم اكتشاف أنواع جديدة من الخلايا بانتظام.

الخط السفلي؟ أنت تبحث في مئات من مسارات تخصص الخلايا المختلفة التي يمكن لخلاياك الجذعية أن تسلكها.

ومع ذلك ، تنتمي جميع الخلايا البشرية إلى واحدة من أربع فئات عامة:

• الأنسجة الظهارية: تبطن الخلايا الظهارية أنسجتك ، وهي مهمة لحماية الأنسجة الأساسية وكذلك المساعدة في الامتصاص. ستجد أنسجة ظهارية في جلدك وأنسجة غدية وأكثر من ذلك.
• النسيج الضام: النسيج الضام ، جيدًا ، يربط ويؤمن أنسجتك. يوفر الدعم الهيكلي لجسمك. يشمل هذا النوع من الأنسجة العظام والغضاريف والأوتار والأربطة واللفافة.
• أنسجة عصبية: يساعد جهازك العصبي على نقل المعلومات في جميع أنحاء جسمك. يتكون من الجهاز العصبي المركزي (أو CNS) ، والذي يتضمن الدماغ والحبل الشوكي ، والجهاز العصبي المحيطي (PNS) ، والذي يتضمن الأعصاب في جميع أنحاء الجسم.
• أنسجة العضلات: ربما يكون هذا النوع هو الأسهل في التصوير - أنت تعرف ما هي العضلات! ولكنك ستجد أيضًا أنواعًا خاصة من خلايا العضلات في أوعيتك الدموية ، وكذلك في قلبك.

تم العثور على جميع أنواع الخلايا الـ 200 (أو أكثر) التي يتكون منها جسم الإنسان في أحد أنواع الأنسجة الأربعة - يمكن التحكم فيها أكثر بكثير من حفظ مئات أنواع الخلايا ، أليس كذلك؟

الآن ، دعنا نتحقق من أحد أنواع الخلايا الخاصة التي من المحتمل أن تصادفها في فصول علم الأحياء - تلك التي ستحتاج إلى معرفتها بمزيد من التفصيل.

لك نظام الدورة الدموية هي واحدة من أكثر الأشياء التي من المرجح أن تغطيتها في فصل علم الأحياء - لذا حان الوقت للتعرف عليه! يتكون جهازك الدوري من سلسلة من الأوعية الدموية - الشرايين والأوردة والشعيرات الدموية - بالإضافة إلى بعض أنواع خلايا الدم المتخصصة:

• خلايا الدم الحمراء: هذه الخلايا الحمراء على شكل قرص هي المسؤولة عن حمل الأكسجين في جميع أنحاء الجسم. تحتوي على الهيموجلوبين ، وهو بروتين خاص يمكنه الارتباط بالأكسجين من الهواء الذي تتنفسه ، ثم يعيد إطلاقه مرة أخرى إلى الأنسجة التي تحتاجه.
• خلايا الدم البيضاء: تحتاج مساعدة في محاربة نزلات البرد أو الانفلونزا؟ خلايا الدم البيضاء موجودة لمساعدتك! تشكل خلايا الدم البيضاء مكونًا رئيسيًا لجهاز المناعة لديك. إنها تساعد جسمك على التعرف على مسببات الأمراض الخطيرة ، وتدمرها لمنعك من الإصابة بالمرض.
• الصفائح: تلعب الصفائح الدموية ، وهي أصغر نوع من الخلايا في الدم ، دورًا رئيسيًا في تكوين الجلطة الدموية. بمجرد أن تشعر الصفائح الدموية بالضرر أو الأنسجة الممزقة ، تبدأ في التكتل معًا ، وتشكل جلطة دموية لإبطاء النزيف أو إيقافه.

ينتج جسمك باستمرار خلايا دم جديدة لتحل محل الخلايا القديمة أو التالفة. وكل خلايا الدم لديك "تولد" داخل نخاع العظام ، من مجموعة من الخلايا الجذعية المتخصصة في تكوين خلايا الدم.

من المحتمل أيضًا أن تصادف خلايا ملف الجهاز العصبي في جسمك. لكن لا تقلق - في حين أن الدماغ قد يبدو معقدًا ، فمن المحتمل أن يكون التعرف على أعصابك أسهل مما تعتقد.

أولاً ، يوجد تصنيفان رئيسيان فقط للخلايا العصبية: الخلايا العصبية والدبقية.

الخلايا العصبية أعصاب - الخلايا التي ربما تصورها عندما تفكر في جهازك العصبي. ينقلون المعلومات للتحكم في كل "التفكير" في عقلك ، وكذلك التحكم في حركة العضلات ووظائف الجسم الأساسية الأخرى.

أيضًا ، ترسل الأعصاب في جميع أنحاء جسمك إشارات إلى الحبل الشوكي والدماغ. على سبيل المثال ، تخبر الأعصاب المستشعرة للألم عقلك عندما تتأذى ، حتى تتمكن من تجنب كل ما يسبب الألم.

غليا هي الخلايا الداعمة التي تساعد أعصابك على العمل بشكل صحيح. هناك عدد قليل من التخصص أنواع الدبقية، وكلها تلعب دورًا في مساعدة الدماغ والحبل الشوكي والأعصاب الأخرى على التواصل بكفاءة. تنتج بعض الخلايا الدبقية مادة المايلين ، وهي مادة شمعية "تعزل" الخلايا العصبية من أجل تواصل أفضل.

يعمل البعض الآخر كخلايا مناعية للدماغ ، مما يساعد على محاربة الالتهابات التي قد تضر أعصابك. ولا يزال البعض الآخر يساعد في الحفاظ على تزويد الخلايا العصبية بالمواد المغذية بحيث يكون للجهاز العصبي الطاقة اللازمة للعمل بشكل صحيح.

ثالث أنواع الخلايا الرئيسية التي من المحتمل أن تدرسها هي خلايا عضلاتك. ولحسن الحظ ، من السهل تعلم أنواع الخلايا العضلية الثلاثة.

أولاً ، لديك خلايا العضلات الهيكلية - الخلايا التي تتكون منها جميع عضلات جسمك تقريبًا. العضلات الهيكلية هي نوع العضلات التي - مفاجأة - مثبتة في الهيكل العظمي الخاص بك.

تتعاقد لتحريك عظامك. لذلك ، على سبيل المثال ، عندما تقبض على العضلة ذات الرأسين ، ستثني كوعك. يتم التحكم في خلايا العضلات الهيكلية ، جزئيًا ، طواعية بواسطة عقلك. هذا يعني أنه يمكنك أن تقرر تحريك ساقك ، على سبيل المثال ، وسيقوم دماغك بإرسال إشارة تتوافق مع تلك الحركة.

بعد ذلك ، لديك خلايا عضلة القلب. هذه هي الخلايا التي يتكون منها قلبك وتتقلص لضخ الدم عبر جسمك. تقلص خلايا عضلة القلب ليس التحكم الطوعي - بدلاً من ذلك ، يحافظ جسمك على إيقاع ثابت للقلب دون الحاجة إلى التفكير في ذلك.

أخيرًا ، هناك خلايا العضلات الملساء. تشكل العضلات الملساء بطانات بعض الأوعية الدموية ، وكذلك بعض الأعضاء ، مثل معدتك. العضلات الملساء مهمة لمساعدة أعضائك على الحركة. على سبيل المثال ، يساعد تقلص العضلات الملساء في تحريك الطعام عبر الجهاز الهضمي للسماح بعملية الهضم السليمة.

مثل عضلة القلب ، لا يتم التحكم في تقلص العضلات الملساء طواعية. لذلك ، على سبيل المثال ، لا تحتاج إلى التفكير في نقل الطعام من معدتك إلى أمعائك لأن جسمك يفعل ذلك من أجلك فقط.

إليك جوهر ما تحتاج لمعرفته حول تخصص الخلية:

• تتطور الخلايا من الخلايا الجذعية غير الناضجة إلى خلايا ناضجة عالية الأداء من خلال عملية تسمى التفاضل.
• يسمح التمايز للخلايا النامية بأخذ هياكل فريدة ، ويسمح للخلية بالقيام بها وظائف متخصصة.
• يتم تشغيل عملية التمايز بواسطة إشارات من البيئة وينتج عنها تغييرات في التعبير الجيني التي توجه تطور الخلية.
• التمايز يسمح للخلايا بالتطور إلى أربعة أنواع رئيسية من الأنسجة: النسيج الظهاري والنسيج العصبي والنسيج الضام والأنسجة العضلية.
• هناك على الأقل 200 نوع مختلف من الخلايا في جسم الإنسان. تتضمن بعض الأشياء التي ستحتاج إلى معرفتها بشكل أفضل خلايا الدم المتخصصة والخلايا العصبية المتخصصة وخلايا العضلات المتخصصة.