Specialiserede celler: Definition, typer og eksempler

Chancerne er, at du på dette tidspunkt i dine kurser er så bekendt med strukturen af ​​eukaryote celler - og hvis ikke, her er en fantastisk primer til dig.

Hvad du måske har bemærket, er dog, at de fleste cellestrukturdiagrammer ser ret grundlæggende ud. Du har dine cirkulære dyreceller, dine mere kantede planteceller og alle organeller i celle membran.

Nå, ikke overraskende, disse diagrammer - mens de er nøjagtige! - fortæl ikke hele historien. Sandheden er, at celler kommer i alle forskellige former og størrelser. Og især i flercellede organismer som dyr og planter kan celler se (og handle) drastisk forskellige fra hinanden.

Det giver mening, ikke? Du ville ikke forvente, at cellerne, der udgør et blomsterblad, for eksempel ser ud og virker det samme som cellerne, der udgør plantens rødder. På samme måde vil dine hudceller for eksempel se drastisk anderledes ud end for eksempel dine leverceller - fordi disse to celler har meget forskellige funktioner i menneskekroppen.

Det er her celle specialisering

Processen med cellespecialisering - nøjagtigt hvordan celler udvikler sig til deres forskellige former - er kompleks. Der er hundredvis af specifikke celletyper i kroppen, der stammer fra de meget basiske og generelle type celler kaldet stamceller.

Alle de specialiserede celler i kroppen kommer fra det samme oprindelige væv: gruppen af stamceller der udgør de tidligste stadier af et embryo. Stamceller er en unik celletype, for selvom de er umodne celler uden nogen specialisering, kan de følg et udviklingsmæssigt "blueprint" for at udvikle sig til de tusindvis af unikke celletyper, der findes i hele din krop.

Der er forskellige typer stamceller adskilt af hvor mange væv de kan udvikle sig til. De stamceller, der findes i et foster, kan for eksempel udvikle sig til nogen vævstype - sådan går du fra en enkelt stamcelle til en fuldt dannet menneskebarn.

Voksne stamceller, ligesom stamcellerne, der findes i din knoglemarv, kan kun udvikle sig til en håndfuld modne celletyper. Men bundlinjen er det alle stamceller er ikke-specialiserede "forløberceller", der kan udvikle sig til mindst en moden celletype.

Stamceller udvikler sig til modent væv gennem en proces, der kaldes differentiering. For at forstå, hvordan differentiering fungerer, skal du tænke tilbage på cellekommunikationskoncepter du lærte i dine biologikurser.

Cellekommunikation fungerer i tre faser. EN reception fase, hvor specielle receptorer på celleoverfladen modtager en slags signal fra omgivelserne; -en transduktion fase, som videresender denne besked fra celleoverfladen til indersiden af ​​cellen; og en respons fase, hvor cellen ændrer sin adfærd baseret på dette signal.

Så hvordan fungerer det i celledifferentiering? Lad os sige, at din krop har brug for flere røde blodlegemer. Det sender et signal til dine blodstamceller, at du har brug for flere røde blodlegemer. Dette signal er modtaget på celleoverfladen.

Stamcellen sender (eller transducerer) denne besked til kernen, så cellen ved, at din krop har brug for flere røde blodlegemer. Derefter stamcellerne svare ved at aktivere de gener, der hjælper det med at udvikle sig til en rød blodlegeme, og voilà - cellen bliver en rød blodlegeme.

Mens forskere ved, at menneskekroppen indeholder billioner af celler, er nøjagtigt hvor mange celletyper kroppen udgør stadig et aktivt undersøgelsesfelt. Det seneste skøn bemærker, at der er mindst 200 unikke celletyper i menneskekroppen, i det mindste baseret på udseende. Nogle forskere mener dog, at estimatet er lavt, og nye celletyper opdages stadig regelmæssigt.

Bundlinjen? Du ser på hundreder af forskellige cellespecialiseringsveje, som dine stamceller kan tage.

Imidlertid tilhører humane celler alle en af ​​fire overordnede kategorier:

• Epitelvæv: Epitelceller linje dine væv, og de er vigtige for at beskytte de underliggende væv samt hjælpe med absorption. Du finder epitelvæv i din hud, kirtelvæv og mere.
• Bindevæv: Bindevæv, ja, forbinder og fastgør dit væv. Det giver strukturel støtte til din krop. Denne vævstype inkluderer knogler, brusk, sener, ledbånd og fascia.
• Nervøs væv: Dit nervesystem hjælper med at overføre information gennem din krop. Den består af dit centralnervesystem (eller CNS), som inkluderer din hjerne og rygmarv, og dit perifere nervesystem (PNS), som inkluderer nerverne i resten af ​​din krop.
• Muskelvæv: Denne type er sandsynligvis den nemmeste at forestille sig - du ved hvad muskler er! Men du finder også specielle typer muskelceller i dine blodkar såvel som i dit hjerte.

Alle de 200 (eller flere) typer celler, der udgør den menneskelige krop, findes i en af ​​de fire vævstyper - meget mere håndterbar at lære end at huske hundreder af celletyper, ikke?

Lad os nu kontrollere nogle af de specielle celletyper, som du sandsynligvis kommer til at støde på i dine biologiklasser - dem, du har brug for at vide lidt mere dybtgående.

Dit cirkulært system er en af ​​dem, du mest sandsynligt vil dække i biologiklassen - så nu er det tid til at lære det at kende! Dit kredsløbssystem består af en række blodårer - arterier, vener og kapillærer - samt nogle få specialiserede blodcelletyper:

• røde blodlegemer: Disse røde, skiveformede celler er dem, der er ansvarlige for at transportere ilt gennem din krop. De indeholder hæmoglobin, et specielt protein, der kan binde til iltet fra luften, du trækker vejret, og derefter frigive det tilbage i det væv, der har brug for det.
• hvide blodceller: Brug for hjælp til at bekæmpe forkølelse eller influenza? Dine hvide blodlegemer er der for at hjælpe dig! Hvide blodlegemer udgør en nøglekomponent i dit immunsystem. De hjælper din krop med at identificere farlige patogener og ødelægger dem for at forhindre dig i at blive for syg.
• Blodplader: Den mindste celletype i dit blod spiller blodplader en nøglerolle i dannelsen af ​​blodpropper. Når blodplader mærker skade eller revet væv, begynder de at klumpe sig sammen og danner en blodprop for at bremse eller stoppe blødningen.

Din krop spreder konstant friske blodlegemer ud for at erstatte ældre eller beskadigede. Og alle dine blodlegemer er "født" i din knoglemarv, fra en population af stamceller, der er specialiserede i at skabe blodlegemer.

Du vil sandsynligvis også komme på tværs af cellerne i nervesystem i din krop. Men rolig - mens hjernen måske virker kompliceret, er det sandsynligvis lettere at lære om dine nerver, end du tror.

For det første er der kun to hovedklassifikationer af nerveceller: neuroner og glia.

Neuroner er nerver - de celler, du sandsynligvis forestiller dig, når du tænker på dit nervesystem. De overfører information for at kontrollere al "tænkning" i din hjerne og styrer også muskelbevægelse og andre grundlæggende kropsfunktioner.

Også nerver i hele din krop sender signaler tilbage til din rygmarv og hjerne. Smertefølende nerver fortæller for eksempel din hjerne, når du er såret, så du kan undgå det, der forårsagede smerten.

Glia er de understøttende celler, der hjælper dine nerver med at fungere korrekt. Der er et par store typer gliaog alle spiller en rolle i at hjælpe din hjerne, rygmarv og andre nerver med at kommunikere effektivt. Nogle gliaceller producerer myelin, et voksagtigt stof, der "isolerer" dine neuroner for bedre kommunikation.

Andre fungerer som hjernens immunceller og hjælper med at bekæmpe infektioner, der ellers ville skade dine nerver. Og stadig andre hjælper med at holde dine neuroner forsynet med næringsstoffer, så dit nervesystem har energi til at fungere ordentligt.

De tredje største celletyper, som du sandsynligvis vil studere, er dine muskelceller. Og heldigvis er de tre muskelcelletyper nemme at lære.

Først har du det skeletmuskelceller - cellerne, der udgør stort set alle muskler i din krop. Skeletmuskulatur er den slags muskel, der - overraskelse - er forankret i dit skelet.

Det trækker sig sammen for at flytte dine knogler. Så sig, når du trækker din bicep sammen, bøjer du albuen. Skelettemuskelceller styres delvis frivilligt af din hjerne. Det betyder, at du f.eks. Kan beslutte at flytte dit ben, og din hjerne sender et signal, der svarer til den bevægelse.

Derefter har du det hjertemuskelceller. Dette er de celler, der udgør dit hjerte og trækker sig sammen om at pumpe blod gennem din krop. Hjertemuskelcellekontraktion er ikke frivilligt kontrolleret - i stedet opretholder din krop en stabil hjerterytme uden at du behøver at tænke over det.

Endelig er der glatte muskelceller. Glat muskulatur udgør foringerne i visse blodkar såvel som nogle organer som din mave. Glat muskulatur er vigtigt for at hjælpe dine organer med at bevæge sig. For eksempel hjælper glat muskelsammentrækning med at flytte mad gennem fordøjelseskanalen for at muliggøre korrekt fordøjelse.

Ligesom hjertemusklen kontrolleres glat muskelsammentrækning ikke frivilligt. Så for eksempel behøver du ikke tænke på at flytte mad fra din mave ind i tarmene, fordi din krop bare gør det for dig.

Her er kernen i hvad du har brug for at vide om cellespecialisering:

• Celler udvikler sig fra umodne stamceller til modne, meget funktionelle celler ved en proces kaldet differentiering.
• Differentiering gør det muligt for udviklende celler at påtage sig unikke strukturer, og det gør det muligt for cellen at udføre specialiserede funktioner.
• Processen med differentiering udløses af signaler fra miljøet og resulterer i ændringer i genekspression der styrer celleens udvikling.
• Differentiering gør det muligt for celler at udvikle sig til fire hovedvævstyper: epitelvæv, nervevæv, bindevæv og muskelvæv.
• Der er i det mindste 200 forskellige celletyper i menneskekroppen. Nogle, som du bedst skal vide, inkluderer specialiserede blodceller, specialiserede nerveceller og specialiserede muskelceller.