コースのこの時点で、真核細胞の構造に精通している可能性があります。そうでない場合は、 これが あなたのための素晴らしい入門書。
ただし、気付いたかもしれませんが、ほとんどのセル構造図はかなり基本的に見えます。 あなたはあなたの円形の動物細胞、あなたのより角張った植物細胞、そしてその中のすべての細胞小器官を持っています 細胞膜.
まあ、当然のことながら、これらの図は正確ですが！ –全体を話さないでください。 真実は、細胞はすべての異なる形とサイズで来るということです。 そして、特に動物や植物のような多細胞生物では、細胞は互いに劇的に異なって見える（そして作用する）ことがあります。
理にかなっていますよね？ たとえば、花びらを構成する細胞が、植物の根を構成する細胞と同じように見え、同じように機能することは期待できません。 同様に、たとえば、皮膚細胞は、たとえば肝臓細胞とは大幅に異なって見えます。これは、これら2つの細胞が人体で非常に異なる機能を持っているためです。
それはどこです 細胞の特殊化 入って来る。 細胞の特殊化により、新しい細胞がさまざまな異なる組織に発達し、それらすべてが連携して生物を全体として機能させることができます。
細胞の特殊化のプロセス–まさに どうやって 細胞は多様な形に発達します–複雑です。 幹細胞と呼ばれる非常に基本的で一般的なタイプの細胞から生じる、体内には何百もの特定の細胞タイプがあります。
幹細胞と特殊な細胞型
体内の特殊な細胞はすべて、同じ元の組織に由来します。 幹細胞 それは胚の初期段階を構成します。 幹細胞はユニークなタイプの細胞です。なぜなら、それらは特殊化されていない未成熟な細胞ですが、 発達の「青写真」に従って、体全体に見られる何千ものユニークな細胞型に成長します。
幹細胞にはさまざまな種類があり、それらが発達できる組織の数によって分けられています。 たとえば、胚に見られる幹細胞は、 どれか 組織タイプ–単一の幹細胞から完全に形成された人間の赤ちゃんに移行する方法です。
骨髄に見られる幹細胞のような成体幹細胞は、ほんの一握りの成熟細胞型にしか成長できません。 しかし、肝心なのはそれです すべて 幹細胞は、少なくとも1つの成熟細胞型に発達する可能性のある特殊化されていない「前駆細胞」です。
幹細胞が特殊な組織になる方法
幹細胞は、と呼ばれるプロセスを通じて成熟した組織に発達します 差別化. 差別化がどのように機能するかを理解するには、 セル通信の概念 あなたは生物学の授業で学びました。
細胞通信は3段階で機能します。 A 受信 細胞表面の特別な受容体が環境からある種の信号を受け取る段階。 a 形質導入 フェーズ。そのメッセージをセルの表面からセルの内部に中継します。 と 応答 フェーズ。セルはその信号に基づいて動作を変更します。
では、それは細胞分化においてどのように機能するのでしょうか？ さて、あなたの体がより多くの赤血球を必要としているとしましょう。 それはあなたがより多くの赤血球を必要とするというあなたの血液幹細胞に信号を送ります。 この信号は 受け取った 細胞の表面に。
幹細胞 送信します （または 変換する）核へのそのメッセージ、それで細胞はあなたの体がより多くの赤血球を必要としていることを知っています。 次に幹細胞 応答する それが赤血球に成長するのを助ける遺伝子を活性化することによって、そして voilà –細胞は赤血球になります。
体内にはどのような特殊な組織がありますか？
科学者は人体に何兆もの細胞が含まれていることを知っていますが、体を構成する細胞の種類の正確な数は依然として活発な研究分野です。 最新の見積もりでは、少なくとも 人体の200のユニークな細胞型、少なくとも外観に基づいています。 しかし、一部の科学者は推定値が低いと考えており、新しい細胞タイプはまだ定期的に発見されています。
結論は？ あなたは、幹細胞がとることができる何百もの異なる細胞特殊化経路を見ています。
ただし、ヒトの細胞はすべて、次の4つの全体的なカテゴリのいずれかに属します。
- 上皮組織: 上皮細胞はあなたの組織を裏打ちし、それらは下にある組織を保護するだけでなく、吸収を助けるために重要です。 皮膚の上皮組織、腺組織などを見つけることができます。
- 結合組織: 結合組織は、まあ、あなたの組織を接続して固定します。 それはあなたの体に構造的なサポートを提供します。 この組織タイプには、骨、軟骨、腱、靭帯、筋膜が含まれます。
- 神経組織： あなたの神経系はあなたの体全体に情報を伝達するのを助けます。 これは、脳と脊髄を含む中枢神経系（またはCNS）と、体の他の部分全体の神経を含む末梢神経系（PNS）で構成されています。
- 筋肉組織: このタイプはおそらく想像するのが最も簡単です-あなたは筋肉が何であるかを知っています！ しかし、心臓だけでなく、血管にも特殊な種類の筋細胞があります。
人体を構成する200種類（またはそれ以上）の細胞はすべて、これら4つの組織型の1つに含まれています。これは、数百種類の細胞を記憶するよりもはるかに扱いやすいですよね？
それでは、生物学のクラスで遭遇する可能性のある特別な細胞タイプの1つをチェックしてみましょう。これは、もう少し詳しく知る必要があるものです。
特殊な血球
君の 循環系 生物学のクラスでカバーする可能性が最も高いものの1つです。それで、今がそれを知る時です！ あなたの循環器系は一連の 血管 –動脈、静脈、毛細血管–およびいくつかの特殊な血球タイプ：
- 赤血球: これらの赤い円盤状の細胞は、体全体に酸素を運ぶ役割を果たします。 それらはあなたが呼吸する空気からの酸素に結合し、それを必要とする組織にそれを放出することができる特別なタンパク質であるヘモグロビンを含んでいます。
- 白血球: 風邪やインフルエンザと戦うのに助けが必要ですか？ あなたの白血球はあなたを助けるためにそこにあります！ 白血球はあなたの免疫システムの重要な要素を構成しています。 それらはあなたの体が危険な病原体を特定するのを助け、あなたが病気になりすぎないようにそれらを破壊します。
- 血小板： 血小板は、血液中の最小の細胞型であり、血栓形成に重要な役割を果たします。 血小板が損傷や組織の破れを感知すると、血小板は凝集し始め、血餅を形成して出血を遅らせたり止めたりします。
あなたの体は絶えず新鮮な血球を解き放ち、古い血球や損傷した血球を置き換えます。 そして、すべての血球は、血球の作成を専門とする幹細胞の集団から、骨髄内で「生まれ」ます。
特殊な神経細胞
また、のセルに出くわす可能性があります 神経系 あなたの体の中で。 しかし、心配しないでください。脳は複雑に見えるかもしれませんが、神経について学ぶことは、あなたが思っているよりも簡単でしょう。
一つには、神経細胞の2つの主要な分類があります：ニューロンとグリア。
ニューロン 神経です-あなたがあなたの神経系について考えるときあなたがおそらく描写している細胞。 それらはあなたの脳のすべての「思考」を制御するために情報を送信し、また筋肉の動きや他の基本的な身体機能を制御します。
また、全身の神経が脊髄と脳に信号を送り返します。 たとえば、痛みを感じる神経は、傷ついたときに脳に伝えるので、痛みの原因となったものをすべて回避できます。
グリア あなたの神経が適切に機能するのを助ける支持細胞です。 いくつかの主要なものがあります グリアの種類、そしてすべてがあなたの脳、脊髄および他の神経が効率的に通信するのを助けるのに役割を果たします。 一部のグリア細胞はミエリンを生成します。ミエリンは、より良いコミュニケーションのためにニューロンを「絶縁」するワックス状の物質です。
他のものは脳の免疫細胞として働き、さもなければあなたの神経を傷つけるであろう感染症と戦うのを助けます。 そしてさらに他のものはあなたの神経系が適切に働くエネルギーを持っているようにあなたのニューロンに栄養素を供給し続けるのを助けます。
特殊な筋細胞
あなたが研究する可能性が高い3番目の主要な細胞型はあなたの筋肉細胞です。 そして、ありがたいことに、3つの筋細胞タイプは簡単に習得できます。
まず、あなたは持っています 骨格筋細胞 –あなたの体の実質的にすべての筋肉を構成する細胞。 骨格筋は、驚くべきことに、骨格に固定されている種類の筋肉です。
それはあなたの骨を動かすために収縮します。 たとえば、上腕二頭筋を収縮させると、ひじを曲げます。 骨格筋細胞は、部分的には、脳によって自発的に制御されています。 つまり、たとえば、足を動かすことを決定でき、脳はその動きに対応する信号を送信します。
次に、あなたは持っています 心筋細胞. これらはあなたの心臓を構成し、あなたの体を通して血液を送り出すために収縮する細胞です。 心筋細胞の収縮は ない 自発的に制御–代わりに、あなたの体はあなたがそれについて考える必要なしに安定した心臓のリズムを維持します。
最後に、 平滑筋細胞. 平滑筋は、特定の血管の内層だけでなく、胃などの一部の臓器も構成します。 平滑筋は、臓器の動きを助けるために重要です。 たとえば、平滑筋の収縮は、適切な消化を可能にするために消化管を通して食物を移動させるのに役立ちます。
心筋のように、平滑筋の収縮は自発的に制御されていません。 ですから、例えば、あなたの体はあなたのためにそれをするので、あなたはあなたの胃からあなたの腸に食物を動かすことについて考える必要はありません。
結論：細胞の特殊化
セルの特殊化について知っておくべきことの要点は次のとおりです。
- 細胞は、未成熟な幹細胞から成熟した高機能細胞へと、 差別化.
- 分化は、発達中の細胞が独特の構造をとることを可能にし、それは細胞が実行することを可能にします 特殊機能.
- 分化のプロセスは、環境からの信号によって引き起こされ、変化をもたらします 遺伝子発現 それは細胞の発達を導きます。
- 分化により、細胞は 4つの主要な組織タイプ：上皮組織、神経組織、結合組織、筋肉組織。
- 少なくともあります 200種類の細胞タイプ 人体で。 あなたが最もよく知る必要があるいくつかは、特殊な血液細胞、特殊な神経細胞、特殊な筋肉細胞を含みます。