სპეციალიზებული უჯრედები: განმარტება, ტიპები და მაგალითები

შანსები არის, რომ თქვენი კურსების ამ ეტაპზე კარგად გაეცანით ევკარიოტული უჯრედების სტრუქტურას - და თუ არა, აქ არის ფანტასტიკური პრაიმერი თქვენთვის.

რაც ალბათ შეგიმჩნევიათ არის ის, რომ უჯრედის სტრუქტურის დიაგრამების უმეტესობა საკმაოდ ძირეულად გამოიყურება. თქვენ გაქვთ თქვენი ცირკულარული ცხოველური უჯრედები, თქვენი უფრო კუთხოვანი მცენარეული უჯრედები და ყველა ორგანელი უჯრედის მემბრანა.

გასაკვირი არ არის, რომ ეს დიაგრამები - მართალია ზუსტი! - ნუ მთქავ მთელ ამბავს. სიმართლე ისაა, რომ უჯრედები გვხვდება სხვადასხვა ფორმის და ზომის. განსაკუთრებით, მრავალუჯრედიან ორგანიზმებში, როგორიცაა ცხოველები და მცენარეები, უჯრედებს შეუძლიათ ერთმანეთისგან მკვეთრად განსხვავებული (და მოქმედება).

აზრი აქვს, არა? თქვენ არ მოელით, რომ უჯრედები, რომლებიც ქმნიან ყვავილის ფურცელს, გამოიყურება და იმოქმედონ ისევე, როგორც უჯრედები, რომლებიც ქმნიან მცენარის ფესვებს. ანალოგიურად, თქვენი კანის უჯრედები, მაგალითად, მკვეთრად განსხვავდება, ვიდრე, მაგალითად, თქვენი ღვიძლის უჯრედები - რადგან ამ ორ უჯრედს ადამიანის სხეულში ძალიან განსხვავებული ფუნქციები აქვს.

აი სად უჯრედების სპეციალიზაცია შემოდის. უჯრედების სპეციალიზაცია საშუალებას აძლევს ახალ უჯრედებს სხვადასხვა ქსოვილებში გადაიზარდონ, ყველა ერთად მუშაობს, რომ ცოცხალი ორგანიზმები მთლიანობაში ფუნქციონირებენ.

უჯრედების სპეციალიზაციის პროცესი - ზუსტად როგორ უჯრედები ვითარდება მათი მრავალფეროვანი ფორმებით - რთულია. სხეულში ასობით სპეციფიკური უჯრედის ტიპი არსებობს, რომლებიც წარმოიქმნება ძალიან ძირითადი და ზოგადი ტიპის უჯრედებიდან, რომლებსაც ღეროვანი უჯრედები ეწოდება.

სხეულის ყველა სპეციალიზებული უჯრედი მოდის ერთიდაიგივე წარმოშობის ქსოვილისგან: ჯგუფის ჯგუფი ღეროვანი უჯრედები რომლებიც ქმნიან ემბრიონის ადრეულ სტადიებს. ღეროვანი უჯრედები უჯრედის უნიკალური ტიპია, რადგან, მიუხედავად იმისა, რომ ისინი უმწიფარი უჯრედები არიან, ყოველგვარი სპეციალიზაციის გარეშე, მათ შეუძლიათ დაიცავით განვითარების "გეგმა", რომ გადაიზარდოს ათასობით უნიკალური უჯრედის ტიპი, რომლებიც გვხვდება თქვენს სხეულში.

არსებობს სხვადასხვა ტიპის ღეროვანი უჯრედები, რომელთაგან გამოყოფილია რამდენი ქსოვილის ჩამოყალიბება. ემბრიონში აღმოჩენილი ღეროვანი უჯრედები შეიძლება განვითარდეს ნებისმიერი ქსოვილის ტიპი - ასე გადადიხართ ერთი ღეროვანი უჯრედიდან მთლიანად ჩამოყალიბებულ ახალშობილამდე.

მოზრდილთა ღეროვანი უჯრედები, ისევე როგორც თქვენს ძვლის ტვინში აღმოჩენილი ღეროვანი უჯრედები, შეიძლება მხოლოდ რამდენიმე უჯრედში გადაიზარდოს. მაგრამ დედააზრი ისაა ყველა ღეროვანი უჯრედები არასპეციალიზებული "წინამორბედი" უჯრედებია, რომლებიც შეიძლება განვითარდეს მინიმუმ ერთ სექსუალურ უჯრედად.

ღეროვანი უჯრედები სექსუალურ ქსოვილებად იქცევიან პროცესით, რომელსაც ე.წ. დიფერენცირება. იმის გასაგებად, თუ როგორ მუშაობს დიფერენცირება, გაიხსენეთ აქ უჯრედულ – კომუნიკაციური ცნებები თქვენ ისწავლეთ თქვენი ბიოლოგიის გაკვეთილებზე.

უჯრედული კომუნიკაცია მუშაობს სამ ეტაპად. ა მიღება ფაზა, რომელშიც უჯრედის ზედაპირზე სპეციალური რეცეპტორები იღებენ რაიმე სახის სიგნალს გარემოდან; ა ტრანსდუქცია ფაზა, რომელიც აგზავნის ამ შეტყობინებას უჯრედის ზედაპირიდან უჯრედის შიგნიდან; და პასუხი ფაზა, სადაც უჯრედი ცვლის თავის ქცევას ამ სიგნალის საფუძველზე.

როგორ მუშაობს ეს უჯრედების დიფერენცირებაში? ვთქვათ, თქვენს სხეულს სჭირდება მეტი სისხლის წითელი უჯრედები. ეს აგზავნის სიგნალს თქვენს სისხლის ღეროვან უჯრედებში, რომ გჭირდებათ უფრო მეტი სისხლის წითელი უჯრედები. ეს სიგნალია მიიღო უჯრედის ზედაპირზე.

ღეროვანი უჯრედი გადასცემს (ან ტრანსდუქციები) ეს შეტყობინება ბირთვს, ამიტომ უჯრედმა იცის, რომ თქვენს სხეულს უფრო მეტი სისხლის წითელი უჯრედები სჭირდება. შემდეგ ღეროვანი უჯრედები უპასუხეთ გენების გააქტიურებით, რაც ხელს შეუწყობს მას სისხლის წითელ უჯრედად ჩამოყალიბებას და ვოილია - უჯრედი ხდება სისხლის წითელი უჯრედები.

მიუხედავად იმისა, რომ მეცნიერებმა იციან, რომ ადამიანის სხეული შეიცავს ტრილიონობით უჯრედს, ზუსტად რამდენი უჯრედის ტიპია სხეული, ჯერ კიდევ შესწავლის აქტიური სფეროა. უახლესი შეფასებით აღნიშნულია, რომ სულ მცირე ადამიანის ორგანიზმში 200 უნიკალური უჯრედის ტიპი, ყოველ შემთხვევაში, გარეგნობიდან გამომდინარე. ზოგი მეცნიერი ფიქრობს, რომ სავარაუდო შეფასება დაბალია, ხოლო უჯრედების ახალი ტიპები კვლავ რეგულარულად აღმოაჩინება.

დედააზრი? თქვენ ათვალიერებთ უჯრედების სპეციალიზაციის ასობით სხვადასხვა გზას, რომელთა გავლა შეუძლიათ თქვენს ღეროვან უჯრედებს.

ამასთან, ადამიანის უჯრედები მიეკუთვნება ოთხიდან ერთ კატეგორიას:

• Ეპითელური ქსოვილი: ეპითელური უჯრედები თქვენს ქსოვილებს ალაგებს და ისინი მნიშვნელოვანია ფუძემდებლური ქსოვილების დასაცავად და ასევე შეწოვაში. თქვენ იპოვით ეპითელურ ქსოვილებს თქვენს კანში, ჯირკვლის ქსოვილში და სხვა.
• შემაერთებელი ქსოვილი: შემაერთებელი ქსოვილი კარგად აკავშირებს და უზრუნველყოფს თქვენს ქსოვილებს. ის უზრუნველყოფს თქვენი სხეულის სტრუქტურულ მხარდაჭერას. ქსოვილის ეს ტიპი მოიცავს ძვლებს, ხრტილებს, მყესებს, იოგებს და ფასციას.
• ნერვული ქსოვილი: თქვენი ნერვული სისტემა ხელს უწყობს ინფორმაციის გადაცემას მთელ სხეულში. იგი შედგება თქვენი ცენტრალური ნერვული სისტემისგან (ან ცნს-სგან), რომელიც მოიცავს თქვენს ტვინს და ზურგის ტვინს და თქვენს პერიფერიულ ნერვულ სისტემას (PNS), რომელიც მოიცავს ნერვებს მთელ თქვენს დანარჩენ სხეულში.
• Კუნთების ქსოვილი: ამ ტიპის გამოსახვა ალბათ ყველაზე ადვილია - იცით რა კუნთებია! მაგრამ თქვენ ასევე ნახავთ კუნთების უჯრედების სპეციალურ ტიპებს სისხლძარღვებში, ასევე გულში.

ყველა 200 (ან მეტი) ტიპის უჯრედები, რომლებიც ქმნიან ადამიანის სხეულს, გვხვდება ქსოვილების ამ ოთხი ტიპებიდან ერთში - ბევრად უფრო მეტი გასაგებია, ვიდრე ასობით უჯრედის ტიპების დამახსოვრება, არა?

ახლა მოდით, გადავამოწმოთ უჯრედების სპეციალური ტიპები, რომლებსაც ბიოლოგიის გაკვეთილებზე წააწყდებით - ის, რაც ცოტა მეტი სიღრმისეულად უნდა იცოდეთ.

შენი სისხლის მიმოქცევის სისტემა არის ერთ-ერთი მათგანი, რომელსაც ბიოლოგიის კლასში ყველაზე მეტად დაფარავთ - ახლა დროა გაეცნოთ მას! თქვენი სისხლის მიმოქცევის სისტემა შედგება მთელი რიგიდან სისხლძარღვები - არტერიები, ვენები და კაპილარები - აგრეთვე სისხლის უჯრედების რამდენიმე სპეციალიზირებული ტიპი:

• სისხლის წითელი უჯრედები: ეს წითელი, დისკის ფორმის უჯრედები პასუხისმგებელნი არიან ჟანგბადის გადატანაზე თქვენს სხეულში. ისინი შეიცავს ჰემოგლობინს, სპეციალურ პროტეინს, რომელსაც შეუძლია დაუკავშირდეს ჟანგბადს თქვენს მიერ ჩასუნთქული ჰაერიდან და შემდეგ გაათავისუფლოს იგი ისევ საჭირო ქსოვილებში.
• სისხლის თეთრი უჯრედების: გჭირდებათ დახმარება გაციების ან გრიპის საწინააღმდეგოდ? თქვენი სისხლის თეთრი უჯრედები იქ არის, რომ დაგეხმაროთ! სისხლის თეთრი უჯრედები თქვენი იმუნური სისტემის ძირითადი კომპონენტია. ისინი ეხმარებიან თქვენს სხეულს საშიში პათოგენების იდენტიფიცირებაში და ანადგურებენ მათ, რომ ზედმეტად არ დაავადდეთ.
• თრომბოციტები: თქვენს სისხლში უჯრედების ყველაზე მცირე ტიპი თრომბოციტები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ თრომბის წარმოქმნაში. მას შემდეგ, რაც თრომბოციტები იგრძნობენ დაზიანებას ან ქსოვილს, ისინი იწყებენ ერთმანეთთან შეგროვებას, თრომბის წარმოქმნას სისხლდენის შეანელებს ან შეაჩერებს.

თქვენი სხეული მუდმივად აშრობს სისხლის ახალ უჯრედებს ძველი ან დაზიანებული უჯრედების შესაცვლელად. თქვენი სისხლის ყველა უჯრედი "იბადება" თქვენს ძვლის ტვინში, ღეროვანი უჯრედების პოპულაციიდან, რომლებიც სპეციალიზირებულნი არიან სისხლის უჯრედების შექმნაში.

თქვენ სავარაუდოდ წააწყდებით უჯრედების უჯრედებს ნერვული სისტემა თქვენს სხეულში. მაგრამ არ ინერვიულოთ - მართალია ტვინი რთულად მოგეჩვენოთ, მაგრამ ნერვების ცოდნა უფრო ადვილია, ვიდრე ფიქრობთ.

ერთისთვის ნერვული უჯრედების მხოლოდ ორი ძირითადი კლასიფიკაციაა: ნეირონები და გლია.

ნეირონები ნერვებია - უჯრედები, რომლებსაც, ალბათ, გამოსახავთ, როდესაც ნერვულ სისტემაზე ფიქრობთ. ისინი გადასცემენ ინფორმაციას თქვენს ტვინში არსებული ყველა "აზროვნების" გასაკონტროლებლად, ასევე აკონტროლებენ კუნთების მოძრაობას და სხეულის სხვა ძირითად ფუნქციებს.

ასევე, თქვენი სხეულის ნერვები ზურგის ტვინს და ტვინს სიგნალებს უბრუნებს. მაგალითად, ტკივილის მგრძნობიარე ნერვები გეუბნებიან თქვენს ტვინს, როდესაც გტკივათ, ასე რომ თქვენ თავიდან აიცილებთ ტკივილს.

გლია არიან დამხმარე უჯრედები, რომლებიც ხელს უწყობენ ნერვების სწორად მუშაობას. არსებობს რამდენიმე ძირითადი გლიას ტიპებიდა ყველა თამაშობს როლს თქვენი ტვინის, ზურგის ტვინის და სხვა ნერვების ეფექტურად კომუნიკაციაში. ზოგიერთ გლიალურ უჯრედში წარმოიქმნება მიელინი, ცვილისებრი ნივთიერება, რომელიც "იზოლირებს" თქვენს ნეირონებს უკეთესი კომუნიკაციისთვის.

სხვები მოქმედებენ როგორც ტვინის იმუნური უჯრედები, ეხმარებიან ინფექციების წინააღმდეგ ბრძოლაში, რომლებიც სხვაგვარად აზიანებს თქვენს ნერვებს. სხვები კი ხელს უწყობენ თქვენი ნეირონების საკვებ ნივთიერებებს მომარაგებას, რათა თქვენს ნერვულ სისტემას ჰქონდეს ენერგია სწორად მუშაობისთვის.

მესამე ძირითადი უჯრედების ტიპები, რომლებსაც სავარაუდოდ შეისწავლით, თქვენი კუნთების უჯრედებია. და, საბედნიეროდ, კუნთოვანი უჯრედების სამი ტიპი ადვილად ისწავლება.

პირველი, თქვენ გაქვთ ჩონჩხის კუნთების უჯრედები - უჯრედები, რომლებიც ქმნიან თქვენს სხეულის პრაქტიკულად ყველა კუნთს. ჩონჩხის კუნთი არის კუნთის ისეთი სახეობა, რომელიც - სიურპრიზი - მიმაგრებულია თქვენს ჩონჩხზე.

ის იკუმშება თქვენი ძვლების გადასაადგილებლად. ასე რომ, თქვით, როდესაც თქვენს ბიცეპტს შეკუმშავთ, იდაყვს მოიხრით. ჩონჩხის კუნთების უჯრედები, ნაწილობრივ, ნებაყოფლობით კონტროლდება თქვენი ტვინის მიერ. ეს ნიშნავს, რომ თქვენ შეგიძლიათ გადაწყვიტოთ ფეხის გადაადგილება, მაგალითად, და თქვენი ტვინი გამოგიგზავნით სიგნალს, რომელიც შეესაბამება ამ მოძრაობას.

შემდეგი, თქვენ გაქვთ გულის კუნთის უჯრედები. ეს არის უჯრედები, რომლებიც ქმნიან თქვენს გულს და იკუმშება სისხლში თქვენი სხეულის მეშვეობით. გულის კუნთის უჯრედების შეკუმშვა არის არა ნებაყოფლობით კონტროლდება - ამის ნაცვლად, თქვენი სხეული ინარჩუნებს სტაბილურ გულის რითმს, მასზე ფიქრის გარეშე.

დაბოლოს, არსებობს გლუვი კუნთების უჯრედები. გლუვი კუნთი ქმნის გარკვეული სისხლძარღვების, ისევე როგორც ზოგიერთი ორგანოების ძირებს, როგორიცაა თქვენი კუჭი. გლუვი კუნთი მნიშვნელოვანია თქვენი ორგანოების მოძრაობაში. მაგალითად, გლუვი კუნთების შეკუმშვა ხელს უწყობს საკვების გადაადგილებას საჭმლის მომნელებელი ტრაქტის გავლით, რათა შესაძლებელი იყოს სათანადო მონელება.

გულის კუნთის მსგავსად, გლუვი კუნთების შეკუმშვა ნებაყოფლობით არ კონტროლდება. მაგალითად, თქვენ არ გჭირდებათ იმაზე ფიქრი, რომ კუჭიდან ნაწლავები გადაიტანოთ, რადგან თქვენი სხეული ამას აკეთებს თქვენთვის.

აქ მოცემულია ის, რაც თქვენ უნდა იცოდეთ უჯრედის სპეციალიზაციის შესახებ:

• უჯრედები გაუაზრებელი ღეროვანი უჯრედებიდან მწიფე, მაღალფუნქციურ უჯრედებად იქცევიან პროცესით, რომელსაც ე.წ. დიფერენცირება.
• დიფერენცირება საშუალებას აძლევს განვითარებად უჯრედებს მიიღონ უნიკალური სტრუქტურები და ეს საშუალებას აძლევს უჯრედს განახორციელოს სპეციალიზებული ფუნქციები.
• დიფერენცირების პროცესს იწვევს გარემოდან მიღებული სიგნალები და იწვევს ცვლილებებს გენის გამოხატვა რომლებიც ხელმძღვანელობენ უჯრედის განვითარებას.
• დიფერენცირება საშუალებას იძლევა უჯრედები გადაიზარდონ ქსოვილის ოთხი ძირითადი ტიპი: ეპითელური ქსოვილი, ნერვული ქსოვილი, შემაერთებელი და კუნთოვანი ქსოვილი.
• სულ მცირე 200 განსხვავებული უჯრედის ტიპი ადამიანის სხეულში. ზოგი მათგანი, რომლის ცოდნაც საუკეთესოდ გჭირდებათ, მოიცავს სპეციალიზირებულ სისხლის უჯრედებს, სპეციალურ ნერვულ უჯრედებს და კუნთების სპეციალურ უჯრედებს.