Celule specializate: definiție, tipuri și exemple

Este posibil ca, în acest moment al cursurilor dvs., să vă familiarizați cu structura celulelor eucariote - și dacă nu, iată un manual fantastic pentru tine.

Ceea ce ați fi observat, totuși, este că majoritatea diagramelor de structură celulară arată destul de simplu. Ai celulele tale circulare de animale, celulele de plante mai unghiulare și toate organitele din interior membrana celulara.

Ei bine, nu este surprinzător, aceste diagrame - deși corecte! - nu spune toată povestea. Adevărul este că celulele vin în toate formele și dimensiunile diferite. Și, mai ales în organismele multicelulare, cum ar fi animalele și plantele, celulele pot arăta (și acționa) în mod drastic diferite una de cealaltă.

Are sens, nu? Nu v-ați aștepta ca celulele care alcătuiesc o petală de flori, de exemplu, să arate și să acționeze la fel ca celulele care alcătuiesc rădăcinile plantei. În mod similar, celulele pielii tale, de exemplu, ar arăta drastic diferit de celulele ficatului, să zicem, deoarece aceste două celule au funcții foarte diferite în corpul uman.

Acolo este specializarea celulelor intră. Specializarea celulară permite celulelor noi să se dezvolte într-o gamă de țesuturi diferite, toate lucrând împreună pentru a face ca organismele vii să funcționeze ca un întreg.

Procesul de specializare celulară - exact Cum celulele se dezvoltă în diversele lor forme - este complex. Există sute de tipuri de celule specifice în corp care apar din celulele de bază foarte generale și generale numite celule stem.

Toate celulele specializate din corp provin din același țesut originar: grupul de celule stem care alcătuiesc etapele timpurii ale unui embrion. Celulele stem sunt un tip unic de celule, deoarece, deși sunt celule imature fără nicio specializare, pot urmați un „plan” de dezvoltare pentru a vă dezvolta în miile de tipuri de celule unice găsite în întregul corp.

Există diferite tipuri de celule stem, separate de câte țesuturi se pot dezvolta. Celulele stem găsite într-un embrion, de exemplu, se pot dezvolta în orice tip de țesut - care este modul în care treceți de la o singură celulă stem la un copil uman complet format.

Celulele stem adulte, precum celulele stem găsite în măduva osoasă, se pot dezvolta doar într-o mână de tipuri de celule mature. Dar linia de jos este că toate celulele stem sunt celule „precursoare” nespecializate care se pot dezvolta în cel puțin un tip de celule mature.

Celulele stem se dezvoltă în țesuturi mature printr-un proces numit diferenţiere. Pentru a înțelege cum funcționează diferențierea, gândiți-vă la concepte de comunicare celulară ai învățat la orele tale de biologie.

Comunicarea celulară funcționează în trei etape. A recepţie faza, în care receptorii speciali de pe suprafața celulei primesc un fel de semnal din mediu; A transducție faza, care transmite acel mesaj de la suprafața celulei către interiorul celulei; și a raspuns fază, în care celula își schimbă comportamentul pe baza semnalului respectiv.

Deci, cum funcționează asta în diferențierea celulară? Ei bine, să presupunem că corpul tău are nevoie de mai multe celule roșii din sânge. Vă trimite un semnal către celulele stem din sânge că aveți nevoie de mai multe celule roșii din sânge. Acest semnal este primit pe suprafața celulei.

Celula stem transmite (sau transduce) acel mesaj către nucleu, astfel încât celula știe că corpul tău are nevoie de mai multe celule roșii din sânge. Apoi celulele stem răspunde prin activarea genelor care o vor ajuta să se transforme într-o celulă roșie din sânge și voilà - celula devine o celulă roșie din sânge.

În timp ce oamenii de știință știu că corpul uman conține trilioane de celule, exact câte tipuri de celule alcătuiesc corpul este încă un câmp de studiu activ. Cea mai recentă estimare menționează că există cel puțin 200 de tipuri de celule unice în corpul uman, cel puțin pe baza aspectului. Unii oameni de știință cred că estimarea este redusă, totuși, și noi tipuri de celule sunt încă descoperite în mod regulat.

Linia de jos? Vă uitați la sute de căi diferite de specializare celulară pe care le pot lua celulele stem.

Cu toate acestea, celulele umane aparțin tuturor uneia dintre cele patru categorii generale:

• Tesut epitelial: Celulele epiteliale vă acoperă țesuturile și sunt importante pentru protejarea țesuturilor subiacente, precum și pentru a ajuta la absorbție. Veți găsi țesuturi epiteliale în piele, țesut glandular și multe altele.
• Țesut conjunctiv: Țesutul conjunctiv, bine, vă conectează și vă asigură țesuturile. Oferă sprijin structural corpului tău. Acest tip de țesut include oase, cartilaj, tendoane, ligamente și fascia.
• Tesut nervos: Sistemul tău nervos ajută la transmiterea informațiilor pe tot corpul. Este compus din sistemul nervos central (sau SNC), care include creierul și măduva spinării și sistemul nervos periferic (SNP), care include nervii din restul corpului.
• Tesut muscular: Acest tip este probabil cel mai ușor de imaginat - știi ce sunt mușchii! Dar veți găsi și tipuri speciale de celule musculare în vasele de sânge, precum și în inimă.

Toate cele 200 (sau mai multe) tipuri de celule care alcătuiesc corpul uman se găsesc într-unul dintre aceste patru tipuri de țesuturi - mult mai ușor de învățat decât memorarea a sute de tipuri de celule, nu?

Acum, să verificăm unul dintre tipurile speciale de celule pe care probabil le veți întâlni în orele dvs. de biologie - cele pe care va trebui să le cunoașteți puțin mai în profunzime.

Ta sistem circulator este una dintre cele pe care este cel mai probabil să le acoperiți la clasa de biologie - așa că acum este momentul să o cunoaștem! Sistemul dvs. circulator este alcătuit dintr-o serie de vase de sânge - artere, vene și capilare - precum și câteva tipuri specializate de celule sanguine:

• globule rosii: Aceste celule roșii, în formă de disc, sunt cele responsabile de transportarea oxigenului pe tot corpul. Acestea conțin hemoglobină, o proteină specială care se poate lega de oxigenul din aerul pe care îl respiri și apoi îl eliberează înapoi în țesuturile care au nevoie de ea.
• celule albe: Aveți nevoie de ajutor pentru a combate răceala sau gripa? Celulele albe din sânge sunt acolo pentru a vă ajuta! Celulele albe din sânge reprezintă o componentă cheie a sistemului imunitar. Ele vă ajută corpul să identifice agenții patogeni periculoși și îi distrug pentru a vă împiedica să vă îmbolnăviți prea mult.
• Trombocite: Cel mai mic tip de celule din sânge, trombocitele joacă un rol cheie în formarea cheagurilor de sânge. Odată ce trombocitele simt leziuni sau țesuturi rupte, acestea încep să se aglomereze, formând un cheag de sânge pentru a încetini sau a opri sângerarea.

Corpul tău produce în mod constant celule proaspete din sânge pentru a le înlocui pe cele mai vechi sau deteriorate. Și toate celulele sanguine se „nasc” în măduva osoasă, dintr-o populație de celule stem specializate în crearea celulelor sanguine.

De asemenea, veți întâlni probabil celulele sistem nervos în corpul tău. Dar nu vă faceți griji - deși creierul ar putea părea complicat, învățarea despre nervi este probabil mai ușoară decât credeți.

Pentru unul, există doar două clasificări majore ale celulelor nervoase: neuroni și glia.

Neuroni sunt nervi - celulele pe care probabil le imaginezi atunci când te gândești la sistemul tău nervos. Acestea transmit informații pentru a controla toate „gândirile” din creierul dvs. și, de asemenea, pentru a controla mișcarea musculară și alte funcții de bază ale corpului.

De asemenea, nervii din tot corpul trimit semnale înapoi către măduva spinării și creier. Nervii care detectează durerea, de exemplu, îți spun creierul când ești rănit, astfel încât să poți evita orice a cauzat durerea.

Glia sunt celulele de sprijin care vă ajută nervii să funcționeze corect. Există câteva majore tipuri de gliași toți joacă un rol în a ajuta creierul, măduva spinării și alți nervi să comunice eficient. Unele celule gliale produc mielină, o substanță cerată care vă „izolează” neuronii pentru o mai bună comunicare.

Alții acționează ca celulele imune ale creierului, ajutând la combaterea infecțiilor care altfel v-ar dăuna nervilor. Și alții vă ajută să vă mențineți neuronii alimentați cu nutrienți, astfel încât sistemul nervos să aibă energia de a funcționa corect.

Al treilea tip major de celule pe care probabil le veți studia sunt celulele musculare. Și, din fericire, cele trei tipuri de celule musculare sunt ușor de învățat.

Mai întâi, ai celulele musculare scheletice - celulele care alcătuiesc practic toți mușchii din corpul tău. Mușchiul scheletic este genul de mușchi care - surpriză - este ancorat de scheletul tău.

Se contractă pentru a vă mișca oasele. Deci, să zicem, când vă contractați bicepul, vă veți îndoi cotul. Celulele musculare scheletice sunt, în parte, controlate voluntar de creierul tău. Asta înseamnă că puteți decide să vă mișcați piciorul, de exemplu, iar creierul dvs. va trimite un semnal care corespunde acelei mișcări.

Apoi, ai celulele musculare cardiace. Acestea sunt celulele care alcătuiesc inima și se contractă pentru a pompa sânge prin corp. Contracția celulelor musculare cardiace este nu controlat voluntar - în schimb, corpul tău menține un ritm cardiac constant, fără ca tu să fii nevoit să te gândești la asta.

În cele din urmă, există celulele musculare netede. Mușchiul neted formează căptușeala anumitor vase de sânge, precum și a unor organe, cum ar fi stomacul. Mușchiul neted este important pentru a vă ajuta organele să se miște. De exemplu, contracția musculară netedă ajută la deplasarea alimentelor prin tractul digestiv pentru a permite o digestie corectă.

La fel ca mușchiul cardiac, contracția mușchiului neted nu este controlată voluntar. Deci, de exemplu, nu trebuie să vă gândiți la mutarea alimentelor din stomac în intestine, deoarece corpul dvs. o face doar pentru dvs.

Iată esența a ceea ce trebuie să știți despre specializarea celulară:

• Celulele se dezvoltă din celule stem imature în celule mature, extrem de funcționale, printr-un proces numit diferenţiere.
• Diferențierea permite celulelor în curs de dezvoltare să preia structuri unice și permite celulei să se desfășoare funcții specializate.
• Procesul de diferențiere este declanșat de semnale din mediul înconjurător și are ca rezultat schimbări în expresia genelor care ghidează dezvoltarea celulei.
• Diferențierea permite celulelor să se dezvolte în patru tipuri majore de țesuturi: țesut epitelial, țesut nervos, țesut conjunctiv și țesut muscular.
• Există cel puțin 200 de tipuri de celule diferite în corpul uman. Unele pe care va trebui să le cunoașteți cel mai bine includ celulele sanguine specializate, celulele nervoase specializate și celulele musculare specializate.