Специјализоване ћелије: дефиниција, типови и примери

Шансе су да сте у овом тренутку својих курсева толико добро упознати са структуром еукариотских ћелија - а ако не, ево фантастичан буквар за вас.

Оно што сте можда приметили јесте да већина дијаграма ћелијске структуре изгледа прилично основно. Имате своје кружне ћелије животиња, своје углатије биљне ћелије и све органеле унутар ћелијске мембране.

Па, није изненађујуће што су ти дијаграми - иако тачни! - не говори целу причу. Истина је да ћелије долазе у свим различитим облицима и величинама. И, посебно у вишећелијским организмима попут животиња и биљака, ћелије могу изгледати (и деловати) драстично другачије једна од друге.

Има смисла, зар не? Не бисте очекивали, на пример, да ћелије које чине латицу цвећа изгледају и понашају се исто као и ћелије које чине корене биљке. Слично томе, ваше ћелије коже, на пример, изгледале би драстично другачије од, рецимо, ћелија ваше јетре - јер те две ћелије имају веома различите функције у људском телу.

Ето где специјализација ћелија долази у. Специјализација ћелија омогућава новим ћелијама да се развију у низ различитих ткива, која све заједно раде како би живи организми функционисали као целина.

Процес специјализације ћелија - тачно како ћелије се развијају у своје разнолике облике - сложено је. Постоје стотине специфичних типова ћелија у телу које настају из врло основних и општих ћелија које се називају матичне ћелије.

Све специјализоване ћелије у телу потичу из истог ткива порекла: група матичне ћелије који чине најраније стадијуме ембриона. Матичне ћелије су јединствени тип ћелија, јер, иако су незреле ћелије без икакве специјализације, то могу следите развојни „нацрт“ да бисте се развили у хиљаде јединствених типова ћелија које се налазе у вашем телу.

Постоје различите врсте матичних ћелија, одвојене колико ткива могу да се развију. На пример, матичне ћелије које се налазе у ембриону могу се развити у било који врста ткива - на тај начин се од једне матичне ћелије прелази у потпуно обликовану људску бебу.

Матичне ћелије одраслих, попут матичних ћелија које се налазе у вашој коштаној сржи, могу се развити у само неколико зрелих типова ћелија. Закључак је то све матичне ћелије су неспецијализоване ћелије „претече“ које се могу развити у најмање један зрели тип ћелија.

Матичне ћелије се развијају у зрела ткива кроз процес тзв диференцијација. Да бисте разумели како диференцијација функционише, вратите се на концепти ћелијске комуникације научили сте на часовима биологије.

Ћелијска комуникација ради у три фазе. А. рецепција фаза, у којој посебни рецептори на површини ћелије примају неку врсту сигнала из околине; а трансдукција фаза, која ту поруку преноси са површине ћелије у унутрашњост ћелије; и а одговор фаза, где ћелија мења своје понашање на основу тог сигнала.

Па како то функционише у диференцијацији ћелија? Па, рецимо да је вашем телу потребно више црвених крвних зрнаца. Шаље матичним ћелијама крви сигнал да вам треба више црвених крвних зрнаца. Овај сигнал је примљен на површини ћелије.

Матична ћелија преноси (или претвара) ту поруку језгру, тако да ћелија зна да вашем телу треба више црвених крвних зрнаца. Затим матичне ћелије одговорити активирањем гена који ће му помоћи да се развије у црвене крвне ћелије и воила - ћелија постаје црвена крвна зрнца.

Иако научници знају да људско тело садржи билијуне ћелија, тачно колико типова ћелија чини тело још увек је активно поље проучавања. Најновија процена примећује да их има најмање 200 јединствених типова ћелија у људском телу, бар на основу изгледа. Неки научници сматрају да је та процена ниска, а нови типови ћелија се и даље редовно откривају.

Доња граница? Гледате на стотине различитих путева специјализације ћелија које ваше матичне ћелије могу да пређу.

Међутим, све људске ћелије припадају једној од четири свеукупне категорије:

• Епително ткиво: Епителне ћелије постављају ваша ткива и важне су за заштиту основних ткива, као и за помоћ у апсорпцији. Наћи ћете епителна ткива у кожи, жлезданом ткиву и још много тога.
• Везивно ткиво: Везивно ткиво, добро, повезује и осигурава ваша ткива. Пружа структурну подршку вашем телу. Ова врста ткива укључује кости, хрскавицу, тетиве, лигаменте и фасције.
• Нервно ткиво: Ваш нервни систем помаже у преношењу информација по целом телу. Састоји се од вашег централног нервног система (или ЦНС), који укључује ваш мозак и кичмену мождину, и вашег периферног нервног система (ПНС), који укључује живце у остатку вашег тела.
• Мишићно ткиво: Ову врсту је вероватно најлакше замислити - знате шта су мишићи! Али такође ћете пронаћи посебне врсте мишићних ћелија у крвним судовима, као и у срцу.

Свих 200 (или више) врста ћелија које чине људско тело налазе се у једној од те четири врсте ткива - много је лакше научити него памтити стотине типова ћелија, зар не?

Сада, хајде да проверимо неке од посебних типова ћелија на које ћете вероватно наићи на часовима биологије - оне које ћете морати знати мало детаљније.

Ваш циркулаторни систем је једно од оних које ћете највероватније покрити на часу биологије - па је сада време да га упознате! Ваш крвожилни систем састоји се од низа крвни судови - артерије, вене и капиларе - као и неколико специјализованих типова крвних зрнаца:

• Црвена крвна зрнца: Ове црвене ћелије у облику диска одговорне су за пренос кисеоника кроз ваше тело. Садрже хемоглобин, посебан протеин који се може везати за кисеоник из ваздуха који удишете, а затим га пустити назад у ткива којима је потребан.
• бела крвна зрнца: Треба вам помоћ у сузбијању прехладе или грипа? Ваша бела крвна зрнца су ту да вам помогну! Беле крвне ћелије чине кључну компоненту вашег имунолошког система. Они помажу вашем телу да идентификује опасне патогене и уништавају их да вам не преболе.
• Тромбоцити: Тромбоцити најмање врсте ћелија у вашој крви, играју кључну улогу у стварању крвних угрушака. Једном када тромбоцити осете оштећење или поцепано ткиво, почињу да се скупљају, стварајући крвни угрушак који успорава или зауставља крварење.

Ваше тело непрестано избацује свеже крвне ћелије да би заменило старије или оштећене. И све ваше крвне ћелије су "рођене" у вашој коштаној сржи, из популације матичних ћелија које су се специјализовале за стварање крвних зрнаца.

Такође ћете вероватно наићи на ћелије нервни систем у вашем телу. Али не брините - иако мозак може изгледати компликовано, учење о вашим живцима је вероватно лакше него што мислите.

Као прво, постоје само две главне класификације нервних ћелија: неурони и глија.

Неурони су нерви - ћелије које вероватно замишљате када размишљате о свом нервном систему. Они преносе информације како би контролисали све „размишљање“ у вашем мозгу, а такође контролишу кретање мишића и друге основне телесне функције.

Такође, нерви у целом телу шаљу сигнале кичменој мождини и мозгу. Нерви који осећају бол, на пример, говоре вашем мозгу када су повређени, тако да можете избећи шта је проузроковало бол.

Глиа су носеће ћелије које помажу вашим живцима да правилно функционишу. Постоји неколико главних врсте глија, и сви играју улогу у помагању вашем мозгу, кичменој мождини и другим нервима да ефикасно комуницирају. Неке глија ћелије производе миелин, воштану супстанцу која „изолује“ ваше неуроне за бољу комуникацију.

Други делују као имунолошке ћелије мозга, помажући у борби против инфекција које би иначе нашкодиле вашим живцима. А други помажу у одржавању ваших неурона храњивим састојцима, тако да ваш нервни систем има енергију за правилан рад.

Трећи главни тип ћелија који ћете вероватно проучавати су ваше мишићне ћелије. И, срећом, лако је научити три типа мишићних ћелија.

Прво, имаш ћелије скелетних мишића - ћелије које чине готово све мишиће вашег тела. Скелетни мишићи су она врста мишића која је - изненађење - усидрена на ваш скелет.

Уговара вам померање костију. Па, рецимо, када стегнете бицеп, савићете лакат. Ћелијским мишићима ваш мозак делом добровољно управља. То значи да можете на пример да одлучите да померите ногу и ваш мозак ће послати сигнал који одговара том покрету.

Даље, имате ћелије срчаног мишића. То су ћелије које чине ваше срце и уговарају пумпу крви кроз ваше тело. Контракција ћелија срчаног мишића је не добровољно контролисани - уместо тога, ваше тело одржава сталан срчани ритам, а да не морате да размишљате о томе.

Коначно, постоје ћелије глатких мишића. Глатки мишићи чине облоге одређених крвних судова, као и неких органа, попут стомака. Глатки мишићи су важни за помоћ органима да се крећу. На пример, контракција глатких мишића помаже у кретању хране кроз ваш пробавни тракт како би се омогућило правилно варење.

Као и срчани мишић, контракција глатких мишића се не контролише добровољно. Тако, на пример, не треба да размишљате о премештању хране из желуца у црева, јер ваше тело то само ради за вас.

Ево суштине онога што треба да знате о специјализацији ћелија:

• Ћелије се од незрелих матичних ћелија развијају у зреле, високо функционалне ћелије процесом тзв диференцијација.
• Диференцијација омогућава ћелијама у развоју да попримају јединствене структуре и омогућава ћелији да врши свој рад специјализоване функције.
• Процес диференцијације покрећу сигнали из околине и резултирају променама у Експресија гена који воде развој ћелије.
• Диференцијација омогућава ћелијама да се развију у четири главне врсте ткива: епително ткиво, нервно ткиво, везивно ткиво и мишићно ткиво.
• Има их бар 200 различитих типова ћелија у људском телу. Неке које ћете морати најбоље знати укључују специјализоване крвне ћелије, специјализоване нервне ћелије и специјализоване мишићне ћелије.