Trong cơ thể người, hơn 200 loại tế bào đã được phân lập, mỗi loại tế bào đều có cùng mã di truyền. Tất cả chúng đều phát triển đầu tiên từ phôi đơn bào và sau đó là phôi đa bào, sau đó ít lâu phân chia thành ba lớp mầm. Từ mỗi bộ phận của nó, các mô của cơ thể đã phát triển, nơi chứa các loại tế bào gần giống nhau. Đồng thời, hầu như tất cả chúng đều phát triển từ cùng một nhóm người đi trước. Quá trình này được gọi là quá trình biệt hóa tế bào. Đây là sự thích nghi cục bộ của tế bào với nhu cầu thực sự của cơ thể, việc thực hiện các chức năng được lập trình theo mã di truyền của nó.
Đặc tính của tế bào và mô
Tế bào xôma của cơ thể có cùng bộ nhiễm sắc thể, không phụ thuộc vào mục đích chức năng. Tuy nhiên, chúng khác nhau về kiểu hình, điều này được giải thích bởi sự chuẩn bị của chúng để thực hiện các nhiệm vụ địa phương khác nhau trongcác mô sinh học. Kiểu hình là kết quả của sự biểu hiện của một tập hợp di truyền cụ thể trong một môi trường cụ thể. Và trong những điều kiện khác nhau, các tế bào có cùng vật liệu di truyền sẽ phát triển khác nhau, có các đặc điểm hình thái khác nhau và thực hiện các chức năng cụ thể.
Một sinh vật phát triển cao cần điều này để hình thành nhiều mô tạo nên các cơ quan của nó. Trong trường hợp này, các mô được tạo ra từ một nhóm đồng nhất của các tiền thân. Quá trình này được gọi là quá trình biệt hóa tế bào. Đây là một chuỗi sự kiện nhằm mục đích tăng trưởng một quần thể tế bào theo các tiêu chí định trước cho sự tăng trưởng và phát triển của các mô sinh học của cơ thể. Nó làm nền tảng cho sự phát triển của một sinh vật và tổ chức đa bào của nó.
Tinh hoa của sự khác biệt
Về mặt sinh học phân tử, biệt hóa tế bào là quá trình kích hoạt một số bộ phận của nhiễm sắc thể và vô hiệu hóa những bộ phận khác. Đó là, đóng gói nhỏ gọn hoặc tháo cuộn các phần của nhiễm sắc thể, giúp chúng có thể đọc được thông tin di truyền. Ở trạng thái liên hợp, khi các gen được đóng gói trong chất nhiễm sắc thể, không thể đọc được và ở dạng mở rộng, các phần mong muốn của mã di truyền sẽ có sẵn cho ARN thông tin và sự biểu hiện sau đó. Điều này có nghĩa là sự khác biệt của tế bào là quá trình đánh máy không được quy định nghiêm ngặt của cùng một loại bao bì nhiễm sắc.
Cytokines và sứ giả
Kết quả là, một nhóm tế bào được phân biệt thành giống hệt nhauđiều kiện và có các đặc điểm hình thái giống nhau, có sự phân biệt các đoạn giống hệt nhau của nhiễm sắc thể. Và trong quá trình tiếp xúc với các sứ giả gian bào, các chất điều hòa cục bộ của quá trình biệt hóa tế bào, các phần mong muốn của gen được kích hoạt và sự biểu hiện của chúng xảy ra. Và do đó, các tế bào của các mô sinh học sản xuất các chất giống nhau và thực hiện các chức năng tương tự, quá trình này được cung cấp. Theo quan điểm này, sự biệt hóa tế bào là tác động trực tiếp của các yếu tố phân tử (cytokine) lên sự biểu hiện của thông tin di truyền.
Thụ thể màng
Các tế bào của cùng một mô có một tập hợp các thụ thể màng tương tự nhau, sự hiện diện của chúng được kiểm soát bởi các chất diệt T của hệ thống miễn dịch. Việc mất một thụ thể tế bào thuộc loại mong muốn hoặc biểu hiện của một thụ thể khác, không dành cho một vị trí nhất định do nguy cơ ung thư, gây ra sự xâm lược trực tiếp của tế bào đối với “kẻ vi phạm”. Kết quả sẽ là sự phá hủy tế bào, sự phân hóa của tế bào không tuân theo các quy tắc được quy định do ảnh hưởng của các sứ giả gian bào từ các cơ quan quản lý chuyên biệt.
Biệt hoá miễn dịch
Tế bào miễn dịch có các phân tử thụ thể đặc biệt được gọi là cụm biệt hóa. Đây là những cái gọi là dấu hiệu, có thể được sử dụng để hiểu các điều kiện mà tế bào miễn dịch phát triển và mục đích của chúng là gì. Chúng trải qua một quá trình biệt hóa lâu dài và phức tạp, ở mỗi giai đoạn, các nhóm tế bào lympho đã phát triển không đủ số lượng thụ thể sẽ bị loại bỏ và phá hủy, hoặc khi chúng tương tác vớikháng thể được phát hiện "không tuân thủ".
Nhóm tế bào và mô
Hầu hết các tế bào cơ thể chia đôi trong quá trình sinh sản nguyên phân. Ở giai đoạn chuẩn bị, thông tin di truyền được nhân đôi, sau đó hai tế bào con có bộ gen giống nhau được hình thành. Không chỉ các phần hoạt động của nhiễm sắc thể là đối tượng để sao chép, mà còn cả những phần tiếp hợp. Do đó, ở các mô, tế bào đã biệt hóa sau khi phân chia làm phát sinh hai tế bào con mới có vật chất di truyền giống với bộ nhiễm sắc thể xôma hoàn chỉnh. Tuy nhiên, chúng không thể biệt hóa thành các tế bào khác, vì chúng không thể di chuyển tự nhiên đến các điều kiện môi trường sống khác, tức là đến các sứ giả biệt hóa khác.
Tăng trưởng dân số tế bào
Ngay sau khi phân chia hai tế bào con, chúng nhận được một bộ bào quan đặc biệt mà chúng thừa hưởng từ mẹ. Các yếu tố chức năng nhỏ nhất này đã được chuẩn bị để thực hiện các nhiệm vụ cần thiết trong một mô sinh học nhất định. Do đó, tế bào con chỉ cần tăng thể tích các khoang của lưới nội chất và tăng kích thước.
Ngoài ra, mục tiêu của sự phát triển tế bào là để có được nguồn cung cấp đầy đủ các chất dinh dưỡng và oxy liên kết. Để làm được điều này, trong trường hợp thiếu oxy hoặc năng lượng, nó sẽ giải phóng các yếu tố hình thành mạch vào khoảng gian bào. Các mạch mao mạch mới mọc lên dọc theo những mỏ neo này, sẽ nuôi sống cả nhóm.ô.
Quá trình tăng kích thước, cung cấp đầy đủ oxy và chất nền năng lượng, đồng thời mở rộng các cơ quan nội bào với tốc độ sản xuất protein tăng được gọi là tăng trưởng tế bào. Nó làm nền tảng cho sự phát triển của một sinh vật đa bào và được điều chỉnh bởi nhiều yếu tố tăng sinh. Tại một thời điểm nào đó, khi đạt đến kích thước tối đa, do một tín hiệu từ bên ngoài hoặc do ngẫu nhiên, tế bào phát triển sẽ lại phân chia một nửa, tiếp tục tăng kích thước của mô sinh học và toàn bộ sinh vật.
Phân biệt trung bì
Như một minh chứng rõ ràng về sự biệt hóa của tế bào gốc và những “hậu duệ” phát triển hơn của chúng, chúng ta nên xem xét sự biến đổi của lớp mầm trung bì của cơ thể người. Từ trung bì - một nhóm tế bào gốc có cấu trúc giống nhau và phát triển với sự hiện diện của các yếu tố biệt hóa, tạo ra các quần thể tế bào như nephrotome, somite, splanchnotome, splanchnotomal mesenchyme và paramesonephric.
Từ mỗi quần thể như vậy, các hình thức biệt hóa trung gian sẽ bắt nguồn, sau này sẽ hình thành các tế bào của một sinh vật trưởng thành. Đặc biệt, ba nhóm tế bào phát triển từ somite: myotome, dermatome và sclerotome. Các tế bào myotome sẽ tạo ra các tế bào cơ, sclerotome - sụn và xương, và dermatome - mô liên kết của da.
Tân sinh tạo ra biểu mô của thận và ống dẫn tinh, và biểu mô tử cung sẽ phân biệt với ống dẫn tinh.ống và tử cung. Kiểu hình của tế bào splanchnotome sẽ được chuẩn bị bởi các yếu tố biệt hóa để biến đổi chúng thành trung biểu mô (màng phổi, màng tim và phúc mạc), cơ tim, vỏ thượng thận. Trung mô của splanchnotome là nguyên liệu ban đầu cho sự phát triển của quần thể tế bào máu, mô liên kết và cơ trơn, mạch máu và tế bào vi mô.
Sự phát triển của các tế bào trong các quần thể này, sự phân chia và biệt hóa nhiều lần của chúng là cơ sở để hỗ trợ khả năng tồn tại của một sinh vật đa bào. Quá trình này còn được gọi là hình thành mô - sự phát triển của các mô từ tiền thân tế bào là kết quả của sự biệt hóa và biến đổi kiểu hình phù hợp với ảnh hưởng của các yếu tố ngoại bào điều chỉnh sự phát triển của chúng.
Biệt hóa tế bào thực vật
Các chức năng của tế bào thực vật phụ thuộc vào vị trí của chúng, cũng như sự hiện diện của các chất điều biến và ức chế tăng trưởng. Phôi của cây trong thành phần của hạt không có vùng sinh dưỡng và vùng nảy mầm, do đó sau khi nảy mầm phải phát triển chúng cần cho sự sinh sản và phát triển. Và cho đến khi đến thời điểm thuận lợi cho sự nảy mầm của nó, nó sẽ nằm im.
Từ thời điểm nhận được tín hiệu tăng trưởng, các chức năng của tế bào thực vật sẽ bắt đầu được thực hiện cùng với sự gia tăng kích thước. Các quần thể tế bào được tạo ra trong phôi sẽ trải qua giai đoạn biệt hóa và biến đổi thành các tuyến vận chuyển, bộ phận sinh dưỡng, cấu trúc mầm.
