Kandungan
- Gene Expression Works by Making Copies of the Gen
- Faktor Dalaman Yang Mempengaruhi Pengkhususan Sel
- Pengasingan Asimetri Menghasilkan Sel Berbeza
- Isyarat Sel Adakah di Root Sel Diferensiasi
- Tanda Tangan Sel oleh Pengaruh Difusi Perkembangan Tisu
- Isyarat Sel Tempatan Membolehkan Sel Mengenalinya Tetangga
- Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Signal Sel Mempengaruhi Pengiktirafan Sel
- Faktor Alam Sekitar Boleh Mempengaruhi Pembezaan Sel
Semasa pembezaan sel dalam organisma multiselular, sel menjadi khusus dan mengambil peranan seperti sel-sel saraf, otot dan darah. Faktor yang terlibat dalam membezakan perbezaan sel termasuk isyarat sel, pengaruh alam sekitar dan tahap perkembangan organisma.
Pembezaan sel asas berlaku selepas sel sperma menyuburkan telur dan zigot yang dihasilkan mencapai saiz tertentu. Pada ketika itu zigot mula mengembangkan jenis sel yang berbeza dan memerlukan sel-sel dibezakan untuk mengambil fungsi khusus.
Mekanisme yang berada di akar pembezaan sel adalah ekspresi gen. Sel-sel organisma mempunyai set gen gen yang serupa kerana kod genetik disalin dari sel telur asal yang disenyawakan oleh sel sperma. Untuk mengambil fungsi khusus, sel hanya akan menyatakan atau menggunakan beberapa gen dalam kod genetiknya dan mengabaikan selebihnya.
Sebagai contoh, sel yang membezakan sel-sel hati akan mengekspresikan sel-sel sel hati, dan sel-sel hati yang lain akan menggunakan set gen hati yang sama. Mereka akan membezakan bersama untuk membentuk hati.
Pembezaan sel berlaku dalam tiga keadaan:
Dalam setiap kes, isyarat sel memberitahu sel apa jenis sel khusus diperlukan. Sel-sel yang tidak dibezakan mengekspresikan gen yang sepadan untuk memenuhi keperluan organisma.
Gene Expression Works by Making Copies of the Gen
Kod genetik sel eukariotik terletak pada DNA dalam nukleus. DNA tidak boleh meninggalkan nukleus supaya sel mesti menyalin gen yang ingin dinyatakan.
RNA Rasul (mRNA) melekat pada DNA dan menyalin gen yang berkaitan. MRNA boleh bergerak di luar nukleus dan membawa arahan genetik kepada ribosom yang terapung di sitoplasma sel atau yang melekat pada retikulum endoplasmik. Ribosom menghasilkan protein yang dikodkan oleh gen yang dinyatakan.
Bergantung kepada isyarat yang diterima oleh sel, pengaruh alam sekitar dan tahap perkembangan sel, proses ekspresi gen boleh disekat pada mana-mana peringkat. Jika protein yang dikodkan oleh gen tidak diperlukan oleh organisma, mRNA tidak akan menyalin gen, dan proses ekspresi gen tidak akan bermula.
Walaupun selepas mRNA menyalin gen, molekul mRNA boleh disekat daripada keluar nukleus atau mungkin tidak dapat mencapai ribosom. Ribosom tidak boleh menghasilkan protein yang diperlukan walaupun mRNA menyampaikan kod genetik yang disalin. Faktor-faktor yang berbeza dapat mempengaruhi ekspresi gen semua melalui proses multi-langkah ini.
Faktor Dalaman Yang Mempengaruhi Pengkhususan Sel
Organisma mempunyai beberapa cara untuk memastikan sel-sel berkembang menjadi sel yang khusus dan dibezakan.
Faktor utama memandu pembezaan selular dalam tubuh adalah pembuatan protein. Sel-sel boleh membezakan bergantung kepada gen yang dinyatakan dan protein yang dikodkan dalam gen yang dinyatakan. Protein yang dihasilkan membantu sel yang dibezakan melaksanakan fungsi khusus mereka dan biarkan mereka memberitahu sel lain apa yang mereka lakukan melalui isyarat sel.
Mekanisme selanjutnya yang boleh mempengaruhi pembezaan sel adalah pengasingan asimetri dalam pembahagian sel. Bahan-bahan seperti protein khas berkumpul di satu hujung sel. Apabila sel membahagi, satu sel anak perempuan mempunyai lebih banyak protein khas daripada yang lain. Sel-sel menjadi pelbagai jenis sel disebabkan oleh pengagihan protein yang berlainan.
Sebagai sel membezakan, jenis pengkhususan yang boleh diambil menjadi lebih terhad. Sel induk embrionik pada mulanya boleh menjadi jenis sel, tetapi apabila sel sudah matang dan telah mengambil peranan khusus, ia sering tidak boleh berubah lagi. Sel induk embrio dipanggil totipotent sel-sel kerana mereka masih boleh mengambil apa-apa peranan manakala sel yang matang, khusus yang dibezakan sepenuhnya hanya boleh menjalankan fungsi khusus mereka.
Pengasingan Asimetri Menghasilkan Sel Berbeza
Ekspresi gen bertanggungjawab untuk pengkhususan sel, tetapi sel-sel asas harus dapat mengambil fungsi khusus. Sebelum pembezaan dan pengkhususan sel boleh berlaku, jenis sel yang betul perlu disediakan. Pengasingan asimetri boleh menghasilkan pelbagai jenis sel yang berbeza. Sel-sel embrionik totototen menjadi salah satu daripada tiga jenis pluripotent sel yang akhirnya membezakan ke dalam pelbagai tisu badan.
Tiga jenis sel pluripoten ialah:
Walaupun isyarat sel bertanggungjawab untuk pengeluaran beberapa jenis sel yang berbeza dan untuk pengkhususan sel, pengasingan asimetri bertindak pada permulaan pembangunan sel untuk menghasilkan sel pluripoten.
Transkripsi DNA kepada mRNA berlaku seperti cara mRNA menghasilkan protein tertentu pada satu hujung sel dan protein yang berbeza di hujungnya. Pembahagian sel menghasilkan dua jenis sel anak perempuan yang dapat menghasilkan sel dengan spesialisasi yang berbeza.
Isyarat Sel Adakah di Root Sel Diferensiasi
Mekanisme dalaman yang mempengaruhi pembezaan sel sel-sel pluripotent terutamanya didasarkan pada isyarat sel. Sel-sel menerima isyarat kimia yang memberitahu mereka apa jenis sel atau apa jenis protein yang diperlukan.
Mekanisme isyarat sel termasuk:
Sel-sel secara berterusan menghilangkan bahan kimia mengenai aktiviti mereka dan menerima isyarat tentang apa yang berlaku di kawasan kejiranan mereka, di dalam tisu di mana mereka berada dan di dalam badan pada umumnya. Isyarat ini adalah faktor utama yang mempengaruhi pengkhususan sel, dan isyarat sel adalah faktor utama yang memacu pembezaan sel dalam tubuh.
Tanda Tangan Sel oleh Pengaruh Difusi Perkembangan Tisu
Sel-sel menjadi sensitif terhadap isyarat kimia tertentu kerana ia mempunyai reseptor pada membran sel mereka. Reseptor bergantung kepada jenis sel, bagaimana ia telah dibangunkan dan gen yang dinyatakan. Sebagai reseptor diaktifkan, sel membezakan lebih jauh.
Apabila sel s adalah isyarat kepada banyak sel yang berdekatan, ia mengeluarkan bahan kimia yang meresap melalui tisu di mana sel tertanam. Isyarat kimia ditangkap oleh reseptor dalam membran sel sel-sel di sekitarnya dan mencetuskan tindak balas di dalam setiap sel. Respons ini membantu menyebabkan sel-sel membezakan dengan cara itu membina tisu.
Sebagai contoh, sel-sel yang akan menjadi sebahagian daripada bahan kimia memancarkan hati yang mencetuskan reseptor yang sepadan dalam sel yang berdekatan, dan semua sel di lokasi itu membezakannya menjadi sel hati. Sebagai bentuk tisu hati, isyarat sel lagi mencetuskan beberapa sel untuk membezakan sel saluran atau menghubungkan tisu. Akhirnya sel-sel yang dibezakan membentuk hati lengkap dan berfungsi.
Isyarat Sel Tempatan Membolehkan Sel Mengenalinya Tetangga
Untuk berkembang menjadi sel-sel khusus yang diperlukan oleh organisma, sel-sel perlu mengetahui sel-sel lain dalam persekitaran langsung mereka. Reseptor khas untuk sentuhan sel ke sel dan persimpangan jurang antara sel memudahkan pertukaran langsung isyarat antara sel jiran. Sel-sel boleh memastikan bahawa persekitaran mereka sesuai dengan pengkhususan mereka yang berbeza.
In sel-sel untuk isyarat, protein reseptor yang terbentuk khas pada permukaan sel yang menyamai protein sejajar pada membran sel jiran. Apabila sel-sel masuk ke dalam hubungan, kedua-dua protein itu menghubungkan, dan isyarat dicetuskan dari satu sel ke yang lain. Isyarat melewati membran sel dan memasuki sel di mana ia menyebabkan tingkah laku sel tertentu.
Sebagai contoh, sel-sel kulit perlu memastikan sel-sel kulit lain di sekelilingnya, tetapi sel-sel kulit akan mempunyai sel-sel tisu yang mendasarinya di bawahnya. Sel-sel untuk isyarat membolehkan sel-sel memastikan bahawa persekitaran mereka sepadan dengan pembezaan mereka.
Simpang jurang adalah hubungan istimewa antara sel jiran yang membolehkan pertukaran protein mudah dan langsung bertindak sebagai s. Menggunakan simpang jurang, sel boleh menyelaraskan aktiviti mereka dan isyarat pertukaran dengan cepat dan mudah.
Sebagai contoh, sel-sel saraf menggunakan simpang jurang untuk membina laluan saraf, dan simpang jurang membolehkan sel-sel membezakan ke dalam jenis sel syaraf yang sesuai dengan lokasi mereka di kulit, di saraf tunjang atau di dalam otak.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Signal Sel Mempengaruhi Pengiktirafan Sel
Isyarat sel dan pembezaan sel yang dihasilkan adalah proses kompleks dengan banyak langkah. Isyarat perlu dihasilkan, disebarkan dan diterima. Pencetus akibat isyarat sel mesti berfungsi seperti yang diharapkan. Faktor-faktor yang mengganggu mana-mana langkah boleh mempengaruhi pembezaan sel dan menyebabkan perubahan dalam organisma.
Faktor-faktor yang boleh mempengaruhi dan mengganggu isyarat sel dan pembezaan sel termasuk kekurangan nutrien; jika sel cant menghasilkan protein kerana ia tidak mempunyai blok bangunan, ia tidak boleh membezakan. Mutasi dalam kod genetik adalah masalah lain.
Jika DNA rosak atau transkripsi adalah salah, proses isyarat dan pembezaan terganggu. Di samping itu, jika bahan kimia isyarat disekat atau reseptor sel dipenuhi dengan ikatan kimia yang tidak memberi isyarat, proses isyarat tidak berfungsi dengan baik.
Faktor Alam Sekitar Boleh Mempengaruhi Pembezaan Sel
Pengaruh dari persekitaran organisme yang boleh mempengaruhi isyarat sel, ekspresi gen dan pembezaan sel boleh mengubah, menghentikan atau mengganggu proses. Sesetengah faktor alam sekitar digunakan oleh organisma untuk penyesuaian, ada yang boleh digunakan untuk melawan penyakit dan membahayakan atau membunuh organisma.
Sebagai contoh, suhu alam sekitar dapat mempengaruhi perkembangan beberapa organisma. Suhu yang lebih tinggi mempercepat pertumbuhan sel-sel dan pembezaannya manakala suhu rendah melambatkan atau menghentikan pembangunan.
Dadah boleh mengganggu pembezaan sel yang berbahaya. Contohnya, ubat-ubatan boleh menghalang salah satu langkah proses pertumbuhan tumor yang tidak terhad dan menghentikan ekspresi gen yang sepadan.
Kecederaan boleh mempengaruhi ekspresi gen dan mempengaruhi jenis sel yang diperlukan untuk membaiki kerosakan. Virus dan bakteria boleh mempengaruhi pembezaan sel. Contohnya, jika seorang ibu dijangkiti penyakit seperti rubella, janin yang sedang membangun boleh membezakan pembezaan sel, dan ia boleh membina kecacatan kelahiran.
Akhirnya kimia toksik boleh menjejaskan pembezaan sel. Bahan yang menyerang atau menyekat bahan kimia isyarat atau blok reseptor isyarat blok pada membran sel boleh menghentikan aktiviti isyarat dan mempengaruhi pembezaan sel.
Dalam kes faktor persekitaran ini, organisma cuba bertindak balas dengan menyesuaikan atau dengan mengubah proses dalaman. Adaptasi adalah berkesan untuk beberapa pengaruh alam sekitar, tetapi bagi yang lain, organisma boleh hidup tetapi menunjukkan kecacatan, atau organisme mungkin mati.