Что такое дифференцированный в биологии
ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ (в биологии)
Смотреть что такое «ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ (в биологии)» в других словарях:
ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ — в биологии 1) в филогенезе расчленение группы организмов на две или несколько в процессе эволюции; наиболее важная филогенетическая дифференциация видообразование.2) В онтогенезе то же, что дифференцировка … Большой Энциклопедический словарь
Дифференциация — (Differentiation) Содержание Содержание 1. общие ведомости 2. Дифференциация населения 3. Дифференциация функциональных стилей 4. Социальная дифференциация 5. Дифференциация Дифференциация (от лат. differentia — различие) — это… … Энциклопедия инвестора
Дифференциация — (от лат. differentia различие) выделение частного из общей совокупности по некоторым признакам. Дифференциация (в геологии) совокупность различных процессов, разделяющих вещество, материю. В частности кристаллизационная… … Википедия
Дифференциация (социальная) — Дифференциация социальная, расчленение социального целого или его части на взаимосвязанные элементы; Д. обозначает как процесс расчленения, так и его результаты. В немарксистской социологии разрабатывались преимущественно формальные аспекты Д.… … Большая советская энциклопедия
Дифференциация — I Дифференциация (франц. différentiation, от лат. differentia разность, различие) разделение, расчленение, расслоение целого на различные части, формы и ступени. II Дифференциация (биологическая) 1) Д. филогенетическая,… … Большая советская энциклопедия
СОЦИАЛЬНАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ — (social differentiation) процесс, посредством которого институционная деятельность становится более специализированной, подразделяясь на две или более отдельных институционных деятельности. Дифференциация это термин, заимствованный из биологии… … Большой толковый социологический словарь
НАУКА — особый вид познавательной деятельности, направленный на выработку объективных, системно организованных и обоснованных знаний о мире. Взаимодействует с др. видами познавательной деятельности: обыденным, художественным, религиозным, мифологическим … Философская энциклопедия
Медицина — I Медицина Медицина система научных знаний и практической деятельности, целями которой являются укрепление и сохранение здоровья, продление жизни людей, предупреждение и лечение болезней человека. Для выполнения этих задач М. изучает строение и… … Медицинская энциклопедия
Эволюционная теория пола В. А. Геодакяна — Проверить нейтральность. На странице обсуждения должны быть подробности … Википедия
Геодакян, Виген Артаваздович — В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Геодакян (фамилия). Виген Артаваздович Геодакян Дата рождения: 25 января 1925(1925 01 25) (87 лет) Место рождения: Ереван Страна … Википедия
дифференцировка
Процесс возникновения различий между первоначально однородными клетками, в ходе которого образуются специализированные клетки, ткани и органы, способные выполнять в организме определённые функции. Таким образом, дифференцировка лежит в основе индивидуального развития многоклеточных организмов от оплодотворения яйцеклетки до формирования взрослой особи. У животных дифференцировка интенсивно происходит при зародышевом развитии, а также в постэмбриональный период, пока организм растёт и развивается. Клеточные дифференцировки идут и у взрослого организма, когда, напр., в кроветворных органах стволовые клетки дифференцируются в постоянно обновляющиеся клетки крови, а в половых органах первичные половые клетки – в гаметы. В отличие от животных, растения растут всю жизнь, и, следовательно, образование новых органов и тканей у них идёт до тех пор, пока они существуют. Эти процессы обеспечиваются образовательными тканями, или меристемами. Меристемы состоят из неспециализированных, внешне одинаковых клеток, которые в ходе многократных делений дифференцируются и дают начало различным тканям и органам растения.
Клеточные процессы дифференцировки определяются заключёнными в генах программами. Так как все соматические клетки развивающегося зародыша содержат одну и ту же генетическую информацию, возникновение из генетически однотипных клеток таких различно специализированных клеток, как, напр., клетки мозга, мышц, кожи у животных или клетки листьев и корней у растений, можно объяснить только работой в них различных генов или т.н. дифференциальной экспрессией (активностью) генов. Сложные молекулярные и клеточные механизмы, регулирующие включение и выключение разных генов и направляющие клетки по различным путям дифференцировки, изучены недостаточно.
Ранее считалось, что дифференцировка соматических клеток, особенно клеток высших животных, необратима. Однако успехи таких методов, как культура клеток и тканей и клонирование, показали, что в ряде случаев дифференцировка обратима: при определённых условиях из специализированной клетки можно вырастить полноценный организм.
Дифференцировка клеток
Дифференцировка клеток — процесс реализации генетически обусловленной программы формирования специализированного фенотипа клеток, отражающего их способность к тем или иным профильным функциям. Иными словами, фенотип клеток есть результат координированной экспрессии (то есть согласованной функциональной активности) определённого набора генов.
В процессе дифференцировки менее специализированная клетка становится более специализированной. Например, моноцит развивается в макрофаг, промиобласт развивается в миобласт, который образуя синцитий, формирует мышечное волокно. Деление, дифференцировка и морфогенез— основные процессы, путём которых одиночная клетка (зигота) развивается в многоклеточный организм, содержащий самые разнообразные виды клеток. Дифференцировка меняет функцию клетки, её размер, форму и метаболическую активность.
Дифференцировка клеток происходит не только в эмбриональном развитии, но и во взрослом организме (при кроветворении, сперматогенезе, регенерации поврежденных тканей).
Содержание
Потентность
Общее название для всех клеток, ещё не достигших окончательного уровня специализации (то есть способных дифференцироваться), — стволовые клетки. Степень дифференцированости клетки (её «потенция к развитию») называется потентностью. Клетки, способные дифференцироваться в любую клетку взрослого организма, называются плюрипотентными. Для обозначения плюрипотентных клеток в организме животных используется также термин «эмбриональные стволовые клетки». Зигота и бластомеры являются тотипотентными, так как они могут дифференцироваться в любую клетку, в том числе и в экстраэмбриональные ткани.
Дифференцировка клеток млекопитающих
Самая первая дифференцировка в процессе развития эмбриона происходит на этапе формирования бластоцисты, когда однородные клетки морулы, разделяются на два клеточных типа: внутренний эмбриобласт и внешний трофобласт. Трофобласт участвует в имплантации эмбриона и дает начало эктодерме хориона (одна из тканей плаценты). Эмбриобласт даёт начало всем прочим тканям эмбриона. По мере развития эмбриона клетки становятся всё более специализированными (мультипотентные, унипотентные), пока не станут окончательно дифференцировавшимися клетками, обладающими конечной функцией, как например, мышечные клетки. В организме человека насчитывается порядка 220 различных типов клеток.
Небольшое количество клеток во взрослом организме сохраняют мультипотентность. Они используются в процессе естественного обновления клеток крови, кожи и др., а также для замещения повреждённых тканей. Так как эти клетки обладают двумя основными функциями стволовых клеток — способностью обновляться, поддерживая мультипотентность, и способностью дифференцироваться — их называют взрослыми стволовыми клетками.
Дедифференцировка
Дедифференцировка — это процесс, обратный дифференцировке. Частично или полностью дифференцировавшаяся клетка возвращается в менее дифференцированное состояние. Обычно является частью регенеративного процесса и чаще наблюдается у низших форм животных, а также у растений. Например, при повреждении части растения клетки, соседствующие с раной, дедифференцируются и интенсивно делятся, формируя каллус. При помещении в определённые условия клетки каллуса дифференцируются в недостающие ткани. Так при погружении черенка в воду из каллуса формируются корни. С некоторыми оговорками к явлению дедифференцировки можно отнести опухолевую трансформацию клеток.
Дифференцировка клеток: определение, примеры, процесс
Определение дифференцировки клеток
Клеточная дифференциация или просто клетка дифференциация, это процесс, посредством которого клетка претерпевает изменения в ген выражение, чтобы стать более конкретным типом клеток. Процесс дифференцировки клеток позволяет многоклеточным организмам создавать уникальные функциональные типы клеток и планы тела. Процесс дифференцировки клеток обусловлен генетика и их взаимодействие с окружающей средой.
Все организмы начинаются с одной клетки. Эта единственная клетка несет ДНК, кодирующую все белки взрослого организм буду использовать. Однако, если бы эта клетка экспрессировала все эти белки одновременно, она не была бы функциональной. Эта клетка должна делиться многократно, и клетки должны начать процесс дифференцировки клеток, когда они делятся. Линии клеток начинают появляться, и клетки становятся все более и более специфичными. В конечном счете, весь процесс формируется из сотен различных типов клеток в результате этого процесса дифференцировки клеток.
Исходная масса клеток, которые не подвергались дифференцировке, известны как стволовые клетки. В отличие от нормального деление клеток, который создает два одинаковых дочерние клетки Деление стволовых клеток является асимметричным делением клеток. В этом случае одна из клеток остается идентичной родительской стволовой клетке. В другой клетке химические триггеры активируют процесс дифференцировки клеток, и клетка начинает экспрессировать ДНК определенного типа клеток. Стволовые клетки, которые могут дифференцироваться в целые организмы, известны как эмбриональные стволовые клетки и говорят, что тотипотент.
В отличие от этого, в теле также есть много клеток, которые являются только плюрипотентными. Эти клетки уже подверглись некоторой клеточной дифференцировке. Эти стволовые клетки могут делиться только на узкий диапазон типов клеток. Например, костный мозг содержит соматические стволовые клетки, которые могут стать только красными кровь клетки. Эти клетки необходимы для постоянного пополнения кровяных клеток, которые в основном неактивны, кроме своей способности переносить кислород.
Примеры клеточной дифференцировки
В животных
После процесса оплодотворение у животных одноклеточный организм называется зигота сформирован. Зигота является тотипотентом и в конечном итоге станет целым организмом. Даже самое большое животное на Земле, синий кит, начинается как единая клетка. Сложные ткани и орган системы, которые совершенно различны по своей форме и функциям, все происходят из зиготы. Процесс дифференцировки клеток начинается рано в организме. К тому времени, когда сформировалась гаструла, клетки уже начали экспрессировать различные части ДНК.
Эти изменения ведут первые процессы складывания в эмбрион, Когда ткани продолжают формироваться, некоторые клетки начинают выделять гормоны или химические триггеры, которые сигнализируют различным клеткам о реакции. гормональный сигналы направляют экспрессию ДНК в различных частях тела, что способствует дальнейшей дифференцировке их клеток. У человека это занимает чуть более месяца для элементарного сердце а также сердечно-сосудистая система формировать.
Поскольку системы продолжают формироваться, многие из стволовых клеток теряют свою тотипотентность, сами подвергаясь дифференцировке клеток. Это позволяет быстрее производить специализированные клетки, необходимые растущему организму для поддержания роста и успешного выхода в мир. Через клеточную дифференциацию ткани, такие как головной мозг ткань а также мускул образуются из одной и той же клетки.
В растениях
В то время растение Жизненный цикл иногда кажется чуждым и сложным, процесс дифференцировки клеток очень похож. Хотя участвуют разные гормоны, все растения также развиваются из одной клетки. Семя – это просто защитный кожух для зиготы, который также обеспечивает питание. Это очень похоже на яйцо в животном мире. Зигота внутри подвергается клеточному делению и становится маленьким зародышем. Развитие остановлено, поскольку семя распространяется в мир.
После зимы или в любое время, когда среда является первоклассной, семена впитывают влагу и возобновляют процесс развития. Эмбрион начнет формировать две меристемы. меристемы является уникальной частью стволовых клеток, которые подвергаются дифференцировке клеток по мере их роста наружу. Один будет расти к поверхности, а другой станет корнями.
В корнях вокруг меристемы образуется слой клеток, образующий корневую шапку. Этот слой клеток отшелушивается по мере движения корней через почву и последовательно заменяется меристемой. Внутри меристемы дифференцировка клеток происходит в другом направлении. Гормоны и среда здесь заставляют клетки становиться сосудистая ткань и поддерживающие клетки. В конечном итоге они будут нести воду и питательные вещества на верхушку растения.
На поверхности меристема действует аналогичным образом. Когда он делится вверх, он создает как внутренние, так и внешние клетки. Внутренние клетки подвергаются дифференцировке, подобной дифференцировке корней, создавая больше сосудистой ткани. Снаружи клетки подвергаются дифференцировке клеток в стебли и листья. Они эквивалентны различным органам животных и так же отличаются от исходных клеток, как клетки животных. Если вы не уверены, возьмите желудь и сравните его с массивным деревом, которым он станет. Он не только значительно меньше, но и содержит совершенно разные типы клеток. Это можно объяснить через процесс дифференцировки клеток.
Процесс дифференцировки клеток
Одним из ключей к процессу дифференцировки клеток является транскрипция факторы. Эти гормоны и химические вещества управляют деятельностью, окружающей ДНК, определяя, что транскрибируется, а что игнорируется. Факторы, присутствующие в клетках от рождения до смерти, определяются организмом и другими соседними клетками.
Например, поджелудочная железа или щитовидная железа могут выделять гормон, требующий клеточного роста. Эта фактор транскрипции непосредственно влияет на белки, которые транскрибируют ДНК, превращая ее в конечном итоге в функциональные белки и больше клеток. Однако, когда клетки начинают сжиматься, они также сигнализируют друг другу, что места больше нет. Таким образом, процесс дифференцировки клеток имеет множество входов и возможных результатов.
Этот сложный процесс все еще изучается. Ученые добились значительных успехов в понимании дифференцировки клеток, начиная с полного понимания нематоды C. elegans. Это крошечное червеобразное существо имеет в общей сложности 959 клеток, как взрослая самка. С таким небольшим количеством их относительно легко проследить от зиготы до взрослого. Прослеживая их клеточную линию, ученые начали определять некоторые сложные и эпигенетические силы, работающие на дифференцировку клеток. Другими словами, важно не только то, какая ДНК клетка имеет, но где и как эта ДНК экспрессируется.
викторина
1. Почему дифференцировка клеток является важным процессом?A. Это позволяет для многоклеточных форм жизниB. Создает новые вид C. Мы могли бы обойтись без этого
Ответ на вопрос № 1
верно. Без процесса дифференцировки клеток, многоклеточный организмы были бы невозможны. Несколько водоросли живут в колониях, но это далеко от уровня сложности, развиваемого насекомыми или позвоночными. Дифференцировка клеток позволяет создавать ткани и органы, которые могут выполнять специфические и полезные функции для организма.
2. В чем разница между дифференцировкой и развитием клеток?A. Развитие не включает дифференциациюB. Клеточная дифференциация является частью развитияC. Нет никакой разницы
Ответ на вопрос № 2
В верно. Развитие – это весь процесс создания нового организма из одной клетки. Он включает в себя все, от формирования правильных тканей до создания нервных связей для поддержки нового тела. Дифференцировка клеток – это просто процесс, посредством которого клетки начинают экспрессировать только определенные части ДНК, превращаясь в специализированные типы клеток.
3. Если каждая стволовая клетка делится на более специализированные клетки, откуда вы получаете больше стволовых клеток?A. Вы неB. Стволовые клетки делятся асимметричноC. Зигота создает их
Ответ на вопрос № 3
В верно. Когда большинство стволовых клеток делятся, одна из них сохраняет первоначальный характер стволовых клеток. Зигота делится без дифференцировки клеток 3 раза, создавая 8 идентичных тотипотентных клеток. Эти клетки будут продолжать делиться асимметрично, и в конечном итоге приведет к образованию трех общих тканей, эктодерма, мезодерма, а также эндодермы, Эти ткани будут подвергаться дальнейшему делению клеток, чтобы стать специфическими тканями.
ДИФФЕРЕНЦИРОВКА
Полезное
Смотреть что такое «ДИФФЕРЕНЦИРОВКА» в других словарях:
дифференцировка — и, ж. différencier, нем. differenzieren. устар. Действие по знач. гл. дифференицировать. Усовершенствования при нашей цивилизации клонятся все более и более к развитию только некоторых наших способностей, к развитию одностороннему, к… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
дифференцировка — 1. Процесс, в результате коего индивидуум перестает реагировать на те варианты стимула, после коих не предъявляются раздражители безусловные или подкрепляющие агенты, и воспроизводит поведенческие реакции лишь на те раздражители, кои продолжают… … Большая психологическая энциклопедия
ДИФФЕРЕНЦИРОВКА — превращение в процессе индивидуального развития организма (онтогенеза) первоначально одинаковых, неспециализированных клеток зародыша в специализированные клетки тканей и органов … Большой Энциклопедический словарь
Дифференцировка — процесс превращения стволовых клеток в клетки, дающие начало какой либо одной линии клеток крови. Этот процесс приводит к образованию красных кровяных клеток (эритроцитов), тромбоцитов, нейтрофилов, моноцитов, эозинофилов, базофилов и лимфоцитов … Медицинские термины
Дифференцировка — клеток процесс реализации генетически обусловленной программы формирования специализированного фенотипа клеток, отражающего их способность к тем или иным профильным функциям. Иными словами, фенотип клеток есть результат координированной… … Википедия
дифференцировка — сущ., кол во синонимов: 2 • дифференциация (11) • дифференцирование (6) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
дифференцировка — Специализация до этого однородных клеток и тканей организма [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN differentiation … Справочник технического переводчика
дифференцировка — ЭМБРИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ ДИФФЕРЕНЦИРОВКА – процесс формирования специфических свойств у клеток в ходе индивидуального развития и появления различий между однородными клетками и тканями, приводящий к образованию специализированных клеток, тканей и… … Общая эмбриология: Терминологический словарь
дифференцировка — превращение в процессе индивидуального развития организма (онтогенеза) первоначально одинаковых, неспециализированных клеток зародыша в специализированные клетки тканей и органов. * * * ДИФФЕРЕНЦИРОВКА ДИФФЕРЕНЦИРОВКА, превращение в процессе… … Энциклопедический словарь