САДЫКОВ БОРИС ФАГИМОВИЧ, к.б.н., доцент. Приглашаю на занятия по биологии и генетике. boris.sadykov@gmail.com; +7 (927) 32-32-052
САДЫКОВ БОРИС ФАГИМОВИЧ, к.б.н., доцент. Приглашаю на занятия по биологии и генетике. boris.sadykov@gmail.com; +7 (927) 32-32-052

Клеточная дифференциация

Главная - А. Общая биология - Клеточная дифференциация

Здравствуйте, уважаемые читатели блога репетитора ЕГЭ по биологии по Скайпу biorepet-ufa.ru.

Сегодня рассмотрим еще один довольно «заковыристый» вопрос.

Что считать началом жизни организма

Разве не его  рождение  на свет? Конечно же нет! Развитие начинается  с появления зиготы — оплодотворенной сперматозоидом яйцеклетки. Вот он — новый будущий организм, пока всего одна единственная клетка  как и положено с двойным набором хромосом: один набор от материнской особи,  другой,  с гомологичным первому набору хромосом   — от  отцовской.

Вся генетическая информация будущего многомиллионноклеточного организма уже заложена в этой единственной клеточке. Как вы могли понять из названия этого поста, он касается выяснения, с точки зрения репетитора ЕГЭ по биологии, самого щекотливого момента эмбриогенеза.

Отчего происходит изначально клеточная дифференциация

Зигота начинает делиться митозами. Сначала образуется 2, 4, 8, 16 и т.д. клеток совершенно идентичных по генетическому составу (набору генов) зиготе. А иначе и быть не может. Митоз — это четкое создание клеток-копий.

И на стадии бластулы — многоклеточного зародышевого пузырька, и на стадии гаструлы — когда клетки начинают активно перемещаться и образуют уже двухслойный зародыш, и, более того, в любой последующий момент жизни организма — все его клетки всегда по составу генов идентичны друг другу.

Снова вернемся к бластуле

Был однослойный пузырек и вдруг, какие-то его клетки начинают перемещаться внутрь, закладывается эНтодерма,  какие-то остаются снаружи — клетки будущей эКтодермы, а после гаструляции и вовсе образуется еще и третий слой клеток — мезодерма. А ведь все эти три зародышевых листка в дальнейшем послужат образованию совершенно различных морфологически и физиологически групп клеток.

Из этих клеток будут формироваться всевозможные ткани организма, а из тканей — органы уж совершенно не похожие друг на друга. Но в основе то любой клетки многоклеточного организма лежит совершенно та же генетическая информация, тот же набор генов, что и в исходной зиготе.

Конечно же, самым «узким местом» во всей этой детективной истории остается вопрос,  почему изначально совершенно идентичные клетки бластулы начинают активно перемещаться? Почему происходит эта клеточная дифференциация?  А теперь, извините меня, репетитора ЕГЭ по биологии, за бессовестность…

Окончательного ответа на этот вопрос у науки до сих пор нет

Есть только какие-то не очень внятные умозаключения. Зигота оказывается так быстро делится, что ДНК то, хотя и успевает удвоиться и равномерно распределиться по новым клеткам (то есть с кариокинезом всё в порядке), а  вот участки цитоплазмы, достающиеся новым клеткам будут неравноценными  (то есть всё «валят» на цитокинез).

Вот и считают, что этих, казалось бы незначительных отличий в распределении материалов цитоплазмы по новым клеткам вполне достаточно, чтобы как-то по разному влиять на экспрессию (проявление) генов той или иной клетки. А различное проявление генов и обеспечивает различное поведение клеток бластулы.

Несмотря на то, что над выяснением причин первоначальной клеточной дифференциации ученые бьются давно, но механизм этого явления природа до сих пор держит от нас на замке. Может быть просто еще не пришло время? Может быть вами будет открыт этот секрет?

А в чем причина непохожести клеток одного организма друг на друга

Вот этот вопрос вполне возможен на экзамене. Почему клетки одного многоклеточного организма, входящие в состав разных его тканей, так не похожи друг на друг ни по внешнему виду, ни по выполняемым функциям, при этом  имея совершенно одинаковую генетическую информацию?

Здесь, как репетитор ЕГЭ по биологии, хочу напомнить вам   об огромной «прозорливости» природы. Создавая жизнь, она как-будто просчитала все на сто шагов вперед. Известно, что каждая клетка наделена таким огромным запасом генетической информации, которая может и не понадобиться ей в течение всей жизни.

Все зависит от условий: придется ли ей в жизни преодолевать какие-то экстремальные ситуации или нет. В норме в клетках реализуется, то есть служит образованию тех или иных белков,  лишь 7-8%  имеющихся в ней генов. Значит более 90% остаются невостребованными. Но в каких то экстраординарных условиях может быть задействовано и большее количество генов.

Понятно «где собака зарыта»? Хотя в клетках разных тканей одного организма и заложена совершенно одинаковая генетическая информация, но реализуются (экспрессируются) разные гены.

Ну  как, теперь надеюсь, вопрос о причинах непохожести клеток многоклеточного организма не будет ставить вас в тупик?

                                                     ***************************************

У кого есть вопросы по  статье к репетитору ЕГЭ по биологии по Скайпу,  замечания, пожелания — прошу в комментарии.

Репетитор по биологии Садыков Борис Фагимович, 1956 г. рождения. Кандидат биологических наук, доцент. Живу в замечательном городе Уфе. Преподавательский стаж с 1980 года. Репетитор биологии по Скайпу.
А. Общая биология | бластулагаструлагеныДНКзиготакариокинезклеточная дифференциацияМитозмногоклеточный организморганыпроявление геноврепетитор биологии по Скайпурепетитор ЕГЭ по биологиитканицитокинезцитоплазмаэкспрессия генов | Отзывов (7)
Отзывов (7)
  1. Ирина

    Спасибо за ответ именно это я и имела ввиду. А не подскажете ответ на еще один интересующий меня вопрос: Какие ткани способны к регенерации?

    Ответить
    • Борис Садыков

      Ирина, наверное Вы имеете в виду ткани человеческого организма?
      Наиболее быстрой регенерационной способностью у человека обладают клетки эпидермиса. К регенерации способны также такие производные эпидермиса как волосы и ногти. Довольно хорошей способностью к регенерации обладает также костная ткань (срастание костей после переломов).При утрате большей части печени (до 70%) сохраняется способность к ее полному восстановлению.

      Ответить
  2. Ирина

    Возможна ли дифференциация нервных клеток и почему?

    Ответить
    • Борис Садыков

      Ирина, не совсем понял Ваш вопрос. Если Вы спрашиваете о возможности образования уже в сформировавшемся организме новых нервных клеток, то расхожее выражение «нервные клетки не восстанавливаются», давно признано ошибочным.
      Так, обнаружено, что в субвентрикулярной зоне головного мозга человека из резервных стволовых клеток нейробластов нервные клетки могут образовываться непрерывно.

      Ответить
  3. Марина

    Спасибо огромное! Вот, оказывается, почему я не могу объяснить ученикам причину дифференциации клеток!!!)))))

    Ответить
    • Борис Садыков

      Марина, не понятно за что же «спасибо»? Вы ведь и в дальнейшем не сможете объяснять ученикам истинную причину (причины) клеточной дифференцировки пока существуют одни гипотезы?
      А может быть я не прав и после этой заметки у Вас самой появились мысли, как излагать этот материал учащимся, что бы они прониклись идеей неистребимой гармонии жизни?

      Ответить
      • Марина

        Причина того, что я не могу изложить причину дифференциации клеток, не в том, что я не знаю этой причины, а в том, что она до конца не установлена учеными.

        Ответить
Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *