زمانی که به سلول های تخصص یافته فکر می کنید، دقیقا به چه چیزی از ذهنتان می گذرد؟
زمانی که من جوانتر بودم، تصورم از این سلول های فوق العاده و مهم با آن همه وظیفه، اینگونه بود: من انواع سلول ها را مانند ماموران مخصوص می شناختم و بله من اشتباه می کردم.
سلول های تخصص یافته، سلول هایی هستند که ساختاری متناسب با عملکرد شان دارند. بسیاری از سلول ها هستند که عملکرد متفاوتی دارند، پس از نظر ساختار نیز متفاوت اند. بسیارخب، زمانی که شما تصاویر بسیاری از سلول های جانوری و گیاهی می بینید، ممکن است شروع کنید به فکر کردن به اینکه آن ها چگونه به نظر می رسند. تمامی سلول های جانوری و گیاهی، ممکن است به صورت کلی مشابهاتی باهم داشته باشند ولی ساختار های مخصوصی هستند. ما در این ویدئو اختصاصا در رابطه با سلول ها صحبت می کنیم.
به دلیل اینکه سلول ها عملکرد متفاوتی بر اساس نوع و ژن های فعال شده خود دارند و در نتیجه سلول ها به سمت ساختارهای متفاوتی می روند. در واقع آن ها به سمت تخصصی شدن می روند. این پروسه تمایز سلول است که توضیح می دهد سلول ها چگونه تخصصی می شوند. این ویدئو در نظر دارد تا مثالی باشد برای کشف چگونگی تمایز و اینکه چرا این مسئله بسیار اهمیت دارد. ما نمی توانیم داخل هر سلول گیاهی و یا جانوری را تک به تک بررسی کنیم. اما می توانیم چند مثال را بررسی کنیم که تمایز چیست.
با سلول های گیاهی شروع می کنیم. سلول های گیاهی مانند انواع دیگر سلول ها، دارای فعالیت تخصصی وابسته به عملکرد هستند. منظور این است که شما می توانید در برش عرضی یک برگ، انواع تمایز را مشاهده کنید. در قسمت بالا و همینطور قسمت پائین، شما می توانید لایه کوتیکول مومی، که یک لایه محافظ است بر روی سلول های اپیدرمال گیاه مشاهده کنید.
سلول های اپیدرمال گیاه، در کنار عملکردهای بسیاری که دارند، فرم ویژه ای در خارج سلول دارند که از سلول گیاهی، در برابر تبخیر آب جلو گیری می کند. وابسته به نوع سلول گیاهی و اینکه کجا زندگی می کند، یک لایه سلولی یا چندین لایه سلولی وجود خواهد داشت. مخصوصا اگر گیاه در محیط زیستی زندگی کند که دارای آب و هوا بد باشد.
سلول های اپیدرمال بسیاری از گیاهان، دارای کلروپلاست نمی باشد؛ زیرا وظیفه اصلی آن ها ارتباطی به وجود کلروپلاست ندارد. سلول های نگهبان، سلول های اپیدرمال تخصص یافته هستند که کار مهمی در رابطه با کنترل باز یا بسته شدن روزنه ها دارند. روزنه ها یک منفذ در برگ هستند. این منافد اکثرا در زیر برگ قرار دارند ولی همیشه استثناهایی نیز وجود دارد.
همانطور که می بینید گیاه می خواهد روزنه باز شود تا انتقال گازها به راحتی انجام شود. اما زمانی که آب کافی در داخل سلول ها وجود نداشته باشد گیاه علاقه ای به باز شدن روزنه ها ندارد. در این جا نمونه دیگری از سلول های تخصصی به نام کرک یا تریکوم قرار دارند. برای گیاهان، کرک ها می توانند معنی موی سلول داشته باشند، البته نه آن طور که شما فکر می کنید.
این سلول های اپیدرمال می توانند شکلی مانند مو داشته و عملکرد های متفاوتی داشته باشند .یعنی از آن ها محافظ کرده و می توانند ترکیبات سمی برای مقابله با حشرات تولید کنند. بعضی از آن ها فعالیت بازتاب نوری دارند تا به گیاه برای مقابله با نورزیاد کمک کنند. وظیفه جانبی کرک در گیاهان بدین شکل است که آنزیم هایی می سازد که بواسطه آن ها می تواند اجزای بدن حشرات را هضم کند. در برش از گیاه به این لایه نگاه کنید. در این جا سلول های مزوفیل قرار دارند.
این سلول ها برای گرفتن نور بسیار مهم هستند و برای این کار تخصصی شدند پس حدس بزنید چه چیزی را زیاد دارند؟ کلروپلاست. تعداد زیادی از کلروپلاست ها، گلوکز را از نور خورسید می سازند که غذایی برای گیاه است. در زیر این لایه، لایه اسفنجی شکل با سلول های مزوفیل قرار دارند. سلول هایی که این لایه را می سازند دارای شکل نامنظمی هستند. آن ها می توانند کلروپلاست داشته باشند، اما در بسیاری از گیاهان، کلروپلاست زیادی نسبت به سلول های مزوفیل دارند.
چراکه وظیفه فوتوسنتز جزء وظیفه های اصلی آن ها نمی باشد. شکل نامنظم آن ها همراه با فضای خالی، برای انتقال گازها بسیار مناسب بوده و برای فوتوسنتز مناسب است. این برگ در این جا حاوی بافت آوند چوبی و آوند آبکش است. به اختصار آوند چوبی به منظور انتقال آب و آوند آب کش به جهت انتقال محصولات فتوسنتز، توسط گیاه ساخته می شوند. ما چند مثال از تخصص یافتگی در سلول های گیاهان را بررسی کردیم. حالا بیایید به تخصص یافتگی در سلول های جانوران بپردازیم.
سلول های جانوران در بدن انسان به چه صورت هستند؟ بگذارید به سلول گلبول های قرمز یا RBC و یا اریتروسیت ها نگاهی بیاندازیم. آن ها حاوی هموگلوبین که یک مولکول پروتئینی است، در سیتوپلاسم خود هستند که به آن ها کمک می کند تا اکسیژن را انتقال دهند. شکل دیسک مانند آن ها حداکثر سطح انتقال را در اختیار آن ها گذاشته و خاصیت انعطاف زیاد آن سبب می شود در برابر فشار های وارده در مسیر های بسیار باریک، مقاوم باشند. حقیقت بامزه این است که زمانی که آن ها بالغ می شوند، در حقیقت هسته و یا بعضی ارگانل ها را از دست می دهند.
یادآوری می کنیم که این ویژگی ها به دلیل استفاده حداکثر از فضا به منظور انتقال اکسیژن می باشد. بر اساس تشابه اسمی، شما فکر می کنید گلبول های سفید بسیار شبیه به گلبول های قرمز هستند. اما در حقیقت آن ها بسیار متفاوت از هم بوده و عملکرد جداگانه ای دارند. چندین نوع از سلول های گلبول سفید وجود دارند که جزء گروه گرانالوسیت ها قرار می گیرند. این بدین معنی است در ساختار سیتوپلاسم آن ها ارگانل های تخصصی وجود دارد که در مواقعی می توانند آزاد شده و به تخریب پاتوژن ها کمک کند.
بسیاری از گلبول های سفید با اشکال نامنظمی وجود دارند که دارای ساختار هایی می باشند که به آن ها اجازه می دهد تا ذرات خارجی را ببلعند. سلول های ماهیچه ای چگونه اند؟ بسیاری از سلول های ماهیچه ای دارای میتوکندری های زیادی هستند چراکه آن ها به ATP بیشتری برای تامین انرژی نیاز دارند.
بر اساس این که فیلامنت های سلول های ماهیچه ای چگونه در کنار هم قرار گرفته اند به چند دسته خط دار و غیر خط دار تقسیم می شوند. یکی دیگر از سلول های تخصص یافته در سلول های جانوری، نورون ها هستند. نورون ها سیگنال های واکنشی را انتقال می دهند. مکان متداول این سلول ها مغز و بصل النخاع است. طول این سلول ها می تواند به یک متر نیز برسد.
تصاویر میکروسکوپی، نشان می دهد این تخصص یافتگی موجب مدیریت بهتر سیگنال ها می شود. در نورون ها ساختار هایی به نام دندریت وجود دارند که وظیفه گیرنده پیام ها را دارند و آکسون ها فرستنده پیام هستند.
همچنین نورون ها پیام هایی را به سلول های مجاور دیگر مانند ماهیچه ها می فرستندکه به نام پتانسیل عمل شناخته می شوند. پتانسیل عمل یک پروسه بسیار شگفت انگیز و زیبا است که در این سلول های تخصص یافته دیده می شود. سلول های تخصص یافته گیاهی و جانوری زیادی وجود دارند. یک چیز را همیشه به خاطر بسپارید که سلول های تخصصی، بافت های تخصصی به وجود می آورند.