세포 분화 : 동물과 식물에서 - 생물학 - 2026

세포 분화는 유기체의 분화능 세포가 특정한 특정 특성을 달성함으로써 점진적 현상이다. 개발 과정에서 발생하며 물리적 및 기능적 변화가 분명합니다. 개념적으로 분화는 결정, 분화 자체 및 성숙의 세 단계로 발생합니다.

이 세 가지 언급 된 과정은 유기체에서 지속적으로 발생합니다. 결정의 첫 번째 단계에서 배아의 다 능성 세포는 정의 된 세포 유형에 할당됩니다. 예를 들어, 신경 세포 또는 근육 세포. 분화에서 세포는 혈통의 특성을 표현하기 시작합니다.

마지막으로, 성숙은 성숙한 유기체에서 특징이 나타나는 새로운 특성이 획득되는 과정의 마지막 단계에서 발생합니다.

세포 분화는 호르몬, 비타민, 특정 인자, 심지어 이온까지 포함하는 일련의 신호에 의해 매우 엄격하고 정확하게 조절되는 과정입니다. 이 분자는 세포 내에서 신호 전달 경로의 시작을 나타냅니다.

세포 분열과 분화 과정 사이에 갈등이 발생할 수 있습니다. 따라서 개발은 분화를 허용하기 위해 확산을 중단해야하는 지점에 도달합니다.

일반적 특성

세포 분화 과정은 주어진 계통에서 세포의 모양, 구조 및 기능의 변화를 포함합니다. 또한 세포가 가질 수있는 모든 잠재적 기능의 감소를 의미합니다.

변화는 이러한 단백질과 특정 메신저 RNA 사이의 핵심 분자에 의해 좌우됩니다. 세포 분화는 특정 유전자의 조절되고 차별적 인 발현의 산물입니다.

분화 과정은 초기 유전자의 손실을 포함하지 않습니다. 발생하는 것은 발달 과정을 겪고있는 세포의 유전 기계의 특정 위치에 대한 억압입니다. 세포는 약 30,000 개의 유전자를 포함하지만 약 8,000 개에서 10,000 개까지만 발현합니다.

이전 진술을 예시하기 위해 다음 실험이 제안되었습니다. 양서류의 몸과 이미 분화 된 세포의 핵 (예 : 장 점막의 세포)을 채취하여 핵을 미리 추출한 개구리의 난자에 이식합니다. .

새로운 핵은 완벽한 상태에서 새로운 유기체를 만드는 데 필요한 모든 정보를 가지고 있습니다. 즉, 장 점막 세포는 분화 과정에서 어떤 유전자도 잃지 않았다.

동물의 세포 분화

개발은 수정으로 시작됩니다. 배아의 발달 과정에서 상실 배 형성이 발생하면 세포는 전능성으로 간주되어 유기체 전체를 형성 할 수 있음을 나타냅니다.

시간이 지남에 따라 상실 배는 포 배가되고, 세포는 신체의 조직을 형성 할 수 있기 때문에 이제 다 능성이라고합니다. 그들은 여분의 배아 조직을 일으킬 수 없기 때문에 완전한 유기체를 형성 할 수 없습니다.

조직 학적으로 유기체의 기본 조직은 상피, 결합, 근육 및 신경입니다.

세포가 더 진행됨에 따라 성숙하고 기능적인 세포로 분화하기 때문에 다 분화능입니다.

동물, 특히 후생 동물에는 신체 구조의 특정 패턴을 정의하는 일련의 유전자 덕분에 그룹의 개체 발생을 통합하는 유전 발달의 공통 경로가 있으며 전후 축에서 세그먼트의 정체성을 제어합니다. 동물의.

이러한 유전자는 DNA 결합 아미노산 서열 (유전자의 호 메오 박스, 단백질의 호모 도메인)을 공유하는 특정 단백질을 암호화합니다.

유전자 켜기 및 끄기

DNA는 화학 작용제 또는 유전자 발현에 영향을주는 (유도 또는 억제) 세포 메커니즘에 의해 변형 될 수 있습니다.

염색질에는 발현 여부에 따라 분류되는 두 가지 유형이 있습니다 : euchromatin과 heterochromatin. 전자는 느슨하게 조직되어 있고 그 유전자가 발현되고, 후자는 조밀 한 조직을 가지며 전사 기계에 대한 접근을 방지합니다.

세포 분화 과정에서 특정 계통에 필요하지 않은 유전자는 헤테로 크로 마틴으로 구성된 도메인의 형태로 침묵하는 것이 제안되었습니다.

다양한 세포 유형을 생성하는 메커니즘

다세포 유기체에는 세포질 인자의 분비 및 세포 통신과 같은 발달 과정에서 다양한 유형의 세포를 생성하는 일련의 메커니즘이 있습니다.

세포질 인자의 분리는 세포 분열 과정에서 단백질 또는 메신저 RNA와 같은 요소의 불균등 한 분리를 포함합니다.

다른 한편으로, 인접 세포들 간의 세포 통신은 다양한 세포 유형의 분화를 자극 할 수있다.

이 과정은 두부 부위의 외배엽을 만나 렌즈 판을 형성하는 두꺼워 짐을 유발할 때 안과 소포의 형성에서 발생합니다. 이들은 안쪽 영역으로 접혀 렌즈를 형성합니다.

세포 분화 모델 : 근육 조직

문헌에서 가장 잘 설명 된 모델 중 하나는 근육 조직의 발달입니다. 이 조직은 복잡하고 기능이 수축하는 여러 핵을 가진 세포로 구성됩니다.

중간 엽 세포는 근성 세포를 생성하고, 이는 차례로 성숙한 골격근 조직을 생성합니다.

이 분화 과정을 시작하려면 세포주기의 S 단계를 막고 변화를 일으키는 유전자의 자극제 역할을하는 특정 분화 인자가 존재해야합니다.

이 세포가 신호를 받으면 세포 분열 과정을 겪을 수없는 근 아세포로의 변환을 시작합니다. 근 모세포는 액틴과 미오신 단백질을 암호화하는 것과 같은 근육 수축과 관련된 유전자를 발현합니다.

근 모세포는 서로 융합되어 하나 이상의 핵이있는 근관을 형성 할 수 있습니다. 이 단계에서는 트로포 닌 및 트로포 미오신과 같은 수축과 관련된 다른 단백질의 생성이 발생합니다.

핵이 이러한 구조의 주변 부분을 향해 이동하면 근육 섬유로 간주됩니다.

이 세포들은 근육 수축과 관련된 단백질을 가지고 있지만 케라틴이나 헤모글로빈과 같은 다른 단백질이 부족합니다.

마스터 유전자

유전자의 차별적 발현은 "마스터 유전자"의 통제하에 있습니다. 이들은 핵에서 발견되며 다른 유전자의 전사를 활성화합니다. 이름에서 알 수 있듯이, 그들은 기능을 지시하여 다른 유전자를 제어하는 ​​핵심 요소입니다.

근육 분화의 경우 특정 유전자는 근육 수축에 관여하는 각 단백질을 암호화하는 유전자이며 마스터 유전자는 MyoD 및 Myf5입니다.

조절 마스터 유전자가 누락되면 하위 유전자가 발현되지 않습니다. 대조적으로, 마스터 유전자가 존재하면 표적 유전자의 발현이 강제된다.

뉴런, 상피, 심장 등의 분화를 지시하는 마스터 유전자가 있습니다.

식물의 세포 분화

동물에서와 마찬가지로 식물 발달은 씨앗 내부에 접합체가 형성되는 것으로 시작됩니다. 첫 번째 세포 분열이 발생하면 두 개의 다른 세포가 시작됩니다.

식물 발달의 특징 중 하나는 배아 특성을 가진 세포의 지속적인 존재 덕분에 유기체의 지속적인 성장입니다. 이 영역은 분열 조직으로 알려져 있으며 영구 성장 기관입니다.

분화 경로는 식물에 존재하는 세 가지 조직 시스템, 즉 진피 조직을 포함하는 원 배엽, 기본 분열 조직 및 전이를 일으 킵니다.

Prochange는 목질 (물과 용해 된 염의 운반자)과 체관 (당과 아미노산과 같은 다른 분자의 운반자)에 의해 형성된 식물의 혈관 조직을 생성하는 역할을합니다.

메리 스템

Meristems는 줄기와 뿌리의 끝에 있습니다. 따라서 이러한 세포는 분화하여 식물 (잎, 꽃 등)을 구성하는 다양한 구조를 생성합니다.

식물상 구조의 세포 분화는 발달의 특정 지점에서 일어나며 분열 조직은 "꽃차례"가되어 꽃 분열 조직을 형성합니다. 여기에서 꽃받침, 꽃잎, 수술 및 심피로 구성된 꽃 조각이 발생합니다.

이 세포는 작은 크기, 입방체 모양, 얇지 만 유연한 세포벽 및 고밀도 및 수많은 리보솜을 가진 세포질을 특징으로합니다.

옥신의 역할

식물 호르몬은 세포 분화 현상, 특히 옥신에서 역할을합니다.

이 호르몬은 줄기의 혈관 조직 분화에 영향을 미칩니다. 실험에 따르면 옥신을 상처에 적용하면 혈관 조직이 형성됩니다.

유사하게, 옥신은 혈관 형성층 세포의 발달을 자극하는 것과 관련이 있습니다.

동물과 식물의 차이점

식물과 동물의 세포 분화 및 발달 과정은 동일하게 발생하지 않습니다.

동물에서 세포와 조직의 움직임이 일어나야 유기체가 그들을 특징 짓는 3 차원 형태를 획득 할 수 있습니다. 또한 동물의 세포 다양성은 훨씬 높습니다.

대조적으로 식물은 개인의 삶의 초기 단계에서만 성장기가 없습니다. 식물의 수명 내내 크기가 증가 할 수 있습니다.

참고 문헌

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