Różnicowanie- to występowanie w komórkach zmian, które doprowadzają do ujawnienia się wąskich biologicznych funkcji komórki, czyli do jej specjalizacji tj stanu, w którym komórka rozpoczyna i prowadzi syntezę określonych substancji chemicznych, czasem przez nią magazynowanych.
Cechy różnicowania:
-charakteryzuje wszystkie organizmy żywe
-jest to proces nieodwracalny i dziedziczny
-zachodzi w czasie całego życia człowieka.
Rodzaje różnicowania (ze wzg na potencję róznicujących się komórek):
-różnicowanie pierwotne- zachodzi w najwcześniejszych fazach rozwoju embrionalnego
-różnicowanie pośrednie- zachodzi w późniejszych fazach rozwoju embrionalnego
-różnicowanie terminalne (końcowe)- zachodzi w życiu postembrionalnym
Etapy różnicowania:
-biochemiczne
-komórkowe
-tkankowe
-funkcjonalne
Różnicowanie biochemiczne:
-zmiany w komórce mają charakter zmian biochemicznych
Komórka uruchamia odpowiednie reakcje biochemiczne, w wyniku których powstają nowe enzymy. Enzymy w obecności odpowiednich substratów katalizują reakcje syntezy określonych substancji decydujących o różnicowaniu.
Różnicowanie komórkowe:
-zmiany zachodzące w komórce dotyczą jej budowy. Zmiany biochemiczne pociągają za sobą zmiany w budowie komórki. W ten sposób komórki przystosowują się do sprawniejszego wykonywania pracy chemicznej określającej specjalizację.
Zmiany struktury komórki w czasie różnicowania:
1)Komórka niezróżnicowana:
-mała ilość błon cytoplazmatycznych
-niewielka liczba rybosomów i mitochondriów
-siateczka śródplazmatyczna złożona z nielicznych luźno ułożonych w cytoplaźmie niewielkich pęcherzyków
-luźno ułożona chromatyna jądra komórki
-jedno lub kilka jąderek
2)Komórka zróżnicowana:
-rozbudowana siateczka śródplazmatyczna
-dużo rybosomów i mitochondriów
-rozbudowa lizosomów i układu Golgiego
-bardziej zwarta struktura jądra komórkowego
-pojawienie się elementów metaplzmatycznych np. miofibryli, neurofibryli, ciałek podstawowych.
Predeterminacja:
główne procesy, w wyniku których powstają różnorodne komórki,; zachodzą w czasie rozwoju zarodkowego. Już w cytoplazmie nie zapłodnionej komórki jajowej płazów dostrzega się niejednorodne ułożenie składników.
Potencja komórek podczas różnicowania:
Komórki omnipotencjalne:
-występują we wczesnych stadiach rozwoju zarodkowego
-mogą rozwijać się w dowolny rodzaj komórek organizmu
Determinacja:
Omnipotencjalność komórek zanika podczas gastrulacji. W tym stadium rozwoju zarodkowego zachodzą procesy przesądzające o losie poszczególnych grup komórek zwane determinacją. Jest to pierwotne różnicowanie nadające komórka zdeterminowany, określony kierunek dalszego rozwoju.
Mechanizmy różnicowania:
1)zamiany zachodzące we wnętrzu różnicującej się komórki
-dotyczą jadra i cytoplazmy oraz ich wzajemnych oddziaływań
2)wzajemne oddziaływanie na siebie:
-komórek sąsiadujących ze sobą
-jednych tkanek na inne tkanki
-narządów lub układów na odlegle części organizmu
3)wpływ na aktywność genetyczna chromosomów
4)kontrolowanie procesu translacji
W procesie różnicowania zachodzą dwukierunkowe oddziaływania jadra na cytoplazmę i cytoplazmy na jadro.
Rodzaje oddziaływań komórek w czasie różnicowania:
-heterotypowe (komórki różnią się pochodzenie, budową i funkcjami
-homotypowe (komórki są podobne do siebie lub identyczne)
W czasie różnicowania w pierwszej kolejności zachodzi oddziaływanie heterotypowe, po którym następuje okres spoczynku, a następnie w wyniku oddziaływania homotypowego dochodzi do nieodwracalnego różnicowania.