Решебник по биологии 9 класс Суматохин. Углубленный Часть 1, 2 Часть 1 | Страница 64

Под дифференцировкой клеток понимается приобретение клетками морфологических и функциональных особенностей, обусловленных выполнением специфических функций.

Стволовые клетки нужны для поддержания постоянства тканей и восстановления (регенерации) повреждённых соматических тканей в организме.

У человека стволовые клетки находятся в тканях и органах. Например, в костном мозге, сердце, печени, жировой ткани, нервной ткани, мышечной ткани и костного мозга.

Существуют следующие виды межклеточных контактов: простой, зубчатый, плотный и синаптический (химические и электрические синапсы).

Для нервной ткани характерен синаптический контакт (химические и электрические синапсы).

Для стареющих клеток характерно: снижение адаптационных возможностей, уменьшение степени упорядоченности их расположения в тканях, снижение проницаемости плазматической мембраны, подавление активности ядерной ДНК, прекращение деления и разрушение органоидов.

Виды межклеточных контактов:

• Простой контакт — сближение плазматических мембран соседних клеток на расстоянии 15–20 нм.

• Зубчатый контакт — собой представляет собой вырост поверхности клеточной клетки, входящий в углубление поверхности другой клетки, служит для механического скрепления двух клеток.

• Плотный контакт — происходит плотное сближение внешних слоёв плазматических мембран соседних клеток. Служит барьером проницаемости.

Синаптический контакт (синапсы) — это место контакта между двумя клетками возбудимых тканей (нервной, мышечной, железистой). Синапсы обеспечивают передачу или торможение нервного импульса. Синапсы могут быть химические (с выделением медиатора) или электрические (проведение сигнала в электрическом виде).

Регенеративные возможности тканей организмов животных сильно различаются и зависят от их систематической группы, при этом все животные обладают той или иной степенью регенерации.

Регенеративные возможности по группам:

1. Простейшие организмы (Плоские черви, Гидры):

   • Обладают наивысшей способностью к регенерации (репаративная регенерация).

   • Пример: Наземная планария (представитель плоских червей) может восстановиться в целую особь, даже будучи разрезанной на несколько частей.

2. Позвоночные (Рыбы, Земноводные):

   • Регенеративные способности, как правило, выше, чем у млекопитающих.

   • Пример: Рыбы и земноводные могут восстанавливать утраченные части тела, такие как хвост или конечности. У многих позвоночных регенерация хорошо выражена на ранних стадиях развития (в эмбриональном периоде).

3. Млекопитающие (Человек, Мыши):

   • Регенерация носит преимущественно физиологический характер (постоянное обновление клеток).

   • Пример: Постоянно обновляется наружный слой кожи, клетки крови и клетки кишечного эпителия.

   • Ограниченная репаративная регенерация: При повреждениях тканей, как правило, происходит замещение соединительной тканью (образуется рубец).

   • Исключения: У некоторых лабораторных линий мышей (например, MRL/MpJ) обнаружены неординарные способности к регенерации, позволяющие им восстанавливать сквозные повреждения ушной раковины, а также кожу, суставы и роговицу глаза.

Зиготу можно назвать стволовой клеткой потому, что она обладает основными свойствами стволовых клеток: способностью к самообновлению (начало деления) и способностью к дифференцировке. Зигота является тотипотентной стволовой клеткой, так как из неё может сформироваться весь многоклеточный организм.

Изучение стволовых клеток имеет перспективное значение для развития современной медицины, так как они могут помочь восстанавливать и регенерировать повреждённые ткани и органы. Например, взрослые стволовые клетки необходимы организму для восполнения погибших клеток в процессе жизни и для регенерации повреждённых тканей.

Эксперимент, который можно поставить, чтобы доказать, что предел делений клетки ограничен, основан на наблюдении, описанном Леонардом Хейфликом, установившим, что клетки человека не могут делиться бесконечно.

Схема эксперимента:

1. Взять культуру соматических клеток человека (например, фибробластов) и поместить их в оптимальные искусственные условия (в клеточную культуру).

2. Регулярно наблюдать за клетками, фиксируя число клеточных делений (поколений).

3. Вывод: Эксперимент покажет, что клетки делятся не более 50–70 раз (это число получило название «предел Хейфлика»), после чего они прекращают деление и стареют или погибают, доказывая, что предел делений клетки ограничен.