Kluczowa różnica między komórkami wyspecjalizowanymi a komórkami macierzystymi polega na tym, że komórki wyspecjalizowane są komórkami zróżnicowanymi, które mają specjalną funkcję do spełnienia, podczas gdy komórki macierzyste są niezróżnicowanymi komórkami biologicznymi, które nie są wyspecjalizowane w żadnej konkretnej funkcji, ale mają zdolność różnicowania w wyspecjalizowane komórki.
Złożone organizmy wielokomórkowe rozwijają się z zapłodnionego jaja lub zygoty, która jest pojedynczą komórką diploidalną. Zygota ma zdolność dzielenia się i wytwarzania komórek. Dlatego zygota jest głównym źródłem różnicowania komórek. Posiada komórki macierzyste, które są komórkami niezróżnicowanymi. Komórki macierzyste mogą dzielić się bez ograniczeń. Niezróżnicowane komórki stają się wyspecjalizowanymi lub zróżnicowanymi komórkami w wyniku różnicowania. Komórki macierzyste dają początek wyspecjalizowanym komórkom. Wyspecjalizowane komórki mają strukturę specyficzną dla tkanki i określone zadanie do wykonania.
Co to są wyspecjalizowane komórki?
Różnicowanie komórkowe to proces, który przekształca najmniej wyspecjalizowane komórki w stan bardziej wyspecjalizowanych typów komórek. W biologii rozwoju jednym z głównych aspektów jest różnicowanie komórek. W wyniku różnicowania różne tkanki w organizmie mają różne typy wyspecjalizowanych komórek. Wyspecjalizowane komórki mają struktury specyficzne dla tkanek; stąd pełnią wyspecjalizowane funkcje. Na przykład czerwone krwinki to wyspecjalizowane komórki w tkance krwi. Przenoszą tlen do innych tkanek ciała.
Rysunek 01: Wyspecjalizowane komórki
W przeciwieństwie do komórek macierzystych, wyspecjalizowane komórki pełnią w organizmie bardziej efektywne funkcje. Związek między komórkami macierzystymi a wyspecjalizowanymi komórkami polega na tym, że wyspecjalizowane komórki są wytwarzane przez podział komórek macierzystych na w pełni zróżnicowane komórki potomne. Podczas różnicowania komórek macierzystych zmienia się rozmiar i kształt. Ponadto różnicowanie komórek powoduje zmiany aktywności metabolicznej i odpowiedzi na bodźce. Różnicowanie komórek nie powoduje jednak zmiany sekwencji DNA. Należy jednak wspomnieć, że różnicowanie komórek ma zdolność wyłączania pewnych genów, które nie są konieczne dla określonej tkanki. Komórki nerwowe, komórki mięśniowe, komórki nabłonkowe, komórki krwi to tylko niektóre z przykładów wyspecjalizowanych komórek.
Co to są komórki macierzyste?
Komórki macierzyste to niezróżnicowane komórki biologiczne, które nie są wyspecjalizowane w żadnej konkretnej funkcji. Komórki te mają zdolność różnicowania się w wyspecjalizowane komórki, a także powodują powstawanie większej liczby komórek macierzystych poprzez mitozę. Istnieją dwie unikalne cechy komórek macierzystych, które pomagają odróżnić je od innych komórek. Po pierwsze, są to niewyspecjalizowane komórki, które są w stanie odnowić się poprzez podział komórki nawet po pewnym okresie nieaktywności. Na przykład w narządach takich jak szpik kostny następuje regularny podział komórek macierzystych w celu naprawy i wymiany uszkodzonych tkanek. Po drugie, mają zdolność przekształcenia się w tkanki lub komórki specyficzne dla narządów.
Komórki macierzyste mają kilka potencjałów różnicowania. Można je podzielić na totipotencjalne, pluripotencjalne i multipotencjalne. Totipotencjalne komórki macierzyste są zdolne do różnicowania się w typy komórek embrionalnych. Pluripotencjalne komórki macierzyste są produkowane z komórek totipotencjalnych i są zdolne do różnicowania się w prawie każdy typ komórki i pochodzą z trzech listków zarodkowych. Multipotencjalne komórki macierzyste są zdolne do różnicowania się w wiele komórek należących do tej samej rodziny.
Rysunek 02: Komórki macierzyste
Obecnie w badaniach wykorzystywane są dwa rodzaje komórek macierzystych: embrionalne komórki macierzyste oraz dorosłe/somatyczne komórki macierzyste (komórki macierzyste specyficzne dla tkanki). Zarodkowe komórki macierzyste to komórki obecne w blastocyście i zarodku od 3 do 5 dni po zapłodnieniu. Są pluripotencjalni; dlatego wszystkie pochodne trzech listków zarodkowych są rozwijane przez embrionalne komórki macierzyste. Dorosłe lub somatyczne komórki macierzyste to komórki macierzyste, które naprawiają i utrzymują uszkodzone tkanki. Większość dorosłych komórek macierzystych jest multipotencjalnych, podczas gdy pluripotencjalne komórki macierzyste są rzadko spotykane. Szpik kostny jest przykładem dla dorosłych komórek macierzystych, które są wykorzystywane do kilku zabiegów.
Jakie są podobieństwa między wyspecjalizowanymi komórkami a komórkami macierzystymi?
- Komórki macierzyste mają zdolność różnicowania się w wyspecjalizowane komórki.
- Komórki macierzyste są podstawą wyspecjalizowanych komórek obecnych w tkankach i narządach.
- Komórki macierzyste i komórki wyspecjalizowane znajdują się w złożonych organizmach wielokomórkowych.
- Są to komórki eukariotyczne.
Jaka jest różnica między wyspecjalizowanymi komórkami a komórkami macierzystymi?
Komórki wyspecjalizowane to komórki zróżnicowane i pełniące określone funkcje, podczas gdy komórki macierzyste są komórkami niezróżnicowanymi i niewyspecjalizowanymi, które mogą dzielić się bez ograniczeń. To jest kluczowa różnica między wyspecjalizowanymi komórkami a komórkami macierzystymi. Co więcej, wyspecjalizowane komórki mają specyficzną tkankowo strukturę i są przypisane do wykonywania określonych funkcji, podczas gdy komórki macierzyste nie pełnią określonych funkcji.
Co więcej, komórki macierzyste nie mają kształtu i określonej wielkości, podczas gdy komórki wyspecjalizowane mają określony kształt i rozmiar. Jest to więc kolejna różnica między wyspecjalizowanymi komórkami a komórkami macierzystymi.
Poniższa infografika przedstawia obok siebie różnice między wyspecjalizowanymi komórkami a komórkami macierzystymi.
Podsumowanie – komórki wyspecjalizowane a komórki macierzyste
Komórki macierzyste to niezróżnicowane komórki, które mają zdolność dzielenia się przez długi czas i dają początek wyspecjalizowanym komórkom. Komórki macierzyste to niewyspecjalizowane komórki, które nie mają określonego zadania do wykonania. W przeciwieństwie do tego wyspecjalizowane komórki mają do spełnienia określone funkcje. Są to komórki zróżnicowane. Nazywa się je komórkami mięśniowymi, komórkami skóry, nerwami itp. w zależności od rodzaju tkanki. W ten sposób podsumowuje różnicę między wyspecjalizowanymi komórkami a komórkami macierzystymi.
