Bilgi

Dokuların yaptıkları çeşitli formları göstermesine neden olan nedir?

Dokuların yaptıkları çeşitli formları göstermesine neden olan nedir?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Bir kalp (veya başka bir organ) bir grup hücreden oluşur. Bildiğim kadarıyla, bir kalbin büyümesi hücre bölünmesine bağlıdır. Bununla birlikte, hücre bölünmesi tek başına kalp hücrelerinin neden topluca kalp şeklini gösterdiğini açıklamıyor gibi görünüyor.

Dokuların yaptıkları çeşitli formları göstermesine neden olan nedir?


Bu aktif bir araştırma konusudur. Zigottaki tüm hücreler, 8 hücre aşamasına kadar aynıdır. 16 hücre oluşumu ile sonuçlanan bir sonraki bölünmede buna denir. morula.

zigot var totipotent hücreler, yani her hücre, zigottan ayrılırsa kendi kendine tam organizmaya dönüşme yeteneğine sahiptir (tek yumurta ikizleri bu şekilde doğar).

İnsan zigotları, en az 4 hücre aşamasına kadar totipotenttir. Diğer primatlarda deneyler, 16 hücre aşamasına kadar totipotensi göstermiştir.

totipotent hücreler ayırt etmek pluripotent hücrelere ve daha sonra farklı sistemlere ait çeşitli farklı hücrelere dönüşür. Bu süreç çok karmaşıktır ve birçok embriyolojik faktör ve kimyasal devreye girer.

Embriyonik faktörler, embriyonik hücrelerin göçüne (embriyotaksi denir) ve farklılaşmasına neden olur. Faktörlerden bazıları sonik kirpi, wnt, insülin benzeri büyüme faktörleri, Hox, vb…

Farklı faktörler farklı hücre hatlarına farklılaşmaya neden olur. Bu faktörler de organların belirli bir şekil ve yapı kazanmalarına neden olur, böylece kalp kalp, karaciğer karaciğer gibi şekillenir vb.

Hücreler belirli bir diziye farklılaştığında, bu kök hücreler uygun şekilde uyarıldığında diğer hücre dizilerine farklılaşabilse de (böylece pluripotensi gösterir) o bölgedeki parakrin etkisinden dolayı o bölgenin kök hücreleri genellikle o belirli çizgiye farklılaşır. Böylece bağırsak kök hücreleri, o lokusta bulunan goblet hücrelerine, yüzey epitel hücrelerine, Enterokromaffin hücrelerine vb. farklılaşacaktır.


Daha fazlası için buraya bakın:

  1. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S009286740800216X
  2. http://www.embryology.ch/anglais/iperiodembry/controle01.html
  3. https://www.bio.cmu.edu/labs/ettensohn/pdfs/dvg22746-2.pdf

Kangren belirtileri

Kuru kangren belirtileri şunları içerir:

  • Maviden siyaha değişen ve sonunda çıkan buruşmuş cilt
  • Soğuk, uyuşmuş cilt

Islak kangren belirtileri şunları içerir:

  • Şişme ve ağrı ve kendini iyi hissetmeme
  • Kırmızı, kahverengi, mor, mavi, yeşilimsi-siyah veya siyah deri veya kötü kokulu akıntı (irin) olan yaralar
  • Etkilenen bölgeye bastığınızda bir çatırtı sesi
  • İnce, parlak veya tüysüz cilt
  • Sağlıklı ve hasarlı cilt arasındaki çizgi

İç kangren, etkilenen bölgede şiddetli ağrıya neden olur. Örneğin, apandisinizde veya kolonunuzda kangren varsa, muhtemelen karın ağrınız olur. İç kangren de ateşe neden olabilir.


Başlıca Endokrin Bezleri

Beynin tabanında yer alan hipofiz bezi, diğer organları düzenleyen birçok hormon üretir. Bu nedenle, hipofiz genellikle "master" endokrin bezi olarak adlandırılır, ancak ⋎ntral" endokrin bezi terimi daha doğrudur çünkü hipofiz tarafından hormon salınımı öncelikle hipotalamus adı verilen bir beyin yapısı tarafından düzenlenir. sinir sistemini endokrin sisteme bağlama görevi görür. Hipotalamus, hipofiz hormonlarının salınımını uyaran veya engelleyen hormonlar üretir. Hipotalamus ayrıca idrar oluşumunu engelleyerek vücuttaki su dengesini düzenleyen antidiüretik hormon üretir.

Hipofiz tarafından salınan hormonlar arasında çocukluk döneminde artan ve kas, kemik ve diğer dokuların büyümesini uyaran büyüme hormonu bulunur. Büyüme hormonu salınımındaki ara sıra meydana gelen patlamalar, genellikle ergenlikle ilişkili hızlı büyüme ile sonuçlanır. Büyüme hormonunun aşırı salgılanması cücelik ile sonuçlanabilirken, büyüme hormonunun aşırı salgılanması devasalık ve diğer rahatsızlıklara neden olabilir. Hipofiz ayrıca erkek ve dişi üreme organlarında gamet üretimini ve seks steroidi üretimini uyaran folikül uyarıcı hormon ve luteinize edici hormon ve meme bezlerinde süt oluşumunu uyaran prolaktin üretir.

Yanında bulunan gırtlak tiroid bezi öncelikle topluca tiroid hormonu olarak adlandırılan tiroksin ve triiyodotironin üretir. Tiroid hormonu kas ve kemiklerin büyümesini, karbonhidrat metabolizmasını ve bazal metabolizma hızını uyarır. Üretimi iyot gerektirir, diyetteki iyot eksikliği, tiroid hormon eksikliğini telafi etmek için aşırı genişleyen bir tiroid bezi olan guatra neden olur.

Çocuklarda ve yetişkinlerde tiroid bozukluklarının etkileri çok farklı olabilir. Örneğin, bebeklerde tiroid hormonunun hiposekresyonu neden olur. doğuştan yetişkinlerde zeka geriliği ve zayıf vücut büyümesi hiposekresyonu ile karakterize bir hastalık olan hipotiroidizm, aşağıdaki gibi semptomlarla miksödem üretir. letarji , kilo alımı ve kuru cilt. Tersine, yetişkinlerde tiroid hormonunun aşırı salgılanması, kilo kaybı, sinirlilik ve vücut metabolizmasında çarpıcı artışlar ile karakterize bir durum olan Graves's0027 hastalığına neden olur. Tiroid ayrıca kandaki kalsiyum konsantrasyonunu düzenleyen bir hormon olan kalsitonin üretir.

Adrenal bezler, her böbreğin tepesinde bulunan küçük organlardır. Adrenal korteks adı verilen adrenal bezdeki hücrelerin dış katmanları, üreme gelişimini etkileyen mineral dengesi, yağ, protein ve karbonhidrat dengesini ve strese uyumu etkileyen çeşitli hormonlar üretir. Adrenal medulla adı verilen iç kısım, adrenalini aktive eden epinefrin ve norepinefrin salgılar. sempatik sinir sistemi ve vücudun korku gibi stresli durumlarla başa çıkmasına yardımcı olan "savaş ya da kaç" tepkisini uyarır.

Pankreas, kan şekeri (glikoz) konsantrasyonunu düzenlemek için zıt şekilde işlev gören insülin ve glukagon üretir. ne zaman kan glikoz Örneğin şeker açısından zengin bir yemek yedikten sonra insülin seviyesi yükselir'x2014'insülin karaciğerde ve kas hücrelerinde glikoz depolanmasını uyararak onu düşürür. glikojen . Tersine, öğünler arasında kan şekeri seviyesi düşer. Buna karşılık pankreas, glikojen yıkımını ve ardından kan dolaşımına glikoz salınımını uyaran glukagon salgılar. En iyi karakterize edilen endokrin bozukluklarından biri, insülinin hiposekresyonundan veya daha yaygın olarak hedef hücrenin insüline duyarsızlığından kaynaklanan diabetes mellitustur.

Erkek ve dişi üreme sistemleri ile ilgili makalelerde gonadların endokrin işlevleri ele alınmaktadır. Seks hormonu testosteron erkeklerde sperm üretimini düzenler. Östrojen ve progesteron yumurta olgunlaşmasını ve salınımını (yumurtlamayı) etkiler ve dişilerde rahim (adet) döngüsünü kontrol eder.

İnsan endokrin organları tarafından üretilen birçok hormonun çok çeşitli etkileri olmasına rağmen, tüm hormonların ortak amacı vücut fizyolojisi için gerekli organlar arası iletişimi kolaylaştırmaktır.


Doku Yapısı ve Bileşenleri

Dokuların yapısı doku tipine göre değişir. Dokuların vücut için özel bir işlevi yerine getirmek için bir araya gelen bir hücre grubu olduğunu unutmayın, özel bir işlevi yerine getirmek için bir araya gelebilecek farklı hücre türleri olabilir. Bazı dokularda hücreler benzer, bazılarında hücreler farklı olabilir.

Hücreler bir araya geldiklerinde bunu hücre adı verilen sınırlı bir alanda yaparlar. Hücre dışı matris ya da hücre dışı boşluk. Hücre dışı matrisi veya alanı, çok sayıda evi ve her evi bir hücre gibi olan bir topluluk olarak görselleştirebilirsiniz (her ev benzer olabilir, ancak bazı evleri uyumak için oda olarak kullanmak, diğerlerini dükkân olarak kullanmak gibi özel işlevleri yerine getirirler. ofis olarak kullanılmaktadır). Hücre dışı alan, evlerin arazi üzerine inşa edildiği topluluk gibidir. Dokularda hücre dışı matris, farklı hücre tiplerini tutar ve hücrelerin işlevlerini yerine getirmeleri için uygun bir ortam sağlar.

denilmesinin nedeni, ekstrahücresel boşluk veya matris, boşluğun hücrelerin dışında yer almasıdır (hücre dışı boşluk). Hücre dışı boşlukta bile bu boşluğu oluşturan çeşitli proteinler vardır. Bu alan ayrıntılı olarak açıklanırken bu tartışılacaktır.

Bu nedenle, bir dokunun hücreler ve hücre dışı matris olmak üzere 2 ana bileşeni olduğu söylenebilir.


Yaşlanmaya ne sebep olur?

Bir grup birinci sınıf öğrencisi arasında çok az fiziksel farklılık vardır. Ancak 65 yıl sonra aynı gruba bakarsanız, fiziksel farklılıkları benzerliklerinden daha fazla. Bazıları sağlığın özü olacak, diğerleri ise bir veya daha fazla kronik durumu yönetecek. Bazıları enerjik, bazıları ise uyuşuk olacak.

Yaşlandıkça, fiziksel olarak yaşıtlarımıza daha az benziyoruz. Çünkü bizler yaşam deneyimlerimizin toplamıyız. Altı yaşındayken bedenlerimize bizi akranlarımızdan kökten farklı kılacak çok fazla şey olmadı. Ancak orta ve yaşlılıkta, sağlığımız üzerinde hem olumsuz hem de olumlu etkisi olan alışkanlıkları geliştirmek ve sürdürmek için onlarca yılımız oldu.

Çalıştığımız ve yaşadığımız yer ve bulaşıcı hastalıklara ne kadar maruz kaldığımız da dahil olmak üzere çevre de sağlığımızı etkiler. Yaşlanma evrenseldir, ancak her birimiz onu farklı şekillerde deneyimliyoruz.

Yaşlanma kaçınılmaz olabilir, ancak yaşlanma hızı değildir. Her yıl daha fazla şey öğreniyor olsak da, vücudumuzun neden ve nasıl yaşlandığı hala büyük ölçüde bir gizem. Ancak bilim adamları, kronolojik yaşın biyolojik yaş üzerinde çok az etkisi olduğunu savunuyorlar. Doğum günü pastanızdaki mum sayısı, sağlığınız hakkında çok az şey söylediğinin bir göstergesidir.

Ama hangisi bizi daha çok etkiler - genlerimiz mi yoksa yaşam tarzlarımız mı? Bir sonraki sayfada öğrenin.

Yaşlanma Nedenleri: Doğa mı, Beslenme mi?

Yaşlanmanın karmaşıklığı, bir kişinin neden daha iyi yaşlanırken diğerinin yaşından daha yaşlı görünüp davrandığını tam olarak saptamayı zorlaştırır. İyi sağlık ve metanet, mavi gözler ve sarı saçlar gibi mi geçti? Yoksa yediğiniz yiyecekler, zararlı kimyasallara veya bulaşıcı hastalıklara maruz kalıp kalmadığınız ve ne kadar egzersiz yaptığınız da dahil olmak üzere çevrenin bir ürünü mü? Her ikisi de kesinlikle bir rol oynuyor, ancak hangisinin daha güçlü bir etkiye sahip olduğunu henüz bilmiyoruz.

Genler, hastalık ve ölümün yanı sıra sağlık ve uzun ömürlülüğün güçlü belirleyicileridir, ancak bunlar hikayenin yalnızca bir parçasıdır. Anne babanız ve büyükanne ve büyükbabanız doksanlı yaşlarına kadar iyi yaşadılarsa, siz de yaşayacaksınız - ama bu süreçte vücudunuzu kötüye kullanmazsanız. (Bilim adamları, 80 yaşına geldiğinizde tüm genetik bahislerin kapandığını söylüyorlar. Ancak bundan sonra, aile geçmişinin uzun ömür üzerinde çok az etkisi var.)

Ve babanız genç yaşta kalp krizinden öldüyse veya anneniz meme kanserine yakalandıysa, genetik olarak bu hastalıklara yatkın olabilirsiniz. İnsan Genom Projesi'ndeki bilim adamları, sürekli olarak kronik ve ölümcül hastalıkların daha fazla genetik belirleyicisini keşfediyorlar.

Genler, kanser ve kalp hastalığı gibi yaşlanma sürecini hızlandıran kronik rahatsızlıkları kimlerin geliştireceğini kısmen belirlerken, sağlıklı bir yaşam tarzının, size verilen genlere karşı silahınız ya da eğer varsa, delikteki asınız olduğuna şüphe yoktur. iyi genlere sahibim.

Babası ve erkek kardeşleri kırklı ve ellili yaşlarda kalp hastalığından ölen bir adam, düzenli egzersiz yaparak ve kan kolesterol düzeylerini ve vücut ağırlığını kontrol altında tutarak aynı akıbetten pekala kurtulabilir. Öte yandan, kalp hastalığına genetik yatkınlığı olmayan bir adam, yüksek yağlı, atardamarları tıkayan bir diyet yaparak ve tamamen hareketsiz bir yaşam tarzı sürdürerek kesinlikle kalp sorunları yaratabilir.

Sağlıklı yaşam, yaşlanmanın getirdiği vücut değişikliklerinin çoğunu geciktirir. Ve daha iyi sağlığa giden yola başlamak için asla geç değildir. Besleyici bir diyet yemek, sağlığı güvence altına almak için uzun bir yol kat eder. Örneğin, herhangi bir yaşta yeterli kalsiyum ve D vitamini almak, yaşlılarda ağrıya, kırıklara, hastaneye yatışa ve hatta ölüme neden olan bir kemik hastalığı olan osteoporozun başlamasını ve ilerlemesini geciktirecektir.

Sigara içiyorsanız ve istediğiniz zaman bırakırsanız, kalp krizi geçirme şansınızı azaltırsınız. Egzersiz yapmak veya fiziksel olarak daha aktif olmak, kaç yaşında olursanız olun akciğer fonksiyonlarını iyileştirir ve kalp krizi riskini azaltır.

Peki yaşlandıkça hücreleriniz, dokularınız ve vücut sistemlerinizde ne gibi değişiklikler oluyor? Bir sonraki sayfada, yaşlanmanın biyolojik sürecini ele alacağız.

Yaşlanma Biyolojisi: Hücreler nasıl yaşlanır?

En temel vücut birimi olan hücreler, yaşlanma ile ilgili tüm tartışmaların merkezinde yer alır. Trilyonlarca hücreniz var ve bunlar beyniniz, kalbiniz ve cildiniz gibi organları oluşturan farklı dokularda organize edilmiş durumda.

Gastrointestinal sistemi kaplayanlar gibi bazı hücreler, atardamarların içindeki hücreler gibi sürekli olarak diğerlerini çoğaltır, uykudadır ancak yaralanmaya yanıt olarak çoğalma yeteneğine sahiptir. Yine de kalp hücreleri, sinirler ve kaslar da dahil olmak üzere diğerleri çoğalamaz. Bu üremeyen hücrelerin bazılarının ömrü kısadır ve vücuttaki diğer hücreler tarafından sürekli olarak değiştirilmeleri gerekir. (Kırmızı ve beyaz kan hücreleri örnektir.)

Kalp ve sinir hücreleri gibi diğerleri yıllarca hatta on yıllarca yaşar. Zamanla, hücre ölümü hücre üretimini geride bırakarak bize daha az hücre bırakır. Sonuç olarak, vücuttaki aşınma ve yıpranmayı daha az tamir edebiliyoruz ve bağışıklık sistemimiz tehlikeye giriyor. Enfeksiyonlara karşı daha duyarlı hale geliyoruz ve kanserli tümörlere neden olabilecek mutant hücreleri arama ve yok etme konusunda daha az yetkin hale geliyoruz. Aslında, birçok yaşlı yetişkin, gençliklerinde karşı koyabilecekleri koşullara yenik düşüyor.

Hücre ölümü yaşlanma sürecini anlamanın temeli olsa da, tek faktör bu değildir. Yaşlanma süreci inanılmaz derecede karmaşıktır ve zamanın ilerlemesinin sonucu olan değişiklikler ile yüksek tansiyon ve kalp hastalığı gibi yaygın tıbbi durumlarla gelen değişiklikleri ayırt etmek genellikle zordur.

Yaşlanma, vücudun esnekliğindeki kaçınılmaz düşüştür ve sonuçta hem zihinsel hem de fiziksel güçlerin azalmasına yol açar. Bazı yaşlanma değişiklikleri hepimizi etkiler. Örneğin, okuma gözlüğü gerektiren görme azalması, öncelikle yeterince uzun yaşayan herkesi etkilediği için normal kabul edilir.

Öte yandan, görüşünüzü bulanıklaştıran göz merceğindeki oluşumlar olan kataraktlar önlenebilir ve yaşlılarda görülme sıklığına rağmen yaşlanma sürecinin bir parçası olarak kabul edilmez. İşleri daha da karmaşık hale getirmek için organlar farklı hızlarda yaşlanır. Bu nedenle, 50 yaşındaki bir kişi, kendisinden yirmi yaş küçük biri kadar iyi duyabilir, ancak artrit veya yüksek tansiyonu olabilir.

Yaşlanmanın altında yatan neden hakkında teoriler boldur. Bazıları yaşlanmanın hücrelerimize önceden programlandığını iddia ederken, diğerleri yaşlanmanın öncelikle hücrelerimize verilen çevresel hasarın sonucu olduğunu iddia ediyor. Teorilerin hiçbiri süreci tam olarak açıklayamasa da, nasıl yaşlandığımızı daha iyi anlamamıza yardımcı oluyorlar. Bir sonraki sayfada, en popüler yaşlanma teorilerini keşfedeceğiz.

Yaşlanma Teorileri: Genler ve Yaşam Tarzları

Bu ses ne? Bu teoriye göre, biyolojik saatiniz önceden belirlenmiş bir hızda ilerliyor. Bu teori diyor ki DNA, hücrelerin genetik materyali, ilk günden planladığınız ölümün anahtarını elinde tutar. Bu yaşlanma teorisi yüzeyde kaderci görünse de, biyolojinin kader olmadığını unutmayın. Genlerinizi değiştiremezsiniz, ancak daha iyi beslenme ve düzenli fiziksel aktivite ile zamanın akışını yavaşlatabilirsiniz.

Vücudunuz, büyüme ve davranış, üreme ve bağışıklık işlevi dahil olmak üzere sayısız işlevi düzenlemeye yardımcı olan hormonlar üretir. Gençliğinizde hormon üretimi yüksektir, ancak yaşlandıkça hormon seviyeleri düşer ve vücudun kendini onarma ve en iyi şekilde çalışmasını sürdürme yeteneğinde düşüşlere neden olur.

Çalışan hücreler atık üretir. Zamanla hücreler, muhtemelen kurtulabileceklerinden daha fazla atık yapar, bu da onların fonksiyonlarını mahvedebilir ve yavaş yavaş ölümlerine yol açabilir. Lipofuscin veya yaş pigmenti, esas olarak bazı sinir ve kalp kası hücrelerinde bulunan atık ürünlerden biridir. Lipofuscin, hücrelerde yağ ve proteinleri birbirine bağlar. Zamanla birikir ve hücre fonksiyonuna müdahale edebilir.

Protein kollajen bu teorinin kalbinde yer alır. Kollajen, vücudun yapıştırıcısına benzer şekilde deriyi, kemikleri, bağları ve tendonları oluşturan en yaygın proteinlerden biridir. Gençken, kolajen esnektir. Ancak yaşla birlikte kolajen daha katı hale gelir ve küçülür. Bu yüzden cildiniz eskisinden daha az elastiktir.

Estetik bir yana, çapraz bağlanma, besinlerin hücrelere taşınmasını ve atık ürünlerin uzaklaştırılmasını engelleyebilir. Serbest radikaller, vücudunuzda dolaşan, sağlıklı hücrelere saldırmaya hazır, yıkıcı yağmacılardır. Vücudunuzun yaşamı sürdürmek için gerçekleştirdiği milyonlarca kimyasal reaksiyonun bir parçası olarak üretilirler.

Vücudunuz ayrıca aşırı miktarda korunmasız güneş ışığı ve sigara dumanı gibi çevresel toksinlere tepki olarak bunları üretir. Serbest radikaller hücrelerinizi oksitler (paslanan metali düşünün). Dengesiz, uçucu oksijen molekülleri olarak, kendilerini daha kararlı hale getirmek için sağlıklı hücreleri feda ederler.

Bunu yaparken serbest radikaller, hücrenin genetik planı olan DNA'yı yok eder veya değiştirir ve diğer birçok hücre fonksiyonunu bozar. Serbest radikaller, yağmalamalarının bir sonucu olarak hücreleri öldürebilir veya kanser ve kalp hastalığı gibi kronik durumlara yol açabilen mutant hücrelere yol açabilir. Neyse ki, vücut serbest radikallere karşı gelişmiş bir savunma sistemi sürdürüyor. Ne yazık ki, savunmamız zamanla zayıflar ve hücre hasarı meydana gelir.

Bu teori şu şekilde de adlandırılabilir: Kullan ve Kaybet Teorisi. Buradaki fikir, organlarınızın kullanımı ve aşırı kullanımının onları yıkımın eşiğine itmesidir. Kötü beslenme, çok fazla alkol ve sigara içmenin doğal aşınma ve yıpranmayı hızlandırdığı düşünülmektedir. Yaşla birlikte, vücut kendini daha az onarabilir.

Aşınma ve yıpranma nasıl oluşur? Hücresel hasara neden olan serbest radikaller suçlu olabilir. Aşınma ve yıpranma fikrine benzer şekilde, bu teori, belirli bir miktarda enerji ile doğduğunuzu söylüyor. "Hızlı" yaşarsanız, genç ölürsünüz çünkü enerji rezervlerinizi daha erken tüketirsiniz. Bu teorinin doğru çıkması durumunda, daha az strese maruz kalan ve hayatı daha kolay yaşayan "gergin insanlar" daha uzun yaşayacaktır.

Güçlü bir bağışıklık sistemi, vücudunuzun mikroplara ve toksinlere karşı en önemli savunmasıdır. Beyaz hücreler bakteri ve virüs gibi potansiyel zararlıları içine alır ve yok eder. Ve kan dolaşımında devriye gezen, vücudun kendisine ait olduğunu tanımadıkları herhangi bir maddeye saldıran ve silahsızlandıran antikorlar, "askerler" üretiyorlar.

Sorun şu ki, bağışıklık sistemi zamanla daha az verimli hale gelir ve daha az antikor üretilir, bu da enfeksiyon riskinizi artırır. Dahası, vücut kendi dokusunu yok eden antikorlar üreterek kendi kendine açılabilir. Bu olduğunda, lupus ve romatoid artrit gibi otoimmün hastalıklar ortaya çıkar.

Yaşlanma sürecini hala tam olarak anlamasak da, gördüğümüz gibi, bu konuda oldukça fazla şey biliyoruz. Yaşlanma süreci hakkında daha fazla bilgi edinmek için bir sonraki sayfadaki bağlantılara göz atın.


Bitki Doku Kültürü: Faydası, Yapısı, Çeşitleri ve Teknikleri

Bitki doku kültürü, genel olarak bitkilerin, tohumların ve bitkilerin çeşitli kısımlarının (organlar, embriyolar, dokular, tek hücreler, protoplastlar) in vitro olarak yetiştirilmesini ifade eder.

Yetiştirme işlemi her zaman aseptik koşullar altında bir besleyici kültür ortamında gerçekleştirilir.

Kültür sistemlerinde bitki hücrelerinin hayvan hücrelerine göre bazı avantajları vardır. Hayvan hücrelerinin aksine, oldukça olgun ve farklılaşmış bitki hücreleri, totipotens yeteneğini, yani meristematik duruma geçme ve bütün bir bitkiye farklılaşma yeteneğini korur.

Bitki Doku Kültürünün Faydaları:

Bitki doku kültürü, gelişmiş mahsuller ve süs bitkileri geliştirme potansiyelinin yüksek olması nedeniyle biyoteknolojinin en hızlı büyüyen alanlarından biridir. Doku kültürü teknolojisinde yapılan ilerlemeler ile artık herhangi bir bitkinin türünün laboratuvar ortamında rejenere edilmesi mümkün hale gelmiştir.

Yeni bir bitki veya istenen özelliklere sahip bir bitki yaratma hedefine ulaşmak için doku kültürü genellikle rekombinant DNA teknolojisi ile birleştirilir. Bitki doku kültürü teknikleri, mahsul verimini ve kalitesini artırarak yeşil devrime büyük ölçüde yardımcı olmuştur.

Bitki doku kültürlerinden elde edilen bilgiler, bitki hücrelerinin metabolizmasını, büyümesini, farklılaşmasını ve morfogenezini anlamamıza katkıda bulunmuştur. Ayrıca, doku kültüründeki gelişmeler, farmasötikler de dahil olmak üzere biyolojik olarak önemli birçok bileşiğin sentezinin yanı sıra birkaç patojen içermeyen bitkinin üretilmesine yardımcı olmuştur. Geniş uygulama yelpazesi nedeniyle bitki doku kültürü moleküler biyologların, bitki yetiştiricilerinin ve sanayicilerin ilgisini çekmektedir.

Bir Bitkinin Temel Yapısı ve Büyümesi:

Yetişkin bir bitki, temel olarak, her biri birçok dalı olan bir gövde ve bir kökten oluşur (Şekil 42.1). Hem gövde hem de kök, meristematik hücrelerden oluşan apikal büyüme bölgelerinin varlığı ile karakterize edilir. Bu hücreler, bir bitkinin tüm hücre tipleri için birincil kaynaktır.

Bitki büyümesi ve gelişmesi iki farklı şekilde gerçekleşir:

Bu, bitki kısımları belirli bir boyut ve şekle, örneğin yapraklar, çiçekler, meyveler elde ettikçe büyümenin durması ile karakterize edilir.

2. Belirsiz büyüme:

Bu, uygun koşullar altında köklerin ve gövdelerin sürekli büyümesini ifade eder. Sürekli çoğalabilen meristemlerin (saplarda ve köklerde) varlığı nedeniyle mümkündür. Tohum çimlenip fide çıktıkça, kök apeksinin meristematik hücreleri çoğalır. Kök apeksinin üzerinde, hücreler çoğalmadan uzunluk olarak büyür.

Dış tabakanın uzatılmış hücrelerinin bir kısmı, topraktan su ve besinleri emmek için kök kıllarına dönüşür. Bitki büyüdükçe kök hücreler floem ve ksileme farklılaşır. Floem, besin maddelerinin emiliminden sorumludur, ksilem ise suyu emer.

Sürgün apeksinin meristematik hücreleri, gövdenin büyümesine yol açan bölünür. Kök hücrelerin bazıları farklılaşır ve yaprak primordiasına dönüşür ve sonra bırakır. Yaprak primordiası ile uzun gövde arasında bulunan aksiller tomurcuklar da çoğalabilen ve dallara ve çiçeklere yol açabilen meristemlere sahiptir.

Bir bitkinin ve bir çiçeğin şematik bir görünümü sırasıyla Şekil 42.1 ve Şekil 42.2'de gösterilmektedir.

Konvansiyonel Bitki Islahı ve Bitki Doku Kültürü:

Çok eski zamanlardan beri insan, temel ihtiyaçlarını karşılamak için bitkilerin iyileştirilmesi ile yakından ilgilendi. Mahsulün iyileştirilmesi için kullanılan geleneksel yöntemler çok sıkıcı ve uzun süreli süreçlerdir (bazen on yıllar). Ayrıca geleneksel yetiştirme yöntemlerinde yeni karakterler veya ürünler oluşturmak için istenen genlerin eklenmesi mümkün değildir.

Bitki doku kültüründeki gelişmelerle birlikte, istenilen özelliklere sahip yeni bitkilerin oluşturulması, yeni genlerin bitki hücrelerine aktarılması ve ticari açıdan önemli ürünlerin büyük ölçekli üretimi için gereken süreyi azaltmak artık mümkün.

Doku Kültüründe Kullanılan Terimler:

Doku kültüründe en sık kullanılan terimlerin seçilmiş bir listesi kısaca açıklanmıştır

Kesilmiş bir farklılaşmış doku veya organ parçası, eksplant olarak kabul edilir. Eksplant, bitki gövdesinin herhangi bir kısmından, örneğin yaprak, gövde, kökten alınabilir.

Organize edilmemiş ve farklılaşmamış bitki hücresi kütlesine kallus denir. Genel olarak, bitki hücreleri uygun bir ortamda kültürlendiğinde, kallus, yani bir parankimatöz hücre kütlesi oluşturmak üzere bölünürler.

Kallus üretmek için meristematik duruma geri dönen olgun hücrelerin fenomeni, farklılaşmadır. Eksplantın bölünmeyen hareketsiz hücreleri uygun bir kültür ortamında büyütüldüklerinde meristematik duruma geri döndüğü için farklılaşma mümkündür.

Nasır hücrelerinin bir bitki organına veya bütün bir bitkiye farklılaşma yeteneği, yeniden farklılaşma olarak kabul edilir.

Tek bir hücrenin bütün bir bitkiye dönüşme yeteneği, hücresel totipotens olarak adlandırılır. Bitki hücrelerinin doğal karakteristik özellikleri, yani farklılaşma ve yeniden farklılaşma, totipotens fenomeninden sorumludur. Bitki doku kültüründe kullanılan diğer terimler uygun yerlerde açıklanmıştır.

Bitki Doku Kültürünün Kısa Tarihi:

Yaklaşık 250 yıl önce (1756), Henri-Louis Duhamel du Monceau, karaağaç bitkilerinin dekortike bölgelerinde kallus oluşumunu gösterdi. Birçok botanikçi, bu çalışmayı bitki doku kültürünün keşfi için ileri bir adım olarak görmektedir. 1853'te Trecul, bitkilerde kallus oluşumunun resimlerini yayınladı.

Bitki doku kültürünün babası olarak kabul edilen Alman botanikçi Gottlieb Haberlandt (1902), ilk olarak in vitro hücre kültürü kavramını geliştirmiştir. Besin ortamında izole edilmiş ve tamamen farklılaşmış bitki hücrelerini ilk kültürleyen kişidir. 1934-1940 yılları arasında bitki doku kültüründe yapılan gelişmelere Gautheret, White ve Nobecourt adlı üç bilim adamı büyük katkı sağlamıştır.

Bitki doku kültürü tekniklerinde 1940 yılından sonra iyi gelişmeler ve hızlı gelişmeler olmuştur. Steward ve Reinert (1959) ilk olarak in vitro somatik embriyo üretimini keşfetti. Hindistan'dan Maheswari ve Guha (1964), haploid bitkilerin üretimi için anter kültürü ve poller kültürü geliştiren ilk kişilerdir.

Türleri Kültür:

Esas olarak kullanılan eksplanta bağlı olarak farklı bitki doku kültürü teknikleri vardır (Şekil 42.3).

Bu, kallus oluşturmak için in vitro farklılaşan eksplanttan farklılaşmış doku kültürünü içerir.

İzole bitki organlarının kültürüne organ kültürü denir. Kullanılan organ embriyo, tohum, kök, endosperm, anter, yumurtalık, ovül, meristem (sürgün ucu) veya çekirdek olabilir. Organ kültürü organize veya organize olmayabilir.

Organize organ kültürü:

Bir bitkinin iyi organize edilmiş bir yapısı (tohum, embriyo) kültürde kullanıldığında, organize kültür olarak adlandırılır. Bu kültür tipinde, karakteristik bireysel organ yapısı korunur ve oluşan soy, yapı olarak orijinal organınkine benzer.

Organize olmayan organ kültürü:

Bu, organın bir bölümünün hücre veya dokularının izolasyonunu ve in vitro kültürlerini içerir. Organize olmayan kültür, nasır oluşumuna neden olur. Nasır, bir süspansiyon kültürü vermek üzere hücre kümelerine ve/veya tek hücrelere dağıtılabilir.

Bir eksplant dokusundan veya kallustan elde edilen izole tek tek hücrelerin kültürü, hücre kültürü olarak kabul edilir. Bu kültürler, dağıtım ortamında gerçekleştirilir ve hücre süspansiyon kültürleri olarak adlandırılır.

protoplast kültürü:

Bitki protoplastları (yani hücre duvarlarından yoksun hücreler) de kültür için laboratuvarda kullanılır.

Bitki Doku Kültürünün Temel Tekniği:

Bitki dokularının izolasyonu ve kültürü için benimsenen genel prosedür, Şekil 42.4'te gösterilmektedir.

Gerekli eksplantlar (tomurcuklar, gövde, tohumlar) budanır ve daha sonra bir deterjan solüsyonunda sterilizasyona tabi tutulur. Steril distile suda yıkandıktan sonra eksplantlar uygun bir kültür ortamına (sıvı veya yarı katı form) yerleştirilir ve inkübe edilir. Bu da kültürün oluşmasına neden olur. Ana kültürler, yavru kültürleri vermek için gerektiği kadar sık ​​alt bölümlere ayrılabilir.

In vitro kültür tekniğinin en önemli yönü, tüm işlemlerin aseptik koşullarda gerçekleştirilmesidir. Bakteriler ve mantarlar, bitki doku kültüründe en yaygın kirleticilerdir. Kültürde çok daha hızlı büyürler ve genellikle bitki dokusunu öldürürler.

Ayrıca, kirleticiler ayrıca bitki dokusu için toksik olan belirli bileşikler üretir. Bu nedenle doku kültürü operasyonları boyunca aseptik koşulların korunması kesinlikle önemlidir. Kültür tekniklerinden bazıları burada açıklanırken, bazıları uygun yerlerde tartışılmaktadır.

Bitki Doku Kültürlerinin Uygulamaları:

Bitki doku kültürleri geniş bir uygulama yelpazesi ile ilişkilidir - en önemlisi farmasötik, tıbbi ve diğer endüstriyel açıdan önemli bileşiklerin üretimidir.

Ek olarak, doku kültürleri aşağıda sıralanan başka amaçlar için de faydalıdır:

1. Bitkilerin solunum ve metabolizmasını incelemek.

2. Bitkilerde organ fonksiyonlarının değerlendirilmesi için.

3. Çeşitli bitki hastalıklarını incelemek ve ortadan kaldırmak için yöntemler geliştirmek.

4. Tek hücre klonları, genetik, morfolojik ve patolojik çalışmalar için faydalıdır.

5. Embriyonik hücre süspansiyonları, büyük ölçekli klonal çoğaltma için kullanılabilir.

6. Hücre süspansiyonlarından elde edilen somatik embriyolar, germplazm bankalarında uzun süre saklanabilir.

7. Yeni özelliklere sahip varyant klonların üretiminde, soma klonal varyasyonlar olarak adlandırılan bir olgu.

8. Mahsulleri iyileştirmek için haploidlerin üretimi (tek bir kromozom seti ile).

9. Mutant hücreler kültürlerden seçilebilir ve mahsulün iyileştirilmesi için kullanılabilir.

10. Olgunlaşmamış embriyolar, embriyo kurtarma olarak adlandırılan bir süreç olan hibrit üretmek için in vitro kültürlenebilir.

Nasır Kültürü:

Kallus, bitki hücrelerinin farklılaşmamış ve örgütlenmemiş kütlesidir. Temelde genellikle farklılaşmış doku veya organların yaralarında oluşan bir tümör dokusudur. Nasır hücreleri, gerçekten homojen olmasa da, doğaları gereği parankimatözdür. Dikkatli incelemede, kallusun farklılaşmamış doku kütlesinin yanı sıra bir miktar farklılaşmış doku içerdiği bulunmuştur.

Kallus oluşumu in vivo olarak sıklıkla gövde veya köklerin kesik kenarlarındaki yaraların bir sonucu olarak gözlenir. Mikroorganizmaların istilası veya böceklerin beslenmesinden kaynaklanan hasar genellikle kallus yoluyla gerçekleşir. Nasır kültürü için kullanılan tekniğin ana hatları ve süspansiyon kültürünün başlatılması Şekil 42.5'te gösterilmektedir.

Nasır kültürü için eksplantlar:

Kallus kültürü için başlangıç ​​materyalleri (açıklamalar) bitkinin herhangi bir kısmından (kök, gövde, yaprak, anter, çiçek vb.) farklılaşmış doku olabilir. Seçilen eksplant dokuları, hücre bölünmesinin, hücre çoğalmasının ve farklı farklı özelleşmiş yapılara organizasyonun farklı aşamalarında olabilir. Kullanılan eksplant meristematik hücrelere sahipse, hücre bölünmesi ve çoğalması hızlı olacaktır.

Kallus Kültürünü Etkileyen Faktörler:

In vitro kültürde kallus oluşumunu etkileyen birçok faktör bilinmektedir. Bunlar, eksplantın kaynağı ve genotipi, ortamın bileşimi (en yaygın olarak kullanılan MS ortamı), fiziksel faktörler (sıcaklık, ışık vb.) ve büyüme faktörlerini içerir. Nasır kültürünü etkileyen diğer önemli faktörler - bitkinin yaşı, eksplantın yeri, bitkinin fizyolojisi ve büyüme koşullarıdır.

Yeterli kallus oluşumu için 22-28°C aralığında bir sıcaklık uygundur. Işığın nasır üzerindeki etkisine gelince, bu büyük ölçüde bitki türlerine bağlıdır - bazı bitkiler için ışık gerekli olabilirken, diğerleri için karanlık gerekli olabilir.

Ortamın büyüme düzenleyicileri kallus oluşumunu güçlü bir şekilde etkiler. Based on the nature of the explant and its genotype, and the endogenous content of the hormone, the requirements of growth regulators may be categorized into 3 groups

3. Both auxin and cytokinin.

Suspension culture from callus:

Suspension cultures can be initiated by transferring friable callus to liquid nutrient medium (Fig. 42.5). As the medium is liquid in nature, the pieces of callus remain submerged. This creates anaerobic condition and ultimately the cells may die. For this reason, suspension cultures have to be agitated by a rotary shaker. Due to agitation, the cells gets dispersed, besides their exposure to aeration.

Applications of Callus Cultures:

Callus cultures are slow-growth plant culture systems in static medium. This enables to conduct several studies related to many aspects of plants (growth, differentiation and metabolism) as listed below.

ben. Nutritional requirements of plants.

ii. Cell and organ differentiation.

iii. Development of suspension and protoplast cultures.

v. Genetic transformations.

vi. Production of secondary metabolites and their regulation.

Hücre kültürü:

The first attempt to culture single cells (obtained from leaves of flowering plants) was made in as early as 1902 by Haberlandt. Although he was unsuccessful to achieve cell division in vitro, his work gave a stimulus to several researchers. In later years, good success was achieved not only for cell division but also to raise complete plants from single cell cultures.

Applications of Cell Cultures:

Cultured cells have a wide range of applications in biology.

1. Elucidation of the pathways of cellular metabolism.

2. Serve as good targets for mutation and selection of desirable mutants.

3. Production of secondary metabolites of commercial interest.

4. Good potential for crop improvement.

Cell Culture Technique:

The in vitro cell culture technique broadly involves the following aspects:

1. Isolation of single cells.

2. Suspension cultures growth and sub-culturing.

3. Types of suspension cultures.

4. Synchronization of suspension cultures.

5. Measurement of growth of cultures.

6. Measurement of viability of cultured cells.

The salient features of the above steps are briefly described.

1. Isolation of Single Cells:

The cells employed for in vitro culture may be obtained from plant organs, and from cultured tissues.

Plant leaves with homogenous population of cells are the ideal sources for cell culture. Single cells can be isolated from leaves by mechanical or enzymatic methods.

Surface sterilized leaves are cut into small pieces (< 1 cm 2 ), suspended in a medium and subjected to grinding in a glass homogenizer tube. The homogenate is filtered through filters and then centrifuged at a low speed to remove the cellular debris. The supernatant is removed and diluted to achieve the required cell density.

The enzyme macerozyme (under suitable osmotic pressure) can release the individual cells from the leaf tissues. Macerozyme degrades middle lamella and cell walls of parenchymatous tissues.

From cultured tissues:

Single cells can be isolated from callus cultures (grown from cut pieces of surface sterilized plant parts). Repeated sub-culturing of callus on agar medium improves the friability of callus so that fine cell suspensions are obtained.

2. Suspension Cultures — Growth and Subculture:

The isolated cells are grown in suspension cultures. Cell suspensions are maintained by routine sub-culturing in a fresh medium. For this purpose, the cells are picked up in the early stationary phase and transferred. As the cells are incubated in suspension cultures, the cells divide and enlarge.

The incubation period is dependent on:

Among these, cell density is very crucial. The initial cell density used in the subcultures is very critical, and largely depends on the type of suspension culture being maintained. With low initial cell densities, the lag phase and log phases of growth get prolonged.

Whenever a new suspension culture is started, it is necessary to determine the optical cell density in relation the volume of culture medium, so that maximum cell growth can be achieved. With low cell densities, the culture will not grow well, and requires additional supplementation of metabolites to the medium. The normal incubation time for the suspension cultures is in the range of 21-28 days.

3. Types of Suspension Cultures:

There are mainly two types of suspension cultures — batch cultures and continuous cultures.

A batch culture is a cell suspension culture grown in a fixed volume of nutrient culture medium. In batch culture, cell division and cell growth coupled with increase in biomass occur until one of the factors in the culture environment (nutrient, O2 supply) becomes limiting. The cells exhibit the following five phases of growth when the cell number in suspension cultures is plotted against the time of incubation (Fig. 42.6).

1. Lag phase characterized by preparation of cells to divide.

2. Log phase (exponential phase) where the rate of cell multiplication is highest.

3. Linear phase represented by slowness in cell division and increase in cell size expansion.

4. Deceleration phase characterized by decrease in cell division and cell expansion.

5. Stationary phase represented by a constant number of cells and their size.

The batch cultures can be maintained continuously by transferring small amounts of the suspension medium (with inoculum) to fresh medium at regular intervals (2-3 days). Batch cultures are characterized by a constant change in the pattern of cell growth and metabolism. For this reason, these cultures are not ideally suited for the studies related to cellular behaviour.

Continuous cultures:

In continuous cultures, there is a regular addition of fresh nutrient medium and draining out the used medium so that the culture volume is normally constant. These cultures are carried out in specially designed culture vessels (bioreactors).

Continuous cultures are carried out under defined and controlled conditions—cell density, nutrients, O2, pH etc. The cells in these cultures are mostly at an exponential phase (log phase) of growth.

Continuous cultures are of two types—open and closed.

Open continuous cultures:

In these cultures, the inflow of fresh medium is balanced with the outflow of the volume of spent medium along with the cells. The addition of fresh medium and culture harvest are so adjusted that the cultures are maintained indefinitely at a constant growth rate. At a steady state, the rate of cells removed from the cultures equals to the rate of formation of new cells.

Open continuous culture system is regarded as chemostat if the cellular growth rate and density are kept constant by limiting a nutrient in the medium (glucose, nitrogen, phosphorus). In chemostat cultures, except the limiting nutrient, all other nutrients are kept at higher concentrations. As a result, any increase or decrease in the limiting nutrient will correspondingly increase or decrease the growth rate of cells.

In turbidostat open continuous cultures, addition of fresh medium is done whenever there is an increase in turbidity so that the suspension culture system is maintained at a fixed optical density. Thus, in these culture systems, turbidity is preselected on the basis of biomass density in cultures, and they are maintained by intermittent addition of medium and washout of cells.

Closed continuous cultures:

In these cultures, the cells are retained while the inflow of fresh medium is balanced with the outflow of corresponding spent medium. The cells present in the outflowing medium are separated (mechanically) and added back to the culture system. As a result, there is a continuous increase in the biomass in closed continuous cultures. These cultures are useful for studies related to cytodifferentiation, and for the production of certain secondary metabolites e.g., polysaccharides, coumarins.

4. Synchronization of Suspension Cultures:

In the normal circumstances, the cultured plant cells vary greatly in size, shape, cell cycle etc., and are said to be asynchronous. Due to variations in the cells, they are not suitable for genetic, biochemical and physiological studies. For these reasons, synchronization of cells assumes significance.

Synchronization of cultured cells broadly refers to the organized existence of majority of cells in the same cell cycle phase simultaneously.

A synchronous culture may be regarded as a culture in which the cell cycles or specific phase of cycles for majority of cultured cells occurs simultaneously.

Several methods are in use to bring out synchronization of suspension cultures. They may be broadly divided into physical and chemical methods.

Physical methods:

The environmental culture growth influencing physical parameters (light, temperature) and the physical properties of the cell (size) can be carefully monitored to achieve reasonably good degree of synchronization. A couple of them are described

When the suspension cultures are subjected to low temperature (around 4°C) shock synchronization occurs. Cold treatment in combination with nutrient starvation gives better results.

The cells in suspension culture can be selected based on the size of the aggregates, and by this approach, cell synchro­nization can be achieved.

Chemical methods:

The chemical methods for synchronization of suspension cultures include the use of chemical inhibitors, and deprivation of an essential growth factor (nutrient starvation). By this approach, the cell cycle can be arrested at a particular stage, and then allowed to occur simultaneously so that synchronization is achieved.

Inhibitors of DNA synthesis (5-amino uracil, hydroxyurea, 5-fluorodeoxypurine), when added to the cultures results in the accumulation of cells at G1 faz. And on removal of the inhibitor, synchronization of cell division occurs.

Colchicine is a strong inhibitor to arrest the growth of cells at metaphase. It inhibits spindle formation during the metaphase stage of cell division. Exposure to colchicine must be done for a short period (during the exponential growth phase), as long duration exposure may lead to mitoses.

When an essential nutrient or growth promoting compound is deprived in suspension cultures, this results in stationary growth phase. On supplementation of the missing nutrient compound, cell growth resumption occurs synchronously. Some workers have reported that deprivation and subsequent addition of growth hormone also induces synchronization of cell cultures.

5. Measurement of Growth of Cultures:

It is necessary to assess the growth of cells in cultures. The parameters selected for the measuring growth of suspension cultures include cell counting, packed cell volume and weight increase.

Although cell counting to assess culture growth is reasonably accurate, it is tedious and time consuming. This is because cells in suspension culture mostly exist as colonies in varying sizes. These cells have to be first disrupted (by treating with pectinase or chromic acid), separated, and then counted using a haemocytometer.

Packed cell volume:

Packed cell volume (PCV) is expressed as ml of pellet per ml of culture. To determine PCV, a measured volume of suspension culture is centrifuged (usually at 2000 x g for 5 minutes) and the volume of the pellet or packed cell volume is recorded. After centrifugation the supernatant can be discarded, the pellet washed, dried overnight and weighed. This gives cell dry weight.

Cell fresh weight:

The wet cells are collected on a pre-weighed nylon fabric filter (supported in funnel). They are washed to remove the medium, drained under vacuum and weighed. This gives the fresh weight of cells. However, large samples have to be used for accurate weights.

6. Measurement of Viability of Cultured Cells:

The viability of cells is the most important factor for the growth of cells. Viability of cultured cells can be measured by microscopic examination of cells directly or after staining them.

Phase contrast microscopy:

The viable cells can be detected by the presence of healthy nuclei. Phase contrast microscope is used for this purpose.

Evan’s blue staining:

A dilute solution of Evan’s blue (0.025% w/v) dye stains the dead or damaged cells while the living (viable) cells remain unstained.

Fluorescein diacetate method:

When the cell suspension is incubated with fluorescein diacetate (FDA) at a final concentration of 0.01%, it is cleaved by esterase enzyme of living cells. As a result, the polar portion of fluorescein which emits green fluorescence under ultraviolet (UV) light is released. The viable cells can be detected by their fluorescence, since fluorescein accumulates in the living cells only.

Culture of Isolated Single Cells (Single Cell Clones):

A clone is a mass of cells, all of them derived through mitosis from a single cell. The cells of the clone are expected to be identical with regard to genotype and karyotype. However, changes in these cells may occur after cloning. Single cells separated from plant tissues under suitable conditions can form clones.

Single cells can be cultured by the following methods:

1. Filter paper raft-nurse tissue technique

4. Bergman’s plating technique.

Filter paper raft-nurse tissue technique:

Small pieces of sterile filter papers are placed on established callus cultures several days before the start of single cell culture. Single cell is now placed on the filter paper (Fig. 42.7A). This filter paper, wetted by the exudates from callus tissue (by diffusion) supplies the nutrients to the single cell. The cell divides and forms clones on the filter paper. These colonies can be isolated and cultured.

Micro-chamber technique:

A microscopic slide or a coverslip can be used to create a micro-chamber. Sometimes, a cavity slide can be directly used. A drop of the medium containing a single cell is placed in the micro-chamber. A drop of mineral oil is placed on either side of the culture drop which is covered with a coverslip (Fig. 42.7B). On incubation, single cell colonies are formed.

Micro-drop method:

For the culture of single cells by micro-drop method, a specially designed dish (cuprak dish) is used. It has a small outer chamber (to be filled with sterile distilled water) and a large inner chamber with a number of micro-wells (Fig. 42.7C). The cell density of the medium is adjusted in such a way that it contains one cell per droplet.

Bergmann’s plating technique:

Bergmann (1960) developed a technique for cloning of single cells. Now a days, Bergmann’s plating technique is the most widely used method for culture of isolated single cells. This method is depicted in Fig. 42.8 and briefly described hereunder.

The cell suspension is filtered through a sieve to obtain single cells in the filtrate. The free cells are suspended in a liquid medium, at a density twice than the required density for cell plating. Now, equal volumes of melted agar (30-35°C) and medium containing cells are mixed.

The agar medium with single cells is poured and spread out in a petridish so that the cells are evenly distributed on a thin layer (of agar after it solidifies). The petridishes (culture dishes) are sealed with a parafilm and incubated at 25°C in dark or diffused light. The single cells divide and develop into clones. The viability of cells in single clones can be measured by the same techniques that have been described for suspension cultures.


Kingdom Alveolata: Dinoflagellates

Dinoflagellates typically possess distinct shapes due to "frames" of cellulose within their cell walls. Their cell surface is generally ridged with perpendicular grooves that house a pair of flagella (shown left). These flagella, the defining characteristic of this group, beat within their grooves and cause dinoflagellates to rotate as they move forward. The word dinoflagellate is derived from the Greek word dinos, which means "rotation" or "whirling," and the Latin flagellum, which means "whip." Many dinoflagellates are photosynthetic accordingly, they comprise a significant proportion of the fitoplankton that floats near the surface of the ocean, making them a critical component of the food web. Phytoplankton are an essential food resource for many other organisms, ranging from heterotrophic protists to baleen whales and many other organisms in between (most of whom serve as food themselves for creatures at higher trophic levels).


Figure 16. A dinoflagellate. (Click to enlarge) Ceratium tripos.

Not all dinoflagellates are photosynthetic many are heterotrophic. Some of these heterotrophs exploit chloroplasts from photosynthetic protists, becoming autotrophic themselves for a time. Some dinoflagellates live in symbiosis with different species, as parasites in some cases and as mutualists in others.

Some dinoflagellates, such as those in the genus Noctiluca, have the ability to bioluminesce (make their own light). This is accomplished with the compound luciferin, which is the same chemical that makes fireflies glow. Noctiluca floats just under the surface of the ocean, and when individuals number in the millions they can produce spectacular glowing tides (pictured below). The red border at the advancing wave front (tide line) as it washes onto the beach is a real visible glow that is triggered by the tumbling dinoflagellates as they hit the sand. If you walk along the tide line of such a beach, your footprints actually glow with each step when your foot disturbs these bioluminescent protists. How bioluminescence evolved is not completely understood. The Burglar Alarm theory posits that the bioluminescent glow attracts predators of dinoflagellate predators and this allows the glowing protist to escape predation.


Figure 17. A dinoflagellate. (Click to enlarge) Noctiluca scintillans is one dinoflagellate responsible for red tides.


Figure 18. A bioluminescent algal bloom. (Click to enlarge)

This image shows a bloom of bioluminescent Noctiluca scintillans.


ELI5: What are "eye-floaters" and how do they manifest/disappear?

Floaters are deposits . within the eye’s vitreous humour, which is normally transparent. At a young age, the vitreous is transparent, but as one ages, imperfections gradually develop. The common type of floater, which is present in most people’s eyes, is due to degenerative changes of the vitreous humour.

Eye floaters are suspended in the vitreous humour, the thick fluid or gel that fills the eye. . Thus, floaters follow the rapid motions of the eye, while drifting slowly within the fluid. When they are first noticed, the natural reaction is to attempt to look directly at them. . Floaters are, in fact, visible only because they do not remain perfectly fixed within the eye. Although the blood vessels of the eye also obstruct light, they are invisible under normal circumstances because they are fixed in location relative to the retina, and the brain "tunes out" stabilized images due to neural adaptation.

Basically: they are tiny pieces of tissue floating in our eyeballs. They are normal, especially as we get older.

Our brain tunes floaters out when they're still, which is why they ɽisappear'. And, they're easier to see against light backgrounds like the sky.

Like /u/shriekingapples said it is caused by debris in the eye. The retina is the layer of the eye that has photo receptors (rods and cone), which captures light and causes a chemical and electrical reaction to the nerve. Light that "excites" the rods causes us to see monochromatic color or how black and white something is, while "excited" cones gives us high-resolution color. As we age the jelly of the eye, the vitreous gel, can shrink and pull away from the retina. This results in debris from the eye to go into the vitreous gel and appear as floaters in our vision. So it is normal that we may see floaters as we age. However, be careful of sudden appearances of floaters. Retinal tears and retinal holes can also cause floaters and/or flashers to appear as well. If not treated the retinal tears and holes can cause a retinal detachment, which may cause even more floaters to appear. If a retinal tear or hole is found early, a small office procedures like laser retinopexy or retinal cryopexy can be performed. Left untreated your vision and the flasher/floaters can become worse. Ultimately leading to surgery as the only option to fixing a retinal detachment.

Source: I work at an ophthalmologists office who specializes in vitrealretinal surgery.


What causes tissues manifest the various forms that they do? - Biyoloji

Connective tissue is a term used to describe the tissue of mesodermal origin that that forms a matrix beneath the epithelial layer and is a connecting or supporting framework for most of the organs of the body. This lab will focus on the so-called connective tissue proper and cartilage the next lab will focus on bone.

Overview of Connective Tissue

In contrast to epithelia, connective tissue is sparsely populated by cells and contains an extensive extracellular matrix consisting of protein fibers, glycoproteins, and proteoglycans. The function of this type of tissue is to provide structural and mechanical support for other tissues, and to mediate the exchange of nutrients and waste between the circulation and other tissues. These tissues have two principal components, an extracellular matrix and a variety of support cells. These two components will be the focus of this lab.

Most frequently, the different types of connective tissues are specified by their content of three distinguishing types of extracellular fibers: collagenous fibers, elastic fibers, and reticular fibers.

Ground Substance

The ground substance is an aqueous gel of glycoproteins and proteoglycans that occupies the space between cellular and fibrillar elements of the connective tissue. It is characterized by a gel-like viscous consistency and is polyanionic. The characteristics of the ground substance determine the permeability of the connective tissue layer to solutes and proteins.

Collagenous Fibers

Collagenous fibers consist of types I, II, or III collagen and are present in all types of connective tissue. Collagenous connective tissue is divided into two types, based upon the ratio of collagen fibers to ground substance:

  • Loose (areolar connective tissue) is the most abundant form of collagenous connective tissue. It occurs in small, elongated bundles separated by regions that contain ground substance.
  • Dense connective tissue is enriched in collagen fibers with little ground substance. If the closely packed bundles of fibers are located in one direction, it is called regular if oriented in multiple directions, it is referred to as irregular. An example of regular dense connective tissue is that of tendons an example of irregular dense connective tissue is that of the dermis.

Reticular Fibers

Reticular fibers are composed of type III collagen. Unlike the thick and coarse collagenous fibers, reticular fibers form a thin reticular network. Such networks are widespread among different tissues and form supporting frameworks in the liver, lymphoid organs, capillary endothelia, and muscle fibers.

Elastic Fibers

Elastic fibers contain the protein elastin, which co-polymerizes with the protein fibrillin. These fibers are often organized into lamellar sheets, as in the walls of arteries. Dense, regular, elastic tissue characterizes ligaments. Elastic fibers are stretchable because they are normally disorganized – stretching these fibers makes them take on an organized structure.

Cells of the Connective Tissue Proper

Although the connective tissue has a lower density of cells than the other tissues you will study this year, the cells of these tissues are extremely important.

Fibroblasts are by far the most common native cell type of connective tissue. The fibroblast synthesizes the collagen and ground substance of the extracellular matrix. These cells make a large amount of protein that they secrete to build the connective tissue layer. Some fibroblasts have a contractile function these are called myofibroblasts.

Chondrocytes and osteocytes form the extracellular matrix of cartilage and bone. More details and chondrocytes can be found later in this laboratory osteocytes will be covered in the Laboratory on Bone.

The macrophage is the connective tissue representative of the reticuloendothelial, or mononuclear phagocyte, system. This system consists of a number of tissue-specific, mobile, phagocytic cells that descend from monocytes - these include the Kupffer cells of the liver, the alveolar macrophages of the lung, the microglia of the central nervous system, and the reticular cells of the spleen. You will encounter each of these later in the course for now, make sure you recognize that they all descend from monocytes, and that the macrophage is the connective tissue version. Macrophages are indistinguishable from fibroblasts, but can be recognized when they internalize large amounts of visible tracer substances like dyes or carbon particles. Macrophages phagocytose foreign material in the connective tissue layer and also play an important role as antigen presenting cells, a function that you will learn more about in Immunobiology.

Mast cells are granulated cells typically found in connective tissue. These cells mediate immune responses to foreign particles. In particular, they release large amounts of histamine and enzymes in response to antigen recognition. This degranulation process is protective when foreign organisms invade the body, but is also the cause of many allergic reactions.

White fat cells are specialized for the storage of triglyceride, and occur singly or in small groups scattered throughout the loose connective tissue. They are especially common along smaller blood vessels. When fat cells have accumulated in such abundance that they crowd out or replace cellular and fibrous elements, the accumulation is termed adipose tissue. These cells can grow up to 100 microns and usually contain once centrally located vacuole of lipid - the cytoplasm forms a circular ring around this vacuole, and the nucleus is compressed and displaced to the side. The function of white fat is to serve as an energy source and thermal insulator.

Brown fat cells are highly specialized for temperature regulation. These cells are abundant in newborns and hibernating mammals, but are rare in adults. They have numerous, smaller lipid droplets and a large number of mitochondria, whose cytochromes impart the brown color of the tissue. The electron transport chain of these mitochondria is disrupted by an uncoupling protein, which causes the dissipation of the mitochondrial hydrogen ion gradient without ATP production. This generates heat.

Kıkırdak

Cartilage is a specialized form of connective tissue produced by differentiated fibroblast-like cells called chondrocytes. It is characterized by a prominent extracellular matrix consisting of various proportions of connective tissue fibers embedded in a gel-like matrix. Chondrocytes are located within lacunae in the matrix that they have built around themselves. Individual lacunae may contain multiple cells deriving from a common progenitor. Lacunae are separated from one another as a result of the secretory activity of the chondrocytes.

A highly fibrous, organized, dense connective tissue capsule known as the perichondrium surrounds cartilage. The fibroblast-like cells of this layer have chondrogenic potentiality, and are responsible for the enlargement of cartilage plates by appositional growth. Appositional growth involves cell division, differentiation, and secretion of new extracellular matrix, thereby contributing mass and new cells at the cartilage surface. It is in contrast to interstitial growth, in which new matrix is deposited within mature cartilage.

Three kinds of cartilage are classified according to the abundance of certain fibers and the characteristics of their matrix: