Differenzierungsmöglichkeiten Bio?
Hallo ihr Lieben!! Hoffe ihr habt ein schönes Wochende (gehabt).
Ich bräuchte dringend Hilfe bei Aufgabe 3. (Seite 2). Verstehe leider auch die dazugehörige Abbildung 4. nicht wirklich 😔.
Dankeschön im Vorraus. Freue mich über jede Antwort😊
1 Antwort
Hallo,
dann schauen wir die Abb. 4 mal an. Eine Kugel rollt einen Hang hinab und kann dabei verschiedene Abzweigungen nehmen. Die blaue Kugel könnte eigentlich jedes der Ziele erreichen. Nachdem sie einmal abgebogen ist und nun eine rote Kugel ist, kann sie nur noch innerhalb von zwei Teilbereichen Ziele erreichen, aber nicht mehr zwischen diesen Teilbereichen wechseln. Nachdem sie eine hellblaue oder hellgrüne Kugel geworden ist, kann sie gar nicht mehr zwischen ihren Destinationen wechseln.
Das Modell soll die Entwicklung von einer Eizelle zu einem Lebewesen widerspiegeln. Im Laufe der Entwicklung teilen sich die Eizelle und die Tochterzellen laufend. Der Organismus nimmt Gestalt an und es entwickeln sich dabei Zellen mit verschiedenen Aufgaben, was Differenzierung genannt wird.
Jedoch geschieht das nicht sofort, sondern im Laufe der Entwicklung allmählich (über das ganze Modell Abb. 4). Je weiter die Entwicklung fortschreitet und die Zellen an Abbiegepunkte kommen und diese einmal passiert haben, werden sie in ihrem Entwicklungsschicksal, also den Möglichkeiten, die sie noch offen haben, immer weiter eingeschränkt. Diese Einschränkung der Entwicklungsmöglichkeiten, wie in Abb. 4 schematisch dargestellt ist, nennt man Determination (steht in grün unter dem Text). Wir sehen in dem Modell also zwei Phänomene der Entwicklungsbiologie: Differenzierung + Determination.
Determination schränkt das Entwicklungspotential von Zellen also ein, dann erfolgt irgendwann eine endgültige Differenzierung (ganz unten unter unipotent). Eine differenzierte Zelle teilt sich nicht mehr.
Auf dem Weg zu einer endgültig differenzierten Zelle gibt es verschiedene Entwicklungspotenzen, die Zellen noch haben. Die stehen rechts an der Abb. 4.
Fangen wir oben an: Die befruchtete Eizelle ist totipotent. Die Eizelle verfügt also über die gesamte genetische Potenz der Erbmasse des Zellkerns. Um aus einer einzelnen Zelle einen ganzen Organismus zu bilden, das nennt man Totipotenz. Es ist sozusagen die höchste Entwicklungspotenz, die es gibt.
Totipotente Stammzellen finden sich z.B. im jungen menschlichen Keim nur bis zum 8-Zellstadium der sich teilenden Eizelle. Sie können jeden erdenklichen Zelltyp des Körpers bilden. Das 8-Zellstadium ist schnell erreicht, dann geht die Totipotenz bereits verloren.
Entwickelt sich die Eizelle bzw. der junge Keim über das 8-Zellstadium hinaus, verlieren die embryonalen Zellen ihre Totipotenz. Sie verlieren sie also noch im Eileiter der Frau. In den ersten Tagen nach der Befruchtung, auf dem Weg zur Gebärmutter. Wenn der Keim ein Bläschenkeim geworden ist (Blastocyste, Textbeispiel), die einnistungsfähig ist, sich also in die Gebärmutterschleimhaut einnisten möchte, sind die Zellen der inneren Zellmasse dieses Keims, aus dem sich später der Fötus entwickeln wird, bereits nicht mehr totipotent, sondern nur noch pluripotent. Aus ihnen können noch Zellen verschiedenster Art hervorgehen, wie die Silbe pluri- andeutet, jedoch können sie, wenn man eine einzelne entnähme, keinen ganzen Organismus mehr aus sich selbst bilden. Das ist der entscheidende Unterschied zwischen toti- und pluripotent.
Weitere Einschränkung der Entwicklungspotenz: multipotent. Das sind Stammzellen, die einige Zelltypen eines Keimblattes hervorbringen können. Keimblätter sind Zellschichten des Embryos, die Ausgangspunkte für die Anlage von Organen sind. Die Entwicklung kann also in die Richtung verschiedener keimblatttypischer Gewebe gehen: Haut-, Nerven-, Knochen-, Muskel-, Blutzellen.
Noch weitere Einschränkung der Entwicklungspotenz: unipotent. Das sind Stammzellen mit restriktivster Einschränkung der Entwicklungspotenz. Sie können nur noch zu einem einzigen ("uni") differenzierten Zelltyp werden, für dessen Erneuerung sie teilungsfähig bleiben (siehe Def. Stammzelle im Text). Bsp.: Stammzellen der Haut differenzieren sich zu neuen Hautzellen. Kein anderer Zelltyp ist hier mehr erlaubt, ausgehend von einer unipotenten Stammzelle. LG
Dankeschön!! Das hat mir grade wirklich soooo geholfen 🥹.