Kľúčový rozdiel medzi špecializovanými bunkami a kmeňovými bunkami je v tom, že špecializované bunky sú diferencované bunky, ktoré majú vykonávať špeciálnu funkciu, zatiaľ čo kmeňové bunky sú nediferencované biologické bunky, ktoré nie sú špecializované na žiadnu konkrétnu funkciu, ale majú schopnosť diferencovať sa do špecializovaných buniek.
Mnohobunkové komplexné organizmy sa vyvíjajú z oplodneného vajíčka alebo zygoty, čo je jedna diploidná bunka. Zygota má schopnosť deliť sa a produkovať bunky. Preto je zygota primárnym zdrojom diferenciácie buniek. Má kmeňové bunky, ktoré sú nediferencovanými bunkami. Kmeňové bunky sa môžu deliť bez obmedzenia. Nediferencované bunky sa v dôsledku diferenciácie stávajú špecializovanými alebo diferencovanými bunkami. Z kmeňových buniek vznikajú špecializované bunky. Špecializované bunky majú tkanivovo špecifickú štruktúru a špecifickú úlohu, ktorú majú vykonávať.
Čo sú to špecializované bunky?
Bunková diferenciácia je proces, ktorý premieňa najmenej špecializované bunky na stav špecializovanejších typov buniek. Vo vývojovej biológii je bunková diferenciácia jedným z hlavných aspektov. V dôsledku diferenciácie majú rôzne tkanivá v tele rôzne typy špecializovaných buniek. Špecializované bunky majú tkanivovo špecifické štruktúry; preto vykonávajú špecializované funkcie. Napríklad červené krvinky sú špecializované bunky v krvnom tkanive. Prenášajú kyslík do iných tkanív tela.
Obrázok 01: Špecializované bunky
Na rozdiel od kmeňových buniek majú špecializované bunky v tele efektívnejšiu funkciu. Spojenie medzi kmeňovými bunkami a špecializovanými bunkami spočíva v tom, že špecializované bunky vznikajú delením kmeňových buniek na plne diferencované dcérske bunky. Pri diferenciácii kmeňových buniek sa mení veľkosť a tvar. Okrem toho diferenciácia buniek spôsobuje zmeny v metabolickej aktivite a reakcii na stimuly. Diferenciácia buniek však nespôsobuje zmenu v sekvencii DNA. Je však dôležité spomenúť, že diferenciácia buniek má schopnosť vypnúť určité gény, ktoré nie sú potrebné pre konkrétne tkanivo. Nervové bunky, svalové bunky, epitelové bunky, krvinky sú niektoré z príkladov špecializovaných buniek.
Čo sú kmeňové bunky?
Kmeňové bunky sú nediferencované biologické bunky, ktoré nie sú špecializované na žiadnu konkrétnu funkciu. Tieto bunky majú schopnosť diferencovať sa na špecializované bunky a tiež dať vznik väčšiemu počtu kmeňových buniek prostredníctvom mitózy. Existujú dve jedinečné vlastnosti kmeňových buniek, ktoré ich pomáhajú rozlíšiť od iných buniek. Po prvé, sú to nešpecializované bunky, ktoré sú schopné sa obnovovať delením buniek aj po určitej dobe nečinnosti. Napríklad v orgánoch, ako je kostná dreň, dochádza k pravidelnému deleniu kmeňových buniek na opravu a náhradu poškodených tkanív. Po druhé, majú schopnosť vyvinúť sa do tkanív alebo orgánovo špecifických buniek.
Kmeňové bunky majú niekoľko diferenciačných potenciálov. Môžu byť kategorizované ako totipotentné, pluripotentné a multipotentné. Totipotentné kmeňové bunky sú schopné diferenciácie na typy embryonálnych buniek. Pluripotentné kmeňové bunky sa vyrábajú z totipotentných buniek a sú schopné diferenciácie na takmer každý typ buniek a pochádzajú z troch zárodočných vrstiev. Multipotentné kmeňové bunky sú schopné diferencovať sa na množstvo buniek, ktoré sú z rovnakej rodiny.
Obrázok 02: Kmeňové bunky
Na štúdie sa v súčasnosti používajú dva typy kmeňových buniek, a to embryonálne kmeňové bunky a dospelé/somatické kmeňové bunky (tkanivovo špecifické kmeňové bunky). Embryonálne kmeňové bunky sú bunky, ktoré sú prítomné v blastocyste a v embryu 3 až 5 dní po oplodnení. Sú pluripotentné; preto sa všetky deriváty troch zárodočných vrstiev vyvíjajú prostredníctvom embryonálnych kmeňových buniek. Dospelé alebo somatické kmeňové bunky sú kmeňové bunky, ktoré opravujú a udržiavajú poškodené tkanivá. Väčšina dospelých kmeňových buniek je multipotentných, zatiaľ čo pluripotentné kmeňové bunky sa vyskytujú len zriedka. Kostná dreň je príkladom dospelých kmeňových buniek, ktoré sa používajú na niekoľko liečebných postupov.
Aké sú podobnosti medzi špecializovanými bunkami a kmeňovými bunkami?
- Kmeňové bunky majú schopnosť diferencovať sa na špecializované bunky.
- Kmeňové bunky sú základom pre špecializované bunky prítomné v tkanivách a orgánoch.
- Kmeňové bunky a špecializované bunky sa nachádzajú v mnohobunkových komplexných organizmoch.
- Sú to eukaryotické bunky.
Aký je rozdiel medzi špecializovanými bunkami a kmeňovými bunkami?
Špecializované bunky sú diferencované bunky a majú špecifické funkcie, zatiaľ čo kmeňové bunky sú nediferencované a nešpecializované bunky, ktoré sa môžu deliť bez obmedzenia. Toto je kľúčový rozdiel medzi špecializovanými bunkami a kmeňovými bunkami. Navyše, špecializované bunky majú tkanivovo špecifickú štruktúru a sú priradené k tomu, aby vykonávali špecifické funkcie, zatiaľ čo kmeňové bunky nevykonávajú špecifické funkcie.
Kmeňové bunky navyše nemajú tvar a určitú veľkosť, zatiaľ čo špecializované bunky majú špecifický tvar a veľkosť. Preto je to ďalší rozdiel medzi špecializovanými bunkami a kmeňovými bunkami.
Nižšie uvedená infografika vedľa seba uvádza rozdiely medzi špecializovanými bunkami a kmeňovými bunkami.
Súhrn – Špecializované bunky verzus kmeňové bunky
Kmeňové bunky sú nediferencované bunky, ktoré majú schopnosť deliť sa po dlhú dobu a dať vznik špecializovaným bunkám. Kmeňové bunky sú nešpecializované bunky, ktoré nemajú špecifickú úlohu. Na rozdiel od toho majú špecializované bunky špecifické funkcie. Sú to diferencované bunky. Podľa typu tkaniva sú pomenované ako svalové bunky, kožné bunky a nervy atď. Toto sumarizuje rozdiel medzi špecializovanými bunkami a kmeňovými bunkami.
