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Qu'est-ce qui fait que les tissus manifestent les différentes formes qu'ils prennent ?

Qu'est-ce qui fait que les tissus manifestent les différentes formes qu'ils prennent ?



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Un cœur (ou tout autre organe) est composé d'un groupe de cellules. Autant que je sache, la croissance d'un cœur dépend de la division cellulaire. Cependant, la division cellulaire en elle-même ne semble pas expliquer pourquoi les cellules cardiaques manifestent collectivement la forme d'un cœur.

Qu'est-ce qui fait que les tissus manifestent les diverses formes qu'ils prennent ?


C'est un sujet de recherche active. Toutes les cellules du zygote sont identiques jusqu'au stade 8 cellules. Lors de la division suivante entraînant la formation de 16 cellules, on l'appelle un morula.

Le zygote a totipotent cellules, ce qui signifie que chaque cellule a la capacité de se développer d'elle-même en un organisme complet si elle se sépare du zygote (c'est ainsi que naissent des jumeaux identiques).

Les zygotes humains sont totipotents jusqu'au stade 4 cellules au moins. Chez d'autres primates, des expériences ont démontré une totipotence jusqu'au stade 16 cellules.

Les cellules totipotentes différencier en cellules pluripotentes puis en différentes cellules distinctes appartenant à des systèmes différents. Ce processus est très complexe et de nombreux facteurs embryologiques et chimiques entrent en jeu.

Les facteurs embryonnaires provoquent la migration (appelée embryotaxie) et la différenciation des cellules embryonnaires. Certains des facteurs sont sonic hedgehog, wnt, l'insuline comme les facteurs de croissance, Hox, etc…

Différents facteurs provoquent la différenciation en différentes lignées cellulaires. Ces facteurs amènent également les organes à atteindre une forme et une structure spécifiques, ainsi le cœur a la forme d'un cœur et le foie a la forme d'un foie et ainsi de suite.

Une fois que les cellules se différencient en une lignée particulière, les cellules souches de cette région se différencient généralement en cette lignée particulière en raison de l'influence paracrine dans ce locus, même si ces cellules souches peuvent se différencier en d'autres lignées cellulaires lorsqu'elles sont stimulées de manière appropriée (démontrant ainsi la pluripotence). Ainsi, les cellules souches intestinales se différencieraient en cellules caliciformes, cellules épithéliales de surface, cellules entérochromaffines, etc… qui sont présentes dans ce locus.


Pour plus voir ici :

  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

Symptômes de la gangrène

Les symptômes de la gangrène sèche comprennent :

  • Peau ratatinée qui passe du bleu au noir et finit par se détacher
  • Peau froide et engourdie

Les symptômes de la gangrène humide comprennent :

  • Gonflement et douleur et malaise
  • Peau rouge, brune, violette, bleue, noir verdâtre ou noire ou plaies avec un écoulement nauséabond (pus)
  • Un bruit de crépitement lorsque vous appuyez sur la zone touchée
  • Peau fine, brillante ou glabre
  • Une frontière entre peau saine et peau abîmée

La gangrène interne provoque une douleur intense dans la zone touchée. Par exemple, si vous avez une gangrène dans votre appendice ou votre côlon, vous auriez probablement des douleurs au ventre. La gangrène interne peut également provoquer de la fièvre.


Les principales glandes endocrines

Située à la base du cerveau, l'hypophyse produit de nombreuses hormones qui régulent d'autres organes. Pour cette raison, l'hypophyse est souvent appelée la glande endocrine « maîtresse » ; qui agit pour relier le système nerveux au système endocrinien. L'hypothalamus produit des hormones qui stimulent ou inhibent la libération d'hormones hypophysaires. L'hypothalamus produit également une hormone antidiurétique, qui régule l'équilibre hydrique dans le corps en inhibant la formation d'urine par le

Les hormones libérées par l'hypophyse comprennent l'hormone de croissance, qui augmente pendant l'enfance et stimule la croissance des muscles, des os et d'autres tissus. Des poussées sporadiques de libération d'hormone de croissance entraînent souvent des poussées de croissance rapides associées à l'adolescence. L'hyposécrétion d'hormone de croissance peut entraîner un nanisme, tandis que l'hypersécrétion d'hormone de croissance peut provoquer un gigantisme et d'autres troubles. L'hypophyse produit également l'hormone folliculostimulante et l'hormone lutéinisante, qui stimulent la production de gamètes et la production de stéroïdes sexuels dans les organes reproducteurs mâles et femelles, et la prolactine, qui stimule la formation de lait dans les glandes mammaires.

Situé à côté du larynx , la glande thyroïde produit principalement de la thyroxine et de la triiodothyronine, collectivement appelées hormone thyroïdienne. L'hormone thyroïdienne stimule la croissance des muscles et des os, le métabolisme des glucides et le taux métabolique basal. Sa production nécessite de l'iode. Le manque d'iode alimentaire provoque un goitre, une glande thyroïde trop hypertrophiée dans le but de compenser le déficit en hormones thyroïdiennes.

Les effets des troubles thyroïdiens chez les enfants et les adultes peuvent être très différents. Par exemple, l'hyposécrétion d'hormones thyroïdiennes chez les nourrissons provoque congénital l'hypothyroïdie, une maladie caractérisée par un retard mental et une faible croissance corporelle, l'hyposécrétion chez l'adulte produit un myxoedème, avec des symptômes tels que léthargie , prise de poids et peau sèche. À l'inverse, l'hypersécrétion d'hormones thyroïdiennes chez l'adulte provoque la maladie de Graves, une affection caractérisée par une perte de poids, de la nervosité et une augmentation spectaculaire du métabolisme corporel. La thyroïde produit également de la calcitonine, une hormone qui régule la concentration de calcium dans le sang.

Les glandes surrénales sont de petits organes situés au sommet de chaque rein. Les couches externes des cellules de la glande surrénale, appelées cortex surrénalien, produisent plusieurs hormones qui affectent le développement de la reproduction, l'équilibre des minéraux, l'équilibre des graisses, des protéines et des glucides et l'adaptation au stress. La partie interne, appelée médullosurrénale, sécrète de l'épinéphrine et de la norépinéphrine, qui activent le Système nerveux sympathique et stimuler la réponse « combat ou fuite » qui aide le corps à faire face aux situations stressantes, telles que la peur.

Le pancréas produit de l'insuline et du glucagon, qui fonctionnent de manière opposée pour réguler la concentration de sucre dans le sang (glucose). Quand le sang glucose le niveau augmente&# x2014par exemple, après avoir mangé un repas riche en sucre—l'insuline le diminue en stimulant le stockage du glucose dans le foie et les cellules musculaires sous forme de longues chaînes de glucose appelées glycogène . A l'inverse, entre les repas, la glycémie diminue. En réponse, le pancréas libère du glucagon, qui stimule la dégradation du glycogène et la libération subséquente de glucose dans la circulation sanguine. L'un des troubles endocriniens les mieux caractérisés est le diabète sucré, résultant d'une hyposécrétion d'insuline ou, plus communément, d'une insensibilité des cellules cibles à celle-ci.

Les fonctions endocriniennes des gonades sont abordées dans des articles sur les systèmes reproducteurs masculin et féminin. La testostérone, une hormone sexuelle, régule la production de spermatozoïdes chez les hommes. L'œstrogène et la progestérone influencent la maturation et la libération des œufs (ovulation) et contrôlent le cycle utérin (menstruel) chez les femelles.

Bien que les nombreuses hormones produites par les organes endocriniens humains aient une grande variété d'actions, le but commun de toutes les hormones est de faciliter la communication d'organe à organe nécessaire à la physiologie du corps.


Structure et composants tissulaires

La structure des tissus varie selon le type de tissu. N'oubliez pas que les tissus sont un groupe de cellules qui s'assemblent pour remplir une fonction spéciale pour le corps. Il peut y avoir différents types de cellules qui peuvent s'assembler pour remplir une fonction spéciale. Dans certains tissus, les cellules peuvent être similaires et dans certains, les cellules peuvent être différentes.

Lorsque les cellules se rassemblent, elles le font dans un espace confiné appelé le Matrice extracellulaire ou la Espace extracellulaire. Vous pouvez visualiser la matrice ou l'espace extracellulaire comme une communauté qui a de nombreuses maisons et chaque maison comme une cellule (chaque maison peut être similaire mais elles remplissent des fonctions spéciales telles que l'utilisation de certaines maisons comme pièces pour dormir, d'autres maisons sont utilisées comme magasins tandis que d'autres servent de bureaux). L'espace extracellulaire est comme la communauté où les maisons sont construites sur le terrain. Dans les tissus, la matrice extracellulaire contient les différents types de cellules et fournit un environnement permettant aux cellules de remplir leurs fonctions.

La raison pour laquelle on l'appelle le supplémentairecellulaire l'espace ou la matrice est dû au fait que l'espace est situé à l'extérieur des cellules (espace extra-cellulaire). Même dans l'espace extracellulaire, il existe diverses protéines qui forment cet espace. Cela sera discuté tout en décrivant cet espace en détail.

Par conséquent, on peut dire qu'un tissu a 2 composants principaux, les cellules et la matrice extracellulaire.


Qu'est-ce qui cause le vieillissement?

Il y a peu de différences physiques parmi un groupe d'élèves de première année. Mais si vous examinez le même groupe 65 ans plus tard, leurs différences physiques sont plus nombreuses que leurs similitudes. Certains seront la quintessence de la santé, tandis que d'autres géreront une ou plusieurs maladies chroniques. Certains seront vigoureux, tandis que d'autres seront léthargiques.

En vieillissant, nous devenons physiquement moins comme nos pairs. C'est parce que nous sommes la somme de nos expériences de vie. À six ans, il ne s'est pas passé grand-chose à notre corps pour nous rendre radicalement différents de nos pairs. Mais entre l'âge mûr et la vieillesse, nous avons eu des décennies pour développer et maintenir des habitudes qui ont un impact sur notre santé, à la fois négativement et positivement.

L'environnement a également une incidence sur notre santé, y compris l'endroit où nous travaillons et vivons et notre degré d'exposition aux maladies infectieuses. Le vieillissement est universel, mais chacun de nous le vit de différentes manières.

Le vieillissement est peut-être inévitable, mais le taux de vieillissement ne l'est pas. Pourquoi et comment notre corps vieillit est encore largement un mystère, même si nous en apprenons de plus en plus chaque année. Les scientifiques maintiennent, cependant, que l'âge chronologique a peu d'incidence sur l'âge biologique. Le nombre de bougies sur votre gâteau d'anniversaire sert simplement de marqueur de temps, il en dit peu sur votre santé.

Mais qu'est-ce qui nous affecte le plus : nos gènes ou nos modes de vie ? Découvrez-le à la page suivante.

Causes du vieillissement : nature ou culture ?

En raison de la complexité du vieillissement, il est difficile de déterminer pourquoi une personne vieillit bien tandis qu'une autre a l'air et agit plus vieille que son âge. La bonne santé et le courage se transmettent-ils comme les yeux bleus et les cheveux blonds ? Ou sont-ils un produit de l'environnement, y compris la nourriture que vous mangez, si vous avez été exposé à des produits chimiques nocifs ou à des maladies infectieuses, et combien vous faites d'exercice ? Les deux jouent certainement un rôle, mais nous ne savons pas encore lequel a une influence plus puissante.

Les gènes sont de puissants prédicteurs de la santé et de la longévité ainsi que de la maladie et de la mort, mais ils ne sont qu'une partie de l'histoire. Si vos parents et vos grands-parents ont vécu jusqu'à 90 ans, il y a de fortes chances que vous le fassiez aussi, mais pas si vous abusez de votre corps en cours de route. (Les scientifiques disent cependant que tous les paris génétiques sont annulés une fois que vous avez atteint l'âge de 80 ans. Après cela, les antécédents familiaux ont peu d'incidence sur la longévité.)

Et si votre père est décédé jeune d'une crise cardiaque ou si votre mère a eu un cancer du sein, vous pourriez être génétiquement prédisposé à ces maladies. Les scientifiques du projet du génome humain découvrent continuellement de plus en plus de déterminants génétiques des maladies chroniques et mortelles.

Alors que les gènes déterminent en partie qui développera des maladies chroniques qui accélèrent le processus de vieillissement, comme le cancer et les maladies cardiaques, il ne fait aucun doute qu'un mode de vie sain est votre arme contre les gènes qui vous ont été infligés, ou votre as dans le trou si vous J'ai de bons gènes.

Un homme dont le père et les frères sont morts d'une maladie cardiaque dans la quarantaine et la cinquantaine peut très bien échapper au même sort en faisant de l'exercice régulièrement et en contrôlant son taux de cholestérol sanguin et son poids corporel. D'un autre côté, un homme sans prédisposition génétique aux maladies cardiaques peut certainement créer des problèmes cardiaques en mangeant une alimentation riche en graisses, obstruant les artères et en menant un mode de vie entièrement sédentaire.

Un mode de vie sain retarde de nombreux changements corporels apportés par le vieillissement. Et il n'est jamais trop tard pour s'engager sur la voie d'une meilleure santé. Une alimentation saine contribue grandement à assurer une bonne santé. Par exemple, un apport suffisant en calcium et en vitamine D à tout âge retardera l'apparition et la progression de l'ostéoporose, une maladie des os qui provoque des douleurs, des fractures, des hospitalisations et même la mort chez les personnes âgées.

Si vous fumez et que vous arrêtez de fumer à tout moment, vous diminuez les risques de crise cardiaque. Et faire de l'exercice ou devenir plus actif physiquement améliore la fonction pulmonaire et réduit le risque de crise cardiaque, quel que soit votre âge.

Alors, par quels changements vos cellules, vos tissus et vos systèmes corporels subissent-ils avec l'âge ? À la page suivante, nous parlerons du processus biologique du vieillissement.

Vieillissement Biologie : Comment vieillissent les cellules ?

Les cellules, l'unité corporelle la plus élémentaire, sont au centre de toute discussion sur le vieillissement. Vous avez des milliards de cellules, et elles sont organisées en différents tissus qui constituent des organes, tels que votre cerveau, votre cœur et votre peau.

Certaines cellules, telles que celles qui tapissent le tractus gastro-intestinal, se reproduisent en continu, d'autres, telles que les cellules à l'intérieur des artères, dorment mais sont capables de se répliquer en réponse à une blessure. D'autres encore, y compris les cellules du cœur, des nerfs et des muscles, ne peuvent pas se reproduire. Certaines de ces cellules non reproductrices ont une durée de vie courte et doivent être continuellement remplacées par d'autres cellules du corps. (Les globules rouges et blancs sont des exemples.)

D'autres, comme les cellules cardiaques et nerveuses, vivent pendant des années, voire des décennies. Au fil du temps, la mort cellulaire dépasse la production cellulaire, nous laissant avec moins de cellules. En conséquence, nous sommes moins capables de réparer l'usure du corps et notre système immunitaire est compromis. Nous devenons plus sensibles aux infections et moins compétents pour rechercher et détruire les cellules mutantes qui pourraient provoquer des tumeurs cancéreuses. En fait, de nombreuses personnes âgées succombent à des conditions auxquelles elles auraient pu résister dans leur jeunesse.

Bien que la mort cellulaire soit la base pour comprendre le processus de vieillissement, ce n'est pas le seul facteur. Le processus de vieillissement est incroyablement compliqué, et il est souvent difficile de faire la distinction entre les changements qui sont le résultat du temps qui passe et ceux qui s'accompagnent de conditions médicales courantes, notamment l'hypertension artérielle et les maladies cardiaques.

Le vieillissement est le déclin inévitable de la résilience du corps, ce qui conduit finalement à une diminution des pouvoirs, à la fois mental et physique. Certains changements liés au vieillissement nous affectent tous. Par exemple, une vue diminuée qui nécessite des lunettes de lecture est considérée comme normale, principalement parce qu'elle affecte tous ceux qui vivent assez longtemps.

D'autre part, les cataractes, qui sont des formations sur le cristallin de l'œil qui brouillent votre vision, peuvent être évitées et ne sont pas considérées comme faisant partie du processus de vieillissement, malgré leur prévalence chez les personnes âgées. Pour compliquer davantage les choses, les organes vieillissent à des vitesses différentes. C'est pourquoi une personne de 50 ans peut entendre aussi bien qu'une personne de vingt ans son cadet, mais peut souffrir d'arthrite ou d'hypertension.

Les théories abondent sur la cause sous-jacente du vieillissement. Certains soutiennent que le vieillissement est préprogrammé dans nos cellules, tandis que d'autres soutiennent que le vieillissement est principalement le résultat de dommages environnementaux causés à nos cellules. Bien qu'aucune des théories ne puisse expliquer pleinement le processus, elles nous aident à mieux comprendre comment nous vieillissons. À la page suivante, nous explorerons les théories du vieillissement les plus populaires.

Théories sur le vieillissement : gènes contre modes de vie

Quel est ce son? Selon cette théorie, c'est votre horloge biologique, qui avance à un rythme prédéterminé. Cette théorie dit que ADN, le matériel génétique des cellules, détient la clé de votre disparition prévue dès le premier jour. Bien que cette théorie du vieillissement semble fataliste en surface, rappelez-vous que la biologie n'est pas le destin. Vous ne pouvez pas changer vos gènes, mais vous pouvez ralentir la marche du temps avec une meilleure nutrition et une activité physique régulière.

Votre corps produit des hormones qui aident à réguler une myriade de fonctions, notamment la croissance et le comportement, la reproduction et la fonction immunitaire. Dans votre jeunesse, la production d'hormones est élevée, mais à mesure que vous vieillissez, les niveaux d'hormones diminuent, entraînant une diminution de la capacité du corps à se réparer et à continuer à fonctionner au mieux de sa forme.

Les cellules de travail produisent des déchets. Au fil du temps, les cellules produisent plus de déchets qu'elles ne peuvent en éliminer, ce qui peut nuire à leur capacité de fonctionner et conduire lentement à leur mort. La lipofuscine, ou pigment de vieillissement, est l'un des déchets que l'on trouve principalement dans certaines cellules nerveuses et cardiaques. La lipofuscine lie les graisses et les protéines ensemble dans les cellules. Il s'accumule avec le temps et peut interférer avec la fonction cellulaire.

La protéine collagène est au cœur de cette théorie. Le collagène, apparenté à la colle du corps, est l'une des protéines les plus courantes constituant la peau, les os, les ligaments et les tendons. Quand nous sommes jeunes, le collagène est souple. Mais avec l'âge, le collagène devient plus rigide et il rétrécit. C'est pourquoi votre peau est moins élastique qu'avant.

Mis à part l'esthétique, la réticulation peut bloquer le transport des nutriments dans les cellules et entraver l'élimination des déchets. Les radicaux libres sont des maraudeurs destructeurs qui parcourent votre corps, prêts à bondir sur les cellules saines. Ils sont produits dans le cadre des millions de réactions chimiques que votre corps effectue pour maintenir la vie.

Votre corps les fabrique également en réponse à des toxines environnementales telles que des quantités excessives de lumière solaire non protégée et la fumée de cigarette. Les radicaux libres oxydent vos cellules (pensez à la rouille du métal). En tant que molécules d'oxygène volatiles et déséquilibrées, elles sacrifient les cellules saines pour se rendre plus stables.

Ce faisant, les radicaux libres détruisent ou modifient l'ADN, le modèle génétique de la cellule, et perturbent de nombreuses autres fonctions cellulaires. Les radicaux libres peuvent tuer les cellules à la suite de leur maraude, ou ils peuvent donner naissance à des cellules mutantes qui peuvent entraîner des maladies chroniques, notamment le cancer et les maladies cardiaques. Heureusement, le corps maintient un système de défense sophistiqué contre les radicaux libres. Malheureusement, nos défenses s'affaiblissent avec le temps et des dommages cellulaires s'ensuivent.

Cette théorie pourrait aussi être appelée La théorie de l'utilisation et de la perte. L'idée est que l'utilisation et la surutilisation de vos organes les poussent au bord de la destruction. On pense qu'une mauvaise alimentation, trop d'alcool et le tabagisme accélèrent l'usure naturelle. Avec l'âge, le corps est moins capable de se réparer.

Comment se produit l'usure ? Les radicaux libres, qui infligent des dommages cellulaires, peuvent être coupables. Semblable à l'idée d'usure, cette théorie dit que vous êtes né avec une certaine quantité d'énergie. Si vous vivez "rapidement", vous mourez jeune, car vous épuisez vos réserves d'énergie plus tôt. Les « personnes décontractées », qui souffrent de moins de stress et se facilitent la vie, vivraient plus longtemps si cette théorie s'avérait correcte.

Un système immunitaire fort est la défense la plus importante de votre corps contre les germes et les toxines. Les globules blancs engloutissent et détruisent les parasites potentiels tels que les bactéries et les virus. Et ils fabriquent des anticorps, les "soldats" qui patrouillent dans la circulation sanguine, attaquant et désarmant toute substance qu'ils ne reconnaissent pas comme appartenant au corps.

Le problème est que le système immunitaire devient moins efficace avec le temps et que moins d'anticorps sont produits, ce qui augmente le risque d'infection. De plus, le corps peut se retourner sur lui-même en produisant des anticorps qui détruisent ses propres tissus. Lorsque cela se produit, il en résulte une maladie auto-immune, comme le lupus et la polyarthrite rhumatoïde.

Bien que nous ne comprenions toujours pas complètement le processus de vieillissement, nous en savons beaucoup à son sujet, comme nous l'avons vu. Pour en savoir plus sur le processus de vieillissement, consultez les liens sur la page suivante.


Culture de tissus végétaux : avantages, structure, types et techniques

La culture de tissus végétaux fait généralement référence à la culture in vitro de plantes, de graines et de diverses parties des plantes (organes, embryons, tissus, cellules individuelles, protoplastes).

Le processus de culture est invariablement réalisé dans un milieu de culture nutritif dans des conditions aseptiques.

Les cellules végétales présentent certains avantages par rapport aux cellules animales dans les systèmes de culture. Contrairement aux cellules animales, les cellules végétales hautement matures et différenciées conservent la capacité de totipotence, c'est-à-dire la capacité de passer à l'état méristématique et de se différencier en une plante entière.

Avantages de la culture de tissus végétaux:

La culture de tissus végétaux est l'un des domaines de la biotechnologie à la croissance la plus rapide en raison de son potentiel élevé de développement de cultures et de plantes ornementales améliorées. Avec les progrès réalisés dans la technologie de la culture tissulaire, il est désormais possible de régénérer des espèces de n'importe quelle plante en laboratoire.

Pour atteindre l'objectif de créer une nouvelle plante ou une plante avec les caractéristiques souhaitées, la culture tissulaire est souvent couplée à la technologie de l'ADN recombinant. Les techniques de culture de tissus végétaux ont largement contribué à la révolution verte en améliorant le rendement et la qualité des cultures.

Les connaissances obtenues à partir des cultures de tissus végétaux ont contribué à notre compréhension du métabolisme, de la croissance, de la différenciation et de la morphogenèse des cellules végétales. De plus, les développements de la culture tissulaire ont aidé à produire plusieurs plantes exemptes d'agents pathogènes, en plus de la synthèse de nombreux composés biologiquement importants, y compris des produits pharmaceutiques. En raison du large éventail d'applications, la culture de tissus végétaux attire l'attention des biologistes moléculaires, des phytogénéticiens et des industriels.

Structure de base et croissance d'une plante:

Une plante adulte se compose essentiellement d'une tige et d'une racine, chacune avec de nombreuses branches (Fig. 42.1). La tige et la racine sont caractérisées par la présence de régions de croissance apicales composées de cellules méristématiques. Ces cellules sont la principale source de tous les types cellulaires d'une plante.

La croissance et le développement des plantes se produisent de deux manières différentes :

Ceci est caractérisé par l'arrêt de la croissance lorsque les parties de la plante atteignent une certaine taille et une certaine forme, par exemple des feuilles, des fleurs, des fruits.

2. Croissance indéterminée :

Il s'agit de la croissance continue des racines et des tiges dans des conditions appropriées. C'est possible en raison de la présence de méristèmes (dans les tiges et les racines) qui peuvent proliférer en continu. Au fur et à mesure que la graine germe et que la plantule émerge, les cellules méristématiques de l'apex racinaire se multiplient. Au-dessus de l'apex racinaire, les cellules s'allongent sans se multiplier.

Certaines des cellules allongées de la couche externe se transforment en poils absorbants pour absorber l'eau et les nutriments du sol. Au fur et à mesure que la plante grandit, les cellules racinaires se différencient en phloème et xylème. Le phloème est responsable de l'absorption des nutriments tandis que le xylème absorbe l'eau.

Les cellules méristématiques de l'apex de la pousse se divisent, entraînant la croissance de la tige. Certaines des cellules souches se différencient et se développent en primordiums foliaires, puis en feuilles. Les bourgeons axillaires présents entre les primordiums des feuilles et la tige allongée possèdent également des méristèmes qui peuvent se multiplier et donner naissance à des branches et des fleurs.

Une vue schématique d'une plante et d'une fleur est représentée respectivement sur la Fig. 42.1 et la Fig. 42.2.

Amélioration conventionnelle des plantes et culture de tissus végétaux:

Depuis des temps immémoriaux, l'homme est étroitement associé à l'amélioration des plantes pour répondre à ses besoins essentiels. Les méthodes conventionnelles employées pour l'amélioration des cultures sont des processus très fastidieux et de longue durée (parfois des décennies). En outre, dans les méthodes de sélection classiques, il n'est pas possible d'introduire les gènes souhaités pour générer de nouveaux caractères ou produits.

Avec les développements de la culture de tissus végétaux, il est désormais possible de réduire le temps nécessaire à la création de nouvelles plantes avec les caractéristiques souhaitées, au transfert de nouveaux gènes dans les cellules végétales et à la production à grande échelle de produits commercialement importants.

Termes utilisés dans la culture tissulaire:

Une liste sélectionnée des termes les plus couramment utilisés en culture tissulaire est brièvement expliquée

Un morceau de tissu ou d'organe différencié excisé est considéré comme un explant. L'explant peut être prélevé sur n'importe quelle partie du corps de la plante, par exemple une feuille, une tige, une racine.

La masse inorganisée et indifférenciée des cellules végétales est appelée cal. Généralement, lorsque les cellules végétales sont cultivées dans un milieu approprié, elles se divisent pour former un cal, c'est-à-dire une masse de cellules parenchymateuses.

Le phénomène des cellules matures qui retournent à l'état méristématique pour produire des cals est la dédifférenciation. La dédifférenciation est possible puisque les cellules quiescentes ne se divisant pas de l'explant, lorsqu'elles sont cultivées dans un milieu de culture approprié, retournent à l'état méristématique.

La capacité des cellules du cal à se différencier en un organe végétal ou une plante entière est considérée comme une redifférenciation.

La capacité d'une cellule individuelle à se développer en une plante entière est appelée totipotence cellulaire. Les caractéristiques inhérentes aux cellules végétales, à savoir la dédifférenciation et la redifférenciation, sont responsables du phénomène de totipotence. Les autres termes utilisés dans la culture de tissus végétaux sont expliqués aux endroits appropriés.

Brève histoire de la culture de tissus végétaux:

Il y a environ 250 ans (1756), Henri-Louis Duhamel du Monceau démontra la formation de cals sur les régions décortiquées des ormes. De nombreux botanistes considèrent ce travail comme l'avant-garde de la découverte de la culture de tissus végétaux. En 1853, Trecul a publié des images de la formation de cals chez les plantes.

Le botaniste allemand Gottlieb Haberlandt (1902), considéré comme le père de la culture de tissus végétaux, a d'abord développé le concept de culture cellulaire in vitro. Il a été le premier à cultiver des cellules végétales isolées et totalement différenciées dans un milieu nutritif. Au cours de 1934-1940, trois scientifiques à savoir Gautheret, White et Nobecourt ont largement contribué aux développements réalisés dans la culture de tissus végétaux.

De bons progrès et des développements rapides ont eu lieu après 1940 dans les techniques de culture de tissus végétaux. Steward et Reinert (1959) ont découvert pour la première fois la production d'embryons somatiques in vitro. Maheswari et Guha (1964) d'Inde ont été les premiers à développer la culture d'anthères et la culture de poller pour la production de plantes haploïdes.

Types de Culture:

Il existe différents types de techniques de culture de tissus végétaux, principalement basées sur l'explant utilisé (Fig. 42.3).

Cela implique la culture de tissus différenciés à partir d'explants qui se dédifférencient in vitro pour former un cal.

La culture d'organes végétaux isolés est appelée culture d'organes. L'organe utilisé peut être un embryon, une graine, une racine, un endosperme, une anthère, un ovaire, un ovule, un méristème (extrémité de la pousse) ou un nucelle. La culture d'organes peut être organisée ou non organisée.

Culture d'organes organisée :

Lorsqu'une structure bien organisée d'une plante (graine, embryon) est utilisée en culture, on parle de culture organisée. Dans ce type de culture, la structure caractéristique de l'organe individuel est maintenue et la descendance formée est de structure similaire à celle de l'organe d'origine.

Culture d'organes non organisée :

Il s'agit de l'isolement de cellules ou de tissus d'une partie de l'organe, et de leur culture in vitro. Une culture non organisée entraîne la formation de cals. Le cal peut être dispersé dans des agrégats de cellules et/ou des cellules individuelles pour donner une culture en suspension.

La culture de cellules individuelles isolées, obtenues à partir d'un tissu d'explant ou d'un cal est considérée comme une culture cellulaire. Ces cultures sont réalisées en milieu de dispensation et sont appelées cultures en suspension cellulaire.

Culture de protoplastes:

Les protoplastes végétaux (c'est-à-dire les cellules dépourvues de parois cellulaires) sont également utilisés en laboratoire pour la culture.

Technique de base de la culture de tissus végétaux:

La procédure générale adoptée pour l'isolement et la culture des tissus végétaux est illustrée à la Fig. 42.4

Les explants nécessaires (bourgeons, tige, graines) sont parés puis soumis à une stérilisation dans une solution détergente. Après lavage à l'eau distillée stérile, les explants sont placés dans un milieu de culture adapté (forme liquide ou semi-solide) et incubés. Il en résulte l'instauration de la culture. Les cultures mères peuvent être subdivisées, aussi fréquemment que nécessaire, pour donner des cultures filles.

L'aspect le plus important de la technique de culture in vitro est d'effectuer toutes les opérations dans des conditions aseptiques. Les bactéries et les champignons sont les contaminants les plus courants dans la culture de tissus végétaux. Ils poussent beaucoup plus vite en culture et tuent souvent les tissus végétaux.

En outre, les contaminants produisent également certains composés qui sont toxiques pour les tissus végétaux. Par conséquent, il est absolument essentiel que les conditions d'asepsie soient maintenues tout au long des opérations de culture tissulaire. Certaines des techniques de culture sont décrites ici tandis que quelques autres sont discutées à des endroits appropriés.

Applications des cultures de tissus végétaux:

Les cultures de tissus végétaux sont associées à un large éventail d'applications, la plus importante étant la production de composés pharmaceutiques, médicinaux et autres composés industriellement importants.

De plus, les cultures de tissus sont utiles à plusieurs autres fins énumérées ci-dessous :

1. Étudier la respiration et le métabolisme des plantes.

2. Pour l'évaluation des fonctions organiques des plantes.

3. Etudier les diverses maladies des plantes et mettre au point des méthodes pour leur élimination.

4. Les clones monocellulaires sont utiles pour les études génétiques, morphologiques et pathologiques.

5. Les suspensions de cellules embryonnaires peuvent être utilisées pour la propagation clonale à grande échelle.

6. Les embryons somatiques issus de suspensions cellulaires peuvent être conservés à long terme dans des banques de matériel génétique.

7. Dans la production de clones variants avec de nouvelles caractéristiques, phénomène appelé variations clonales soma.

8. Production d'haploïdes (avec un seul jeu de chromosomes) pour l'amélioration des cultures.

9. Les cellules mutantes peuvent être sélectionnées à partir de cultures et utilisées pour l'amélioration des cultures.

10. Les embryons immatures peuvent être cultivés in vitro pour produire des hybrides, un processus appelé sauvetage d'embryons.

Culture des callosités:

Le cal est la masse indifférenciée et inorganisée des cellules végétales. Il s'agit essentiellement d'un tissu tumoral qui se forme généralement sur des plaies de tissus ou d'organes différenciés. Les cellules du cal sont de nature parenchymateuse mais pas vraiment homogènes. Après un examen attentif, le cal contient une certaine quantité de tissu différencié, en plus de la majeure partie du tissu non différencié.

La formation de cals in vivo est fréquemment observée à la suite de blessures aux bords coupés des tiges ou des racines. L'invasion de micro-organismes ou les dommages causés par l'alimentation des insectes se produisent généralement par le biais de callosités. Un aperçu de la technique utilisée pour la culture du cal et l'initiation de la culture en suspension est illustré à la figure 42.5.

Explants pour la culture des cals:

Les matériaux de départ (explates) pour la culture du cal peuvent être le tissu différencié de n'importe quelle partie de la plante (racine, tige, feuille, anthère, fleur, etc.). Les tissus d'explants sélectionnés peuvent être à différents stades de division cellulaire, de prolifération cellulaire et d'organisation en différentes structures spécialisées distinctes. Si l'explant utilisé possède des cellules méristématiques, alors la division cellulaire et la multiplication seront rapides.

Facteurs affectant la culture du cal:

De nombreux facteurs sont connus pour influencer la formation de cals en culture in vitro. Ceux-ci incluent la source de l'explant et son génotype, la composition du milieu (milieu MS le plus couramment utilisé), les facteurs physiques (température, lumière, etc.) et les facteurs de croissance. D'autres facteurs importants affectant la culture du cal sont l'âge de la plante, l'emplacement de l'explant, la physiologie et les conditions de croissance de la plante.

Une température comprise entre 22 et 28°C convient pour une formation adéquate de cals. En ce qui concerne l'effet de la lumière sur les cals, il dépend en grande partie de l'espèce végétale - la lumière peut être essentielle pour certaines plantes tandis que l'obscurité est requise pour d'autres.

Les régulateurs de croissance du milieu influencent fortement la formation de cals. 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.

i. 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.

Cell Culture:

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 phase. 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 phytoplancton 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? - La biologie

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.

Cartilage

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:


Voir la vidéo: MAGALIE QU EST CE QUE TU FAIS - TIKTOK 2021 (Août 2022).