Kas yra ląstelė?
Žmonės susideda iš trilijonų ląstelių - pagrindinio gyvenimo vieneto žemėje. Šiame straipsnyje mes paaiškiname kai kurias ląstelėse esančias struktūras ir apibūdiname keletą iš daugelio ląstelių tipų, randamų mūsų kūnuose.
Ląstelės gali būti laikomos mažomis pakuotėmis, kuriose yra nedidelės gamyklos, sandėliai, transporto sistemos ir jėgainės. Jie veikia patys, sukuria savo energiją ir save replikuoja - ląstelė yra mažiausias gyvenimo vienetas, galintis pakartoti.
Tačiau ląstelės taip pat bendrauja tarpusavyje ir jungiasi, kad sukurtų tvirtą, gerai sukibusį gyvūną. Ląstelės kuria audinius, kurie formuoja organus; ir organai veikia kartu, kad organizmas būtų gyvas.
Pirmą kartą ląsteles Robertas Hukas atrado 1665 m. Jis davė jiems savo vardą, nes jie buvo panašūs į cella (Lot. „Maži kambariai“), kur vienuolynuose gyveno vienuoliai.
Kameros viduje
Skirtingi ląstelių tipai gali atrodyti labai skirtingi ir atlikti labai skirtingus kūno vaidmenis.
Pavyzdžiui, spermatozoidų ląstelė primena buožgalvį, kiaušinėlių patelė yra sferinė, o nervų ląstelės iš esmės yra plonos vamzdeliai.
Nepaisant skirtumų, jie dažnai turi tam tikras struktūras; jie vadinami organeliais (mini organais). Žemiau pateikiami keli svarbiausi:
Supaprastinta žmogaus ląstelės diagrama.
Branduolys
Branduolį galima laikyti ląstelės būstine. Vienoje ląstelėje paprastai yra vienas branduolys, tačiau taip nėra visada, pavyzdžiui, griaučių raumenų ląstelėse yra du. Branduolyje yra didžioji ląstelės DNR dalis (nedidelis kiekis yra mitochondrijose, žr. Toliau). Branduolys siunčia žinutes, kad ląstelė augtų, dalytųsi ar mirtų.
Branduolį nuo likusios ląstelės skiria membrana, vadinama branduolio gaubtu; branduolio poros membranoje praleidžia per mažas molekules ir jonus, o didesnėms molekulėms reikalingi transportiniai baltymai, kad joms galėtų praeiti.
Plazmos membrana
Siekiant užtikrinti, kad kiekviena ląstelė liktų atskirta nuo kaimynės, ji yra apgaubta specialia membrana, vadinama plazmos membrana. Ši membrana daugiausia gaminama iš fosfolipidų, kurie neleidžia vandens pagrindo medžiagoms patekti į ląstelę. Plazmos membranoje yra daugybė receptorių, kurie atlieka daugybę užduočių, įskaitant:
- Vartų sargai: Kai kurie receptoriai praleidžia tam tikras molekules ir sustabdo kitas.
- Žymekliai: Šie receptoriai veikia kaip vardiniai ženklai, informuojantys imuninę sistemą, kad jie yra organizmo dalis, o ne svetimi įsibrovėliai.
- Komunikatoriai: Kai kurie receptoriai padeda ląstelei bendrauti su kitomis ląstelėmis ir aplinka.
- Tvirtinimo detalės: Kai kurie receptoriai padeda surišti ląstelę su kaimynais.
Citoplazma
Citoplazma yra ląstelės vidus, kuris supa branduolį ir yra apie 80 procentų vandens; į jį įeina organeliai ir į želė panašus skystis, vadinamas citozoliu. Daugelis svarbių ląstelėje vykstančių reakcijų vyksta citoplazmoje.
Lizosomos ir peroksisomos
Ir lizosomos, ir peroksisomos iš esmės yra fermentų maišeliai. Lizosomose yra fermentų, kurie skaido dideles molekules, įskaitant senas ląstelių dalis ir svetimą medžiagą. Peroksisomose yra fermentų, kurie sunaikina toksiškas medžiagas, įskaitant peroksidą.
Citoskeletas
Citoskeletą galima laikyti ląstelės pastoliais. Tai padeda išlaikyti teisingą formą. Tačiau, skirtingai nuo įprastų pastolių, citoskeletas yra lankstus; jis vaidina reikšmę ląstelių dalijimuisi ir ląstelių judrumui - kai kurių ląstelių gebėjimui judėti, pavyzdžiui, spermos ląstelėms.
Citoskeletas taip pat padeda perduoti ląstelę signalizuodamas, įsitraukdamas į medžiagą iš ląstelės išorės (endocitozė), ir dalyvauja medžiagų judėjime ląstelės viduje.
Endoplazminis Tinklelis
Endoplazminis tinklas (ER) apdoroja molekules ląstelėje ir padeda jas pervežti į galutines paskirties vietas. Visų pirma, jis sintetina, sulanksto, modifikuoja ir transportuoja baltymus.
ER susideda iš pailgų maišelių, vadinamų cisternae, kuriuos kartu laiko citoskeletas. Yra du tipai: grubus ER ir lygus ER.
Goldžio kompleksas
Kai molekulės bus apdorotos ER, jos keliaus į Golgi aparatą. „Golgi“ aparatas kartais laikomas kameros paštu, kur daiktai supakuojami ir užklijuojami etiketėmis. Kai medžiagos išeina, jos gali būti panaudotos kameroje arba išvežtos už kameros kitur.
Mitochondrijos
Dažnai ląstelės jėgainėmis vadinamos mitochondrijos padeda paversti maisto, kurį valgome, energija, kurią ląstelė gali panaudoti - adenozino trifosfatu (ATP). Tačiau mitochondrijos turi daugybę kitų darbų, įskaitant kalcio kaupimą ir vaidmenį ląstelių mirtyje (apoptozė).
Ribosomos
Branduolyje DNR perrašoma į RNR (ribonukleino rūgštis) - į DNR panašią molekulę, kuri perduoda tą patį pranešimą. Ribosomos nuskaito RNR ir paverčia ją baltymu, sulipdamos aminorūgštis RNR nustatyta tvarka.
Kai kurios ribosomos laisvai plaukioja citoplazmoje; kiti yra prijungti prie ER.
Ląstelių dalijimasis
Mūsų kūnas nuolat keičia ląsteles. Ląstelės turi dalytis dėl daugelio priežasčių, įskaitant organizmo augimą ir užpildyti spragas, kurias palieka negyvos ir sunaikintos ląstelės po traumos.
Yra du ląstelių dalijimosi tipai: mitozė ir mejozė.
Mitozė
Mitozė yra tai, kaip dalijasi dauguma kūno ląstelių. „Tėvų“ ląstelė padalijama į dvi „dukros“ ląsteles.
Abi dukterinės ląstelės turi tas pačias chromosomas, kaip viena kita ir viena iš tėvų. Jie vadinami diploidiniais, nes jie turi dvi visas chromosomų kopijas.
Mejozė
Mejozė sukuria lytines ląsteles, tokias kaip vyrų spermos ir moterų kiaušialąstės. Mejozėje maža kiekvienos chromosomos dalis nutrūksta ir prilimpa prie kitos chromosomos; tai vadinama genetine rekombinacija.
Tai reiškia, kad kiekviena iš naujų ląstelių turi unikalų genetinės informacijos rinkinį. Būtent šis procesas leidžia atsirasti genetinei įvairovei.
Taigi, trumpai tariant, mitozė padeda mums augti, o mejozė užtikrina, kad visi esame unikalūs.
Ląstelių tipai
Įvertinus žmogaus kūno sudėtingumą, nenuostabu, kad yra šimtai skirtingų ląstelių tipų. Žemiau pateikiamas nedidelis žmogaus ląstelių tipų pasirinkimas:
Kamieninės ląstelės
Kamieninės ląstelės yra ląstelės, kurios dar turi pasirinkti, kuo jos taps. Vieni diferencijuojasi, kad taptų tam tikru ląstelių tipu, o kiti dalijasi, kad gautų daugiau kamieninių ląstelių. Jų yra tiek embrione, tiek kai kuriuose suaugusių audiniuose, pavyzdžiui, kaulų čiulpuose.
Kaulų ląstelės
Yra bent trys pagrindiniai kaulų ląstelių tipai:
- Osteoklastai, kurie tirpdo kaulą.
- Osteoblastai, kurie sudaro naują kaulą.
- Osteocitai, kuriuos supa kaulas ir kurie padeda bendrauti su kitomis kaulų ląstelėmis.
Kraujo ląstelės
Yra trys pagrindinės kraujo ląstelių rūšys:
- raudonieji kraujo kūneliai, kurie perneša deguonį aplink kūną
- baltųjų kraujo kūnelių, kurie yra imuninės sistemos dalis
- trombocitų, kurie padeda kraujo krešuliui išvengti kraujo netekimo po sužalojimo
Raumenų ląstelės
Taip pat vadinami miocitais, raumenų ląstelės yra ilgos, vamzdinės ląstelės. Raumenų ląstelės yra svarbios daugybei funkcijų, įskaitant judėjimą, palaikymą ir vidines funkcijas, tokias kaip peristaltika - maisto judėjimas žarnyne.
Spermos ląstelės
Šios buožgalvio formos ląstelės yra mažiausios žmogaus organizme.
Jie yra judrūs, vadinasi, gali judėti. Šį judesį jie pasiekia naudodamiesi savo uodega (flagellum), kurioje gausu energijos suteikiančių mitochondrijų.
Sperma ląstelės negali dalytis; jie turi tik vieną kiekvienos chromosomos (haploidinės) kopiją, skirtingai nei dauguma ląstelių, kurios turi dvi kopijas (diploidinės).
Moterų kiaušialąstė
Lyginant su spermos ląstele, kiaušialąstės patelė yra milžinė; tai didžiausia žmogaus ląstelė. Kiaušinio ląstelė taip pat yra haploidinė, kad spermos ir kiaušinio DNR galėtų susijungti ir sukurti diploidinę ląstelę.
Riebalinės ląstelės
Riebalinės ląstelės taip pat vadinamos adipocitais ir yra pagrindinė riebalinio audinio sudedamoji dalis. Juose yra sukauptų riebalų, vadinamų trigliceridais, kurie prireikus gali būti naudojami kaip energija. Išnaudojus trigliceridus, riebalų ląstelės susitraukia. Adipocitai taip pat gamina kai kuriuos hormonus.
Nervų ląstelės
Nervų ląstelės yra kūno ryšių sistema. Dar vadinami neuronais, jie susideda iš dviejų pagrindinių dalių - ląstelės kūno ir nervų procesų. Centriniame kūne yra branduolys ir kiti organeliai, o nerviniai procesai (aksonai ar dendritai) eina kaip ilgi pirštai, nešdami pranešimus toli ir plačiai. Kai kurie iš šių aksonų gali būti ilgesni nei 1 metras.
Trumpai tariant
Ląstelės yra tokios pat žavios, kaip ir įvairios. Viena prasme jie yra autonominiai miestai, kurie veikia vieni, gamina savo energiją ir baltymus; kita prasme, jie yra didžiulio ląstelių tinklo, kuriančio audinius, organus ir mus, dalis.
