Κυψέλη - δομή και λειτουργίες. Πώς λειτουργεί το κελί;

Ένα κύτταρο είναι το μικρότερο μέρος ενός οργανισμού που είναι σε θέση να εκτελεί μόνη της διαδικασίες ζωής. Είναι από την ένωση δύο κυττάρων, δηλαδή ενός σπέρματος και ενός αυγού, το ανθρώπινο σώμα δημιουργείται. Όταν ωριμάσει, δεν θα είναι πλέον δυνατό να προσδιοριστεί με ακρίβεια πόσα διαφορετικά κελιά αποτελείται. Πώς δημιουργούνται τα κελιά και πώς λειτουργούν;

Το μικρότερο μέρος του σώματός μας είναι το κύτταρο. Είναι ακριβώς ότι η δομή του κυττάρου του ανθρώπινου σώματος μπορεί να διαφέρει ανάλογα με τον ρόλο που υποτίθεται ότι πρέπει να παίξει. Ένα τυπικό γεμίζει με ένα παχύ υγρό που ονομάζεται κυτόπλασμα, στο οποίο είναι ενσωματωμένος ο πυρήνας. Το κυτταρόπλασμα και ο πυρήνας περιβάλλονται από μια λεπτή μεμβράνη. Ωστόσο, δεν φαίνονται όλα τα κελιά τα ίδια. Διαφέρουν ως προς την κατασκευή, τις λειτουργίες και το μέγεθος. Όμως όλοι αναπαράγονται με διαίρεση. Κατά κανόνα, δεν αναμειγνύονται τυχαία μεταξύ τους, αλλά σχηματίζουν ομάδες που ονομάζονται ιστοί.

Ο πυρήνας είναι το κεντρικό μέρος σχεδόν κάθε κυττάρου. Είναι σαν μια μπάλα που αιωρείται στο κυτόπλασμα και περιβάλλεται από πορώδη μεμβράνη. Το εσωτερικό του πυρήνα είναι γεμάτο με οργανικές ενώσεις, κυρίως πρωτεΐνες, σχηματίζοντας ένα ημι-υγρό καρυόπλασμα. Αυτό το σπάνιο ζελέ περιλαμβάνει, μεταξύ άλλων μόρια δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος (DNA) και ριβονουκλεϊκού οξέος (RNA). Τα μόρια DNA μοιάζουν με δύο κλώνους στριμμένα σε σπείρα. Περιέχουν δισεκατομμύρια πληροφορίες σχετικά με τη δομή και τη λειτουργία του σώματός μας. Είναι ένας γενετικός κώδικας με τον οποίο τα κύτταρα μπορούν να αναπαράγουν και να αναλαμβάνουν ορισμένες λειτουργίες. Είναι σαν μια ανθρώπινη μήτρα. Το RNA, με τη σειρά του, περιέχει κωδικοποιημένες πληροφορίες σχετικά με την παραγωγή συγκεκριμένων πρωτεϊνών από τις οποίες παράγεται το σώμα μας.

Η μεμβράνη πλάσματος προστατεύει το κύτταρο

Αυτό το περιβάλλον κύτταρο ονομάζεται μεμβράνη πλάσματος. Έχει τρία στρώματα: το μεσαίο είναι κατασκευασμένο από λιπίδια ή λίπη και τα άλλα δύο είναι από πρωτεΐνες. Η μεμβράνη του πλάσματος είναι ισχυρή αλλά ελαφρώς πορώδης. Επιτρέπει στις ουσίες που είναι απαραίτητες για τη ζωή και την ανάπτυξή του να εισέλθουν στο κύτταρο και στις εξωτερικές απελευθερώσεις, για παράδειγμα, ορμόνες.

Ορισμένα κύτταρα (π.χ. λευκά αιμοσφαίρια ή λευκοκύτταρα) χρησιμοποιούν τις μεμβράνες τους για να πολεμήσουν τους εχθρούς του σώματος, π.χ. βακτήρια. Όταν αγγίζει τα βακτήρια, η μεμβράνη διασπά και περικλείει τον εισβολέα σε μια ειδική φυσαλίδα (κενό). Στο κενό, τα κυτταρικά ένζυμα χωνεύουν, δηλαδή καταστρέφουν τα βακτήρια. Επαγγελματικά, αυτή η διαδικασία ονομάζεται φαγοκυττάρωση.

Πώς διαφέρουν τα μεμονωμένα κύτταρα;

Εκατοντάδες κύτταρα συνεργάζονται μεταξύ τους στο ανθρώπινο σώμα, συχνά με σημαντικά διαφορετικές δομές:

• μερικά (π.χ. δέρμα και κύτταρα αίματος) ζουν το πολύ για μερικές εβδομάδες, ενώ άλλα (π.χ. νευρικά και οστά κύτταρα) μπορεί να ζήσουν όσο εμείς
• Τα ραβδωτά ή σκελετικά μυϊκά κύτταρα έχουν αρκετούς πυρήνες, ενώ τα ερυθροκύτταρα ή τα ερυθρά αιμοσφαίρια δεν έχουν καθόλου
• Μόνο τα νευρικά κύτταρα είναι εξοπλισμένα με προεξοχές χάρη στις οποίες επικοινωνούν μεταξύ τους και με άλλα, μακρινά όργανα

Κατασκευή του εσωτερικού του κελιού

Το διαφανές υγρό που μοιάζει με ζελέ που γεμίζει το κύτταρο ονομάζεται κυτταρόπλασμα. Το λεγομενο οργανίδια. Μπορεί να ειπωθεί ότι αυτά είναι τα εσωτερικά όργανα του κυττάρου. Αν συγκρίνουμε ένα κελί με ένα εργοστάσιο, τα οργανίδια είναι τα τμήματα του. Όλοι κάνουν κάτι άλλο, αλλά συνεργάζονται για να κρατήσουν το κελί ζωντανό. Ο αριθμός και ο τύπος των οργανιδίων εξαρτώνται από τη λειτουργία του κυττάρου.

Το κυτταρόπλασμα χωρίζεται σε μέρη από μεμβράνες που σχηματίζουν ένα δίκτυο ακανόνιστων σωληναρίων και κυστιδίων. Αυτό το σύστημα ονομάζεται ενδοπλασματικό δίκτυο. Σε ορισμένα μέρη, σώματα που ονομάζονται ριβοσώματα συνδέονται με το δίκτυο. Ανήκουν στα μικρότερα οργανίδια. Παράγουν πρωτεΐνες που υπερβαίνουν το κύτταρο και χρησιμοποιούνται από ολόκληρο το σώμα. Τα ριβοσώματα δεν συνδέονται με το δίκτυο, το λεγόμενο δωρεάν, παράγουν πρωτεΐνες για τη χρήση του ίδιου του κυττάρου.

Είναι επίσης σημαντικό αγροτικό (λείο) δίκτυο χωρίς ριβοσώματα. Στο ομαλό δίκτυο, π.χ. στα κύτταρα του ήπατος, λαμβάνει χώρα ο μεταβολισμός των λιπιδίων (λιπών) και της χοληστερόλης και στα κύτταρα των όρχεων, των ωοθηκών και των επινεφριδίων, η παραγωγή στεροειδών ορμονών.

Η συσκευή Golgi σχηματίζεται από ένα μέρος του ομαλού δικτύου. Μοιάζει με ένα σωρό από πλάκες στοιβάζονται το ένα πάνω στο άλλο. Τα κυστίδια που περιβάλλονται από μια μεμβράνη αποσπώνται από τις άκρες της. Τα κυστίδια ταξιδεύουν στην κυτταρική μεμβράνη, ενώνονται με αυτήν και μετά ανοίγουν και πετούν το περιεχόμενό τους έξω από το κελί. Αυτό το περιεχόμενο αποτελείται από διάφορες ουσίες που παράγονται από το κύτταρο προς όφελος του σώματος. Για παράδειγμα, στα κύτταρα του παγκρέατος, υπάρχει ζυμογόνο στα κυστίδια που αποσπώνται από τη συσκευή Golgi. Όταν το ωοθυλάκιο φτάσει στην κυτταρική μεμβράνη, σπάει και απελευθερώνει το ζυμογόνο, το οποίο μετατρέπεται σε πεπτικό ένζυμο. Έτσι, η συσκευή Golgi είναι σαν αγγελιαφόρος, ο οποίος συσκευάζει και μεταφέρει τις ουσίες που παράγει στο εξωτερικό του κελιού.

Κύτταρο: εργοστάσιο ενέργειας και ενζύμων

Τα οργανίδια που είναι διασκορπισμένα στο κυτόπλασμα περιλαμβάνουν επίσης μιτοχόνδρια. Μοιάζουν με αγγούρια. Υπάρχουν έως και αρκετές εκατοντάδες από αυτά σε ένα κελί. Περιβάλλεται από δύο μεμβράνες και γεμίζουν με ένα υγρό, το λεγόμενο μια μήτρα. Τα μιτοχόνδρια είναι τα κέντρα της κυτταρικής αναπνοής. Με τη συμμετοχή πολλών ενζύμων στα μιτοχόνδρια, τα θρεπτικά συστατικά μετατρέπονται σε ενέργεια. Χρησιμεύει στην υποστήριξη της ζωής του κελιού και του επιτρέπει να λειτουργεί. Έτσι, τα μιτοχόνδρια είναι ο σταθμός παραγωγής ενέργειας που παρέχει ενέργεια. Όταν ένα κελί χρειάζεται πολύ καύσιμο, μεγαλώνουν και χωρίζονται για να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις.Το ενδιαφέρον είναι ότι έχουν το δικό τους DNA ανεξάρτητο από αυτό του πυρήνα.

Τα λυσοσώματα είναι επίσης οργανίδια. Είναι κάπως σαν τα μιτοχόνδρια, αλλά περιβάλλονται από μία μεμβράνη. Τα λυσοσώματα περιέχουν ένζυμα που χωνεύουν, μεταξύ άλλων, κατεστραμμένα οργανίδια και βακτήρια κλειστά σε κενό. Όταν ένα κύτταρο πεθαίνει, λυσοσωμικά ένζυμα απελευθερώνονται και χωνεύονται επίσης. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται αυτόλυση.

Βλαστοκύτταρα

Σε πολύ πρώιμο στάδιο της εμβρυϊκής ανάπτυξης, όλα τα κύτταρα στο σώμα μας φαίνονται τα ίδια. Καθένα από αυτά μπορεί να αναπτύξει οποιοδήποτε εξειδικευμένο κύτταρο που θα χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή ενός οργάνου, π.χ. καρδιά, ήπαρ, δέρμα. Η ώθηση από τον γενετικό κώδικα και η αμοιβαία επίδραση των κυττάρων καθιστούν ένα αδιαφοροποίητο κύτταρο, ή ένα βλαστικό κύτταρο, αρχίζουν να αναπτύσσονται όπως, για παράδειγμα, λίπος ή μυς. Ωστόσο, μια συγκεκριμένη ομάδα κυττάρων που ο οργανισμός θα χρειαστεί να αναγεννήσει ιστούς στο μέλλον παραμένει αδιαφοροποίητη. Έχουμε τέτοια κύτταρα, για παράδειγμα, στο μυελό των οστών. Αποτελούν πηγή ανανέωσης των ερυθρών αιμοσφαιρίων (ερυθροκύτταρα) που ζουν μόνο περίπου 100 ημέρες.

μηνιαία "Zdrowie"