Sadala visas šūnas (vai dzīvi organismi) divos veidos: prokarioti Un eikarioti. Prokarioti ir bez kodola šūnas vai organismi, kas ietver vīrusus, prokariotu baktērijas un zilaļģes, kurās šūna sastāv tieši no citoplazmas, kurā atrodas viena hromosoma - DNS molekula(dažreiz RNS).
Eikariotu šūnas ir kodols, kas satur nukleoproteīnus (histona proteīns + DNS komplekss), kā arī citus organoīdi. Eikarioti ietver lielāko daļu zinātnei zināmo mūsdienu vienšūnu un daudzšūnu dzīvo organismu (ieskaitot augus).
Eikariotu granoīdu struktūra.
|
Organoīda nosaukums |
Organoīda struktūra |
Organoīda funkcijas |
|---|---|---|
|
Citoplazma |
Šūnas iekšējā vide, kurā atrodas kodols un citas organellas. Tam ir pusšķidra, smalkgraudaina struktūra. |
|
|
Ribosomas |
Mazie sfēriskas vai elipsoidālas formas organoīdi ar diametru no 15 līdz 30 nanometriem. |
Tie nodrošina olbaltumvielu molekulu sintēzes procesu un to montāžu no aminoskābēm. |
|
Mitohondriji |
Organellas, kurām ir ļoti dažādas formas - no sfēriskām līdz pavedienveida. Mitohondriju iekšpusē ir krokas no 0,2 līdz 0,7 µm. Mitohondriju ārējam apvalkam ir dubultmembrānas struktūra. Ārējā membrāna ir gluda, un uz iekšējās ir krusta formas izaugumi ar elpošanas enzīmiem. |
|
|
Endoplazmatiskais tīkls (ER) |
Citoplazmas membrānu sistēma, kas veido kanālus un dobumus. Ir divi veidi: graudaini, kuriem ir ribosomas, un gludi. |
|
|
Plastīdi(organellas, kas raksturīgas tikai augu šūnām) ir trīs veidu: |
Divkāršās membrānas organellas |
|
|
Leikoplasti |
Bezkrāsainas plastidas, kas atrodamas augu bumbuļos, saknēs un sīpolos. |
Tie ir papildu rezervuārs barības vielu uzglabāšanai. |
|
Hloroplasti |
Organellām ir ovāla forma un zaļa krāsa. Tos no citoplazmas atdala divas trīsslāņu membrānas. Hloroplasti satur hlorofilu. |
Viņi pārvērš organiskās vielas no neorganiskām, izmantojot saules enerģiju. |
|
Hromoplasti |
Organellas no dzeltenas līdz brūnai krāsai, kurās uzkrājas karotīns. |
Veicināt dzeltenu, oranžu un sarkanu krāsu daļu parādīšanos augos. |
|
Lizosomas |
Organellām ir apaļa forma ar aptuveni 1 mikronu diametru, virspusē ir membrāna un iekšpusē ir enzīmu komplekss. |
Gremošanas funkcija. Viņi sagremo barības vielu daļiņas un likvidē atmirušās šūnas daļas. |
|
Golgi komplekss |
Var būt dažādas formas. Sastāv no dobumiem, ko norobežo membrānas. No dobumiem stiepjas cauruļveida veidojumi ar burbuļiem galos. |
|
|
Šūnu centrs |
Tas sastāv no centrosfēras (blīvas citoplazmas sadaļas) un centrioliem - diviem maziem ķermeņiem. |
Veic svarīgu funkciju šūnu dalīšanās procesā. |
|
Šūnu ieslēgumi |
Ogļhidrāti, tauki un olbaltumvielas, kas ir nepastāvīgas šūnas sastāvdaļas. |
Rezerves barības vielas, kas tiek izmantotas šūnu funkcionēšanai. |
|
Kustības organoīdi |
Karogas un skropstas (izaugumi un šūnas), miofibrillas (vītņveidīgi veidojumi) un pseidopodijas (vai pseidopodijas). |
Viņi veic motora funkciju un nodrošina arī muskuļu kontrakcijas procesu. |
Šūnas kodols ir galvenā un sarežģītākā šūnas organelle, tāpēc mēs to apsvērsim
Šūna - tā ir dzīva organisma strukturāla un funkcionāla vienība, kas spēj dalīties un apmainīties ar vidi. Tas pārraida ģenētisko informāciju, izmantojot pašreprodukciju.
Šūnas ir ļoti dažādas pēc struktūras, funkcijas, formas un izmēra (1. att.). Pēdējie svārstās no 5 līdz 200 mikroniem. Lielākās cilvēka ķermeņa šūnas ir olšūnas un nervu šūnas, bet mazākās ir asins limfocīti. Šūnu forma ir sfēriska, vārpstveida, plakana, kubiska, prizmatiska uc Dažas šūnas kopā ar procesiem sasniedz garumu līdz 1,5 m vai vairāk (piemēram, neironi).
Rīsi. 1. Šūnu formas:
1 - nervozs; 2 - epitēlija; 3 - austi savienotāji; 4 - gluds muskulis; 5- eritrocīts; 6- spermatozoīdi; 7-olšūna
Katrai šūnai ir sarežģīta struktūra un tā ir biopolimēru sistēma, kas satur kodolu, citoplazmu un tajā esošās organellas (2. att.). Šūnu no ārējās vides atdala šūnas membrāna - plazmas lemma(biezums 9-10 mm), kas transportē nepieciešamās vielas šūnā un otrādi, mijiedarbojas ar blakus esošajām šūnām un starpšūnu vielu. Šūnas iekšpusē ir kodols, kurā notiek proteīnu sintēze, tā uzglabā ģenētisko informāciju DNS (dezoksiribonukleīnskābes) veidā. Kodolam var būt apaļa vai olveida forma, bet plakanās šūnās tas ir nedaudz saplacināts, un leikocītos tas ir stieņa vai pupiņas formas. Tas nav atrodams eritrocītos un trombocītos. No augšas kodols ir pārklāts ar kodola apvalku, ko attēlo ārējā un iekšējā membrāna. Kodols satur nukleohasms, kas ir želejveida viela un satur hromatīnu un kodolu.
Rīsi. 2. Ultramikroskopiskās šūnu struktūras shēma
(saskaņā ar M.R. Sapin, G.L. Bilich, 1989):
1 - citolemma (plazmas membrāna); 2 - pinocitozes pūslīši; 3 - centrosoma (šūnu centrs, citocentrs); 4 - hialoplazma; 5 - endoplazmatiskais tīklojums (o - endoplazmatiskās retikuluma membrānas, b - ribosomas); 6- kodols; 7- perinukleārās telpas savienojums ar endoplazmatiskā retikuluma dobumiem; 8 - kodola poras; 9 - kodols; 10 - intracelulārais sieta aparāts (Golgi komplekss); 77-^ sekrēcijas vakuoli; 12- mitohondriji; 7J - lizosomas; 74-trīs secīgi fagocitozes posmi; 75 - šūnu membrānas (citolemmas) savienojums ar endoplazmatiskā tīkla membrānām
Kodols ieskauj citoplazma, kas ietver hialoplazmu, organellus un ieslēgumus.
Hialoplazma- šī ir galvenā citoplazmas viela, tā piedalās šūnas vielmaiņas procesos, satur olbaltumvielas, polisaharīdus, nukleīnskābi utt.
Tiek sauktas tās pastāvīgās šūnas daļas, kurām ir noteikta struktūra un kuras veic bioķīmiskās funkcijas organellas. Tajos ietilpst šūnu centrs, mitohondriji, Golgi komplekss, endoplazmatiskais (citoplazmas) tīkls.
Šūnu centrs parasti atrodas netālu no kodola vai Golgi kompleksa, tas sastāv no diviem blīviem veidojumiem - centrioliem, kas ir daļa no kustīgas šūnas vārpstas un veido skropstas un flagellas.
Mitohondriji Tiem ir graudu, diegu, nūju forma, un tie ir veidoti no divām membrānām - iekšējām un ārējām. Mitohondriju garums svārstās no 1 līdz 15 µm, diametrs - no 0,2 līdz 1,0 µm. Iekšējā membrāna veido krokas (cristae), kurās atrodas fermenti. Mitohondrijās notiek glikozes, aminoskābju sadalīšanās, taukskābju oksidēšanās un ATP (adenozīntrifosforskābes) - galvenā enerģijas materiāla - veidošanās.
Golgi komplekss (intracelulārs retikulārs aparāts) ir burbuļu, plākšņu, cauruļu forma, kas atrodas ap kodolu. Tās funkcija ir vielu transportēšana, ķīmiska apstrāde un atkritumproduktu izvadīšana no šūnas ārpus šūnas.
Endoplazmas (citoplazmas) retikulums veidojas no agranulāra (gluda) un granulēta (granulēta) tīkla. Agranulāro endoplazmas tīklu veido galvenokārt mazas cisternas un caurules ar diametru 50-100 nm, kas ir iesaistītas lipīdu un polisaharīdu apmaiņā. Granulētais endoplazmatiskais tīkls sastāv no plāksnēm, caurulēm, cisternām, kuru sienas atrodas blakus maziem veidojumiem - ribosomām, kas sintezē olbaltumvielas.
Citoplazma ir arī pastāvīgas atsevišķu vielu uzkrāšanās, ko sauc par citoplazmas ieslēgumiem un kurām ir olbaltumvielu, tauku un pigmenta raksturs.
Šūna, kā daļa no daudzšūnu organisma, veic galvenās funkcijas: ienākošo vielu asimilāciju un to sadalīšanu, veidojot enerģiju, kas nepieciešama organisma dzīvības funkciju uzturēšanai. Šūnām ir arī uzbudināmība (motoriskās reakcijas) un tās spēj vairoties dalīšanās ceļā. Šūnu dalīšanās var būt netieša (mitoze) vai reducējoša (mejoze).
Mitoze- visizplatītākā šūnu dalīšanās forma. Tas sastāv no vairākiem posmiem - profāze, metafāze, anafāze un telofāze. Vienkārša (vai tieša) šūnu dalīšana - amitoze - notiek reti gadījumos, kad šūna ir sadalīta vienādās vai nevienādās daļās. Mejoze - kodola dalīšanās forma, kurā hromosomu skaits apaugļotā šūnā tiek samazināts uz pusi un tiek novērota šūnas gēnu aparāta pārstrukturēšana. Periodu no vienas šūnu dalīšanās uz otru sauc par tās dzīves ciklu.
| |
Šūnu bioloģija parasti ir zināma ikvienam no skolas mācību programmas. Aicinām atcerēties kādreiz apgūto un arī atklāt ko jaunu par to. Nosaukumu “šūna” tālajā 1665. gadā ierosināja anglis R. Huks. Taču sistemātiski to sāka pētīt tikai 19. gadsimtā. Zinātniekus, cita starpā, interesēja šūnu loma organismā. Tie var būt daļa no daudziem dažādiem orgāniem un organismiem (olas, baktērijas, nervi, sarkanās asins šūnas) vai būt neatkarīgi organismi (vienšūņi). Neskatoties uz visu to daudzveidību, to funkcijās un struktūrā ir daudz kopīga.
Šūnu funkcijas
Tie visi atšķiras pēc formas un bieži vien arī pēc funkcijas. Viena organisma audu un orgānu šūnas var diezgan ievērojami atšķirties. Tomēr šūnu bioloģija izceļ funkcijas, kas ir kopīgas visām to šķirnēm. Šeit vienmēr notiek olbaltumvielu sintēze. Šis process tiek kontrolēts.Šūna, kas nesintezē olbaltumvielas, būtībā ir mirusi. Dzīva šūna ir tāda, kuras sastāvdaļas pastāvīgi mainās. Tomēr galvenās vielu klases paliek nemainīgas.
Visi procesi šūnā tiek veikti, izmantojot enerģiju. Tie ir uzturs, elpošana, reprodukcija, vielmaiņa. Tāpēc dzīvai šūnai ir raksturīgs tas, ka tajā visu laiku notiek enerģijas apmaiņa. Katrai no tām ir kopīga vissvarīgākā īpašība – spēja uzkrāt enerģiju un to tērēt. Citas funkcijas ietver šķelšanos un aizkaitināmību.
Visas dzīvās šūnas var reaģēt uz ķīmiskām vai fizikālām izmaiņām savā vidē. Šo īpašību sauc par uzbudināmību vai aizkaitināmību. Šūnās, kad tās tiek uzbudinātas, mainās vielu sadalīšanās ātrums un biosintēze, temperatūra un skābekļa patēriņš. Šajā stāvoklī viņi veic viņiem raksturīgās funkcijas.
Šūnu struktūra
Tās struktūra ir diezgan sarežģīta, lai gan tā tiek uzskatīta par vienkāršāko dzīvības veidu tādā zinātnē kā bioloģija. Šūnas atrodas starpšūnu vielā. Tas nodrošina viņiem elpošanu, uzturu un mehānisko izturību. Kodols un citoplazma ir katras šūnas galvenās sastāvdaļas. Katrs no tiem ir pārklāts ar membrānu, kuras celtniecības elements ir molekula. Bioloģija ir atklājusi, ka membrāna sastāv no daudzām molekulām. Tie ir sakārtoti vairākos slāņos. Pateicoties membrānai, vielas selektīvi iekļūst. Citoplazmā ir organellas - mazākās struktūras. Tie ir endoplazmatiskais tīkls, mitohondriji, ribosomas, šūnu centrs, Golgi komplekss, lizosomas. Jūs labāk sapratīsit, kā izskatās šūnas, izpētot šajā rakstā sniegtos attēlus.
Membrāna
Endoplazmatiskais tīkls
Šī organelle tika nosaukta tā, jo tā atrodas citoplazmas centrālajā daļā (no grieķu valodas vārds "endon" tiek tulkots kā "iekšā"). EPS ir ļoti sazarota dažādu formu un izmēru pūslīšu, caurulīšu un kanāliņu sistēma. Tos norobežo membrānas.
Ir divu veidu EPS. Pirmā ir granulēta, kas sastāv no cisternām un kanāliņiem, kuru virsma ir izkaisīta ar granulām (graudi). Otrs EPS veids ir agranulārs, tas ir, gluds. Ribosomas ir grana. Interesanti, ka granulēts EPS galvenokārt tiek novērots dzīvnieku embriju šūnās, savukārt pieaugušo formās tas parasti ir agranulārs. Kā jūs zināt, ribosomas ir olbaltumvielu sintēzes vieta citoplazmā. Pamatojoties uz to, mēs varam pieņemt, ka granulēts EPS pārsvarā notiek šūnās, kurās notiek aktīva olbaltumvielu sintēze. Tiek uzskatīts, ka agranulārais tīkls galvenokārt ir pārstāvēts tajās šūnās, kurās notiek aktīva lipīdu, tas ir, tauku un dažādu taukiem līdzīgu vielu sintēze.
Abi EPS veidi nepiedalās tikai organisko vielu sintēzē. Šeit šīs vielas uzkrājas un arī tiek transportētas uz nepieciešamajām vietām. EPS arī regulē vielmaiņu, kas notiek starp vidi un šūnu.
Ribosomas
Mitohondriji
Enerģijas organellās ietilpst mitohondriji (attēlā iepriekš) un hloroplasti. Mitohondriji ir sava veida katras šūnas enerģijas stacija. Tieši tajos enerģija tiek iegūta no barības vielām. Mitohondrijiem ir dažāda forma, bet visbiežāk tie ir granulas vai pavedieni. To skaits un lielums nav nemainīgs. Tas ir atkarīgs no konkrētas šūnas funkcionālās aktivitātes.
Ja paskatās uz elektronu mikrogrāfu, jūs ievērosiet, ka mitohondrijiem ir divas membrānas: iekšējā un ārējā. Iekšējā veido izvirzījumus (cristae), kas pārklāti ar fermentiem. Cristae klātbūtnes dēļ palielinās mitohondriju kopējais virsmas laukums. Tas ir svarīgi, lai fermentu darbība noritētu aktīvi.
Zinātnieki mitohondrijās ir atklājuši specifiskas ribosomas un DNS. Tas ļauj šīm organellām neatkarīgi vairoties šūnu dalīšanās laikā.
Hloroplasti
Attiecībā uz hloroplastiem forma ir disks vai bumba ar dubultu apvalku (iekšējo un ārējo). Šīs organellas iekšpusē atrodas arī ribosomas, DNS un grana - īpaši membrānu veidojumi, kas saistīti gan ar iekšējo membrānu, gan savā starpā. Hlorofils atrodas tieši gran membrānās. Pateicoties tam, saules gaismas enerģija tiek pārvērsta ķīmiskajā enerģijā adenozīna trifosfātā (ATP). Hloroplastos to izmanto ogļhidrātu (veidojas no ūdens un oglekļa dioksīda) sintēzei.
Piekrītu, iepriekš sniegtā informācija ir jāzina ne tikai tāpēc, lai nokārtotu bioloģijas pārbaudi. Šūna ir būvmateriāls, kas veido mūsu ķermeni. Un visa dzīvā daba ir sarežģīta šūnu kolekcija. Kā redzat, tiem ir daudz sastāvdaļu. No pirmā acu uzmetiena var šķist, ka šūnas struktūras izpēte nav viegls uzdevums. Tomēr, ja paskatās, šī tēma nav tik sarežģīta. Tas ir jāzina, lai labi pārzinātu tādu zinātni kā bioloģija. Šūnas sastāvs ir viena no tās pamattēmām.
Šūna ir dzīvo organismu mazākā un pamata struktūrvienība, kas spēj pašatjaunoties, pašregulēties un vairoties.
Raksturīgie šūnu izmēri: baktēriju šūnas - no 0,1 līdz 15 mikroniem, citu organismu šūnas - no 1 līdz 100 mikroniem, dažreiz sasniedzot 1-10 mm; lielo putnu olas - līdz 10-20 cm, nervu šūnu procesi - līdz 1 m.
Šūnas formaļoti daudzveidīgs: ir sfēriskas šūnas (koki), ķēde (streptokoki), iegarena (nūjiņas vai baciļi), izliekts (vibrios), gofrēts (spirilla), daudzšķautņains, ar motoru flagellas utt.
Šūnu veidi: prokariotu(nav kodols) un eikariotu (ar izveidoto kodolu).
Eikariotušūnas savukārt tiek sadalītas šūnās dzīvnieki, augi un sēnes.
Eikariotu šūnas strukturālā organizācija
Protoplasts- tas ir viss šūnas dzīvais saturs. Visu eikariotu šūnu protoplasts sastāv no citoplazmas (ar visām organellām) un kodola.
Citoplazma- tas ir šūnas iekšējais saturs, izņemot kodolu, kas sastāv no hialoplazmas, tajā iegremdētām organellām un (dažos šūnu veidos) intracelulāriem ieslēgumiem (rezerves barības vielām un/vai vielmaiņas galaproduktiem).
Hialoplazma- bāzes plazma, citoplazmas matrica, galvenā viela, kas ir šūnas iekšējā vide un ir viskozs bezkrāsains dažādu vielu koloidāls šķīdums (ūdens saturs līdz 85%): olbaltumvielas (10%), cukuri, organiskās un neorganiskās skābes, aminoskābes, polisaharīdi, RNS, lipīdi, minerālsāļi utt.
■ Hialoplazma ir barotne intracelulārām vielmaiņas reakcijām un savienojoša saikne starp šūnu organellām; tas spēj atgriezeniski pāriet no sola uz želeju, tā sastāvs nosaka šūnas buferizācijas un osmotiskās īpašības. Citoplazmā ir citoskelets, kas sastāv no mikrotubulām un kontraktilā proteīna pavedieniem.
■ Citoskelets nosaka šūnas formu un ir iesaistīts organellu un atsevišķu vielu intracelulārajā kustībā. Kodols ir lielākā eikariotu šūnas organelle, kas satur hromosomas, kurās tiek glabāta visa iedzimtā informācija (sīkāku informāciju skatīt zemāk).
Eikariotu šūnas strukturālās sastāvdaļas:
■ plasmalemma (plazmas membrāna),
■ šūnu siena (tikai augu un sēnīšu šūnās),
■ bioloģiskās (elementārās) membrānas,
■ kodols,
■ endoplazmatiskais tīkls (endoplazmas tīklojums),
■ mitohondriji,
■ Golgi komplekss,
■ hloroplasti (tikai augu šūnās),
■ lizosomas, s
■ ribosomas,
■ šūnu centrs,
■ vakuoli (tikai augu un sēnīšu šūnās),
■ mikrotubulas,
■ skropstas, flagellas.
Dzīvnieku un augu šūnu struktūras shēmas ir norādītas zemāk:
Bioloģiskās (elementārās) membrānas- Tie ir aktīvi molekulārie kompleksi, kas atdala intracelulāros organellus un šūnas. Visām membrānām ir līdzīga struktūra.
Membrānu struktūra un sastāvs: biezums 6-10 nm; sastāv galvenokārt no olbaltumvielu molekulām un fosfolipīdiem.
■Fosfolipīdi veido dubultu (bimolekulāru) slāni, kurā to molekulas ir vērstas ar hidrofilajiem (ūdenī šķīstošajiem) galiem uz āru un ar hidrofobajiem (ūdenī nešķīstošiem) galiem uz membrānas iekšpusi.
■ Olbaltumvielu molekulas atrodas uz abām lipīdu divslāņu virsmām ( perifērās olbaltumvielas), iekļūt abos lipīdu molekulu slāņos ( neatņemama olbaltumvielas, no kurām lielākā daļa ir fermenti) vai tikai viens no tiem slānis (daļēji integrēti proteīni).
Membrānas īpašības: plastiskums, asimetrija(atšķiras gan lipīdu, gan proteīnu ārējā un iekšējā slāņa sastāvs), polaritāte (ārējais slānis ir pozitīvi uzlādēts, iekšējais ir negatīvi), pašslēgšanās spēja, selektīva caurlaidība (šajā gadījumā hidrofoba vielas iziet cauri lipīdu divslānim, bet hidrofilās – caur porām integrālajos proteīnos ).
Membrānas funkcijas: barjera (atdala organoīda vai šūnas saturu no apkārtējās vides), strukturālā (nodrošina noteiktu organoīda vai šūnas formu, izmēru un stabilitāti), transportēšana (nodrošina vielu transportēšanu uz organoīdu vai šūnu un no tās), katalītiskā. (nodrošina gandrīz membrānas bioķīmiskos procesus), regulējošā (piedalās vielmaiņas un enerģijas regulēšanā starp organellu vai šūnu un ārējo vidi), piedalās enerģijas pārveidē un transmembrāna elektriskā potenciāla uzturēšanā.
Plazmas membrāna (plazmalemma)
Plazmas membrāna, vai plasmalemma, ir bioloģiskā membrāna vai bioloģisko membrānu komplekss, kas cieši blakus atrodas viena otrai un pārklāj šūnu no ārpuses.
Plazmalemmas struktūra, īpašības un funkcijas būtībā ir tādas pašas kā elementārajām bioloģiskajām membrānām.
❖ Strukturālās iezīmes:
■ plazmas membrānas ārējā virsma satur glikokaliksu – glikolipoīdu un glikoproteīnu molekulu polisaharīdu slāni, kas kalpo kā receptori noteiktu ķīmisko vielu “atpazīšanai”; dzīvnieku šūnās to var pārklāt ar gļotām vai hitīnu, bet augu šūnās - ar celulozes vai pektīna vielām;
■ parasti plazmalemma veido izvirzījumus, invaginācijas, krokas, mikrovillus utt., palielinot šūnas virsmu.
■ Papildu funkcijas: receptoru (piedalās vielu “atpazīšanā” un apkārtējās vides signālu uztveršanā un pārraidē uz šūnu), nodrošina komunikāciju starp šūnām daudzšūnu organisma audos, piedalās īpašu šūnu struktūru (flagella, flagella, skropstas utt.).
Šūnas siena (aploksne)
Šūnapvalki ir stingra struktūra, kas atrodas ārpus plazmlemmas un attēlo šūnas ārējo apvalku. Atrodas prokariotu šūnās un sēņu un augu šūnās.
❖Šūnu sieniņu sastāvs: celuloze augu šūnās un hitīns sēnīšu šūnās (strukturālie komponenti), olbaltumvielas, pektīni (kas ir iesaistīti plākšņu veidošanā, kas satur kopā divu blakus esošo šūnu sienas), lignīns (kas satur celulozes šķiedras kopā ļoti spēcīgā rāmī) , suberīns (nogulsnējas uz čaumalas no iekšpuses un padara to praktiski ūdens un šķīdumiem necaurlaidīgu) utt. Epidermas augu šūnu šūnu sienas ārējā virsma satur lielu daudzumu kalcija karbonāta un silīcija dioksīda (mineralizācija) un ir pārklāta ar hidrofobām vielām, vaskiem un kutikulu (vielas kutīna slānis, caurstrāvots ar celulozi un pektīniem).
❖ Šūnu sienas funkcijas: kalpo kā ārējais rāmis, uztur šūnu turgoru, pilda aizsardzības un transporta funkcijas.
Šūnu organellas
Organellas (vai organellas)- Tās ir pastāvīgas, augsti specializētas intracelulāras struktūras, kurām ir noteikta struktūra un kuras veic atbilstošas funkcijas.
❖ Pēc mērķa
Organelli ir sadalīti:
■ vispārējas nozīmes organoīdi (mitohondriji, Golgi komplekss, endoplazmatiskais tīkls, ribosomas, centrioli, lizosomas, plastidi) un
■ īpašiem nolūkiem paredzētas organellas (miofibrillas, flagellas, skropstas, vakuoli).
❖ Ar membrānas klātbūtni
Organelli ir sadalīti:
■ dubultā membrāna (mitohondriji, plastidi, šūnu kodols),
■ vienas membrānas (endoplazmatiskais tīkls, Golgi komplekss, lizosomas, vakuoli) un
■ nemembrānas (ribosomas, šūnu centrs).
Membrānas organellu iekšējais saturs vienmēr atšķiras no tiem apkārt esošās hialoplazmas.
Mitohondriji- eikariotu šūnu dubultmembrānas organellas, kas veic organisko vielu oksidēšanu līdz galaproduktiem, atbrīvojot ATP molekulās uzkrāto enerģiju.
■ Struktūra: stieņveida, sfēriskas un vītnes formas, biezums 0,5-1 µm, garums 2-7 µm; dubultmembrāna, ārējā membrāna ir gluda un ar augstu caurlaidību, iekšējā membrāna veido krokas - cristae, uz kurām ir sfēriski ķermeņi - ATP-somes. Telpā starp membrānām uzkrājas ūdeņraža joni 11, kas ir iesaistīti skābekļa elpošanā.
■ Iekšējais saturs (matrica): ribosomas, cirkulārā DNS, RNS, aminoskābes, olbaltumvielas, Krebsa cikla enzīmi, audu elpošanas enzīmi (atrodas uz kristām).
■ Funkcijas: vielu oksidēšanās līdz CO 2 un H 2 O; ATP un specifisku proteīnu sintēze; jaunu mitohondriju veidošanās sadalīšanās rezultātā divās daļās.
Plastīdi(pieejams tikai augu šūnās un autotrofiskiem protistiem).
■ Plastīdu veidi: hloroplasti (zaļš), leikoplasti (bezkrāsains, apaļas formas), hromoplasti (dzeltens vai oranžs); plastidi var mainīties no viena veida uz otru.
■Hloroplastu struktūra: tie ir dubultmembrānas, apaļas vai ovālas formas, garums 4-12 µm, biezums 1-4 µm. Ārējā membrāna ir gluda, iekšējā membrāna ir tilakoīdi - krokas veido slēgtas diskveida invaginācijas, starp kurām ir stroma (Skatīt zemāk). Augstākos augos tilakoīdus savāc kaudzēm (piemēram, monētu kolonnā) graudi , kas ir savienoti viens ar otru lameles (atsevišķas membrānas).
■ Hloroplasta sastāvs: tilakoīdu un granu membrānās - hlorofila un citu pigmentu graudi; iekšējais saturs (stroma): olbaltumvielas, lipīdi, ribosomas, cirkulārā DNS, RNS, CO 2 fiksācijā iesaistītie enzīmi, uzglabāšanas vielas.
■Plastīdu funkcijas: fotosintēze (hloroplasti, kas atrodas augu zaļajos orgānos), specifisku olbaltumvielu sintēze un rezerves barības vielu: cietes, olbaltumvielu, tauku (leikoplastu) uzkrāšanās, piešķirot krāsu augu audiem, lai piesaistītu apputeksnētājus kukaiņus un augļu un sēklu izplatītājus (hromoplastus). ).
Endoplazmatiskais tīkls (EPS), vai endoplazmatisks reticulum, kas atrodams visās eikariotu šūnās.
■Struktūra: ir dažādu formu un izmēru savstarpēji savienotu kanāliņu, cauruļu, cisternu un dobumu sistēma, kuru sienas veido elementāras (vienas) bioloģiskas membrānas. Ir divu veidu EPS: graudaini (vai raupji), kas satur ribosomas uz kanālu un dobumu virsmas, un agranulāri (vai gludi), kas nesatur ribosomas.
■Funkcijas:šūnu citoplazmas sadalīšana nodalījumos, kas novērš tajos notiekošo ķīmisko procesu sajaukšanos; rupjais ER uzkrājas, izolējas nobriešanai un transportē uz tās virsmas ribosomu sintezētās olbaltumvielas, sintezē šūnu membrānas; gluda EPS sintezē un transportē lipīdus, kompleksos ogļhidrātus un steroīdos hormonus, izvada no šūnas toksiskās vielas.
Golgi komplekss (vai aparāts) - eikariotu šūnas membrānas organelle, kas atrodas netālu no šūnas kodola, kas ir cisternu un pūslīšu sistēma un ir iesaistīta vielu uzkrāšanā, uzglabāšanā un transportēšanā, šūnas membrānas veidošanā un lizosomu veidošanā.
■Struktūra: komplekss ir diktiozoms - ar membrānu saistītu plakanu diskveida maisiņu (cisternu) kaudze, no kurām pumpas pūslīši, un membrānas kanāliņu sistēma, kas savieno kompleksu ar gludās ER kanāliem un dobumiem.
■Funkcijas: lizosomu, vakuolu, plazmlemmas un augu šūnas šūnu sienas veidošanās (pēc tās dalīšanās), vairāku sarežģītu organisko vielu (pektīnvielas, celuloze uc augos; glikoproteīni, glikolipīdi, kolagēns, piena proteīni) sekrēcija. , žulti, virkni hormonu u.c. dzīvnieki); pa EPS transportēto lipīdu uzkrāšanās un dehidratācija (no gludas EPS), olbaltumvielu (no granulētās EPS un citoplazmas brīvajām ribosomām) un ogļhidrātu modificēšana un uzkrāšanās, vielu izņemšana no šūnas.
Nobriedušas diktiozomu cisternas, kas savieno pūslīšus (Golgi vakuoli), piepildīta ar sekrēciju, ko pēc tam vai nu izmanto pati šūna, vai izņem ārpus tās robežām.
❖ Lizosomas- šūnu organoīdi, kas nodrošina organisko vielu komplekso molekulu sadalīšanos; veidojas no vezikulām, kas atdalītas no Golgi kompleksa vai gludās ER, un atrodas visās eikariotu šūnās.
■ Struktūra un sastāvs: lizosomas ir mazas vienas membrānas apaļas pūslīši ar diametru 0,2-2 µm; pildīts ar hidrolītiskiem (gremošanas) enzīmiem (~40), kas spēj sadalīt olbaltumvielas (līdz aminoskābēm), lipīdus (līdz glicerīnam un augstākām karbonskābēm), polisaharīdus (līdz monosaharīdiem) un nukleīnskābes (līdz nukleotīdiem).
Saplūstot ar endocītu vezikulām, lizosomas veido gremošanas vakuolu (vai sekundāro lizosomu), kurā notiek sarežģītu organisko vielu sadalīšanās; iegūtie monomēri caur sekundārās lizosomas membrānu nokļūst šūnas citoplazmā, un nesagremotas (nehidrolizētas) vielas paliek sekundārajā lizosomā un pēc tam, kā likums, tiek izvadītas ārpus šūnas.
■ Funkcijas: heterofagija- svešķermeņu sadalīšanās, kas nonāk šūnā ar endocitozes palīdzību, autofagija - šūnai nevajadzīgu struktūru iznīcināšana; autolīze ir šūnas pašiznīcināšanās, kas notiek lizosomu satura izdalīšanās rezultātā šūnu nāves vai deģenerācijas laikā.
❖ Vakuoli- lieli pūslīši vai dobumi citoplazmā, kas veidojas augu, sēņu un daudzu šūnās protisti un to ierobežo elementāra membrāna - tonoplasts.
■ Vakuoli protisti iedala gremošanas un kontraktilās (kuru membrānās ir elastīgo šķiedru kūļi un kas kalpo šūnas ūdens bilances osmotiskajai regulēšanai).
■Vakuolas augu šūnas pildīts ar šūnu sulu – dažādu organisko un neorganisko vielu ūdens šķīdumu. Tie var saturēt arī toksiskas un tanīna vielas un šūnu darbības galaproduktus.
■Augu šūnu vakuoli var saplūst centrālajā vakuolā, kas aizņem līdz 70-90% no šūnas tilpuma un kurā var iekļūt citoplazmas pavedieni.
Funkcijas: rezerves vielu un izvadīšanai paredzēto vielu uzkrāšanās un izolēšana; turgora spiediena uzturēšana; šūnu augšanas nodrošināšana stiepšanās dēļ; šūnu ūdens bilances regulēšana.
♦Ribosomas- šūnu organoīdi, kas atrodas visās šūnās (vairāku desmitu tūkstošu apjomā), kas atrodas uz granulētā EPS membrānām, mitohondrijās, hloroplastos, citoplazmā un ārējā kodola membrānā un veic proteīnu biosintēzi; Ribosomu apakšvienības veidojas nukleolus.
■ Struktūra un sastāvs: ribosomas ir mazākās (15-35 nm) apaļas un sēņu formas granulas, kas nav membrānas; ir divi aktīvi centri (aminoacils un peptidils); sastāv no divām nevienlīdzīgām apakšvienībām - lielas (puslodes formā ar trim izvirzījumiem un kanālu), kurā ir trīs RNS molekulas un proteīns, un mazas (satur vienu RNS molekulu un proteīnu); apakšvienības ir savienotas, izmantojot Mg+ jonu.
■ Funkcija: proteīnu sintēze no aminoskābēm.
❖ Šūnu centrs- vairuma dzīvnieku šūnu, dažu sēņu, aļģu, sūnu un paparžu organelle, kas atrodas (starpfāzē) šūnas centrā netālu no kodola un kalpo kā montāžas iniciācijas centrs mikrotubulas .
■ Struktūra:Šūnu centrs sastāv no diviem centrioliem un centrosfēras. Katrai centriolei (1.12. att.) ir 0,3-0,5 µm gara un 0,15 µm diametra cilindra izskats, kura sienas veido deviņi mikrotubulu trīskārši, bet vidus ir piepildīts ar viendabīgu vielu. Centrioli atrodas perpendikulāri viens otram, un tos ieskauj blīvs citoplazmas slānis ar izstarojošiem mikrotubuliem, kas veido izstarojošu centrosfēru. Šūnu dalīšanās laikā centrioli virzās uz poliem.
■ Galvenās funkcijas: dalīšanās vārpstas (vai mitotiskās vārpstas) šūnu dalīšanās polu un ahromātisko pavedienu veidošana, nodrošinot vienādu ģenētiskā materiāla sadalījumu starp meitas šūnām; starpfāzē tas vada organellu kustību citoplazmā.
Citosklst šūnas ir sistēma mikrofilamenti Un mikrotubulas , kas iekļūst šūnas citoplazmā, ir saistīta ar ārējo citoplazmas membrānu un kodola apvalku un saglabā šūnas formu.
■Mikroatloki- plāni, kontraktili pavedieni, kuru biezums ir 5–10 nm un kas sastāv no olbaltumvielām ( aktīns, miozīns un utt.). Atrodas visu šūnu citoplazmā un kustīgo šūnu pseidopodos.
Funkcijas: mikrofilamenti nodrošina hialoplazmas motorisko aktivitāti, ir tieši iesaistīti šūnas formas mainīšanā protistu šūnu izplatīšanās un amēboīdas kustības laikā, kā arī piedalās konstrikcijas veidošanā dzīvnieku šūnu dalīšanās laikā; viens no galvenajiem šūnu citoskeleta elementiem.
■ Mikrotubulas- plāni dobi cilindri (25 nm diametrā), kas sastāv no tubulīna proteīna molekulām, kas sakārtotas spirālveida vai taisnās rindās eikariotu šūnu citoplazmā.
Funkcijas: mikrotubulas veido vārpstas pavedienus, ir daļa no centrioliem, cilijām, flagellas un piedalās intracelulārajā transportā; viens no galvenajiem šūnu citoskeleta elementiem.
Kustības organelli — flagellas un skropstas , atrodas daudzās šūnās, bet biežāk sastopamas vienšūnu organismos.
■ Sīlija- daudzas citoplazmas īsas (5-20 µm garas) projekcijas uz plazmlemmas virsmas. Pieejams uz dažādu veidu dzīvnieku šūnu un dažu augu virsmas.
■ Flagella- atsevišķas citoplazmas projekcijas uz daudzu protistu, zoosporu un spermatozoīdu šūnu virsmas; ~10 reizes garākas par cilijām; tiek izmantoti kustībai.
■ Struktūra: no tiem sastāv skropstas un flagellas (1.14. att.). mikrotubulas, sakārtoti pēc sistēmas 9 × 2 + 2 (deviņas dubultās mikrocaurulītes - dubleti veido sienu, pa vidu ir divi atsevišķi mikrotubuli). Dubleti spēj slīdēt viens otram garām, kas noved pie ciliuma vai flagellum saliekšanās. Ziedu un skropstu pamatnē atrodas bazālie ķermeņi, kas pēc struktūras ir identiski centrioliem.
■ Funkcijas: skropstas un flagellas nodrošina pašu šūnu vai apkārtējā šķidruma un tajā suspendēto daļiņu kustību.
Ieslēgumi
Ieslēgumi- nepastāvīgas (īslaicīgi esošās) šūnas citoplazmas sastāvdaļas, kuru saturs mainās atkarībā no šūnas funkcionālā stāvokļa. Ir trofiskie, sekrēcijas un ekskrēcijas ieslēgumi.
■ Trofiskie ieslēgumi- tās ir barības vielu rezerves (tauki, ciete un proteīna graudi, glikogēns).
■ Sekretāri ieslēgumi- tie ir endokrīno un eksokrīno dziedzeru atkritumi (hormoni, fermenti).
■ Ekskrēcijas ieslēgumi– Tie ir vielmaiņas produkti šūnā, kas jāizvada no šūnas.
Kodols un hromosomas
Kodols- lielākā organelle; ir visu eikariotu šūnu obligāta sastāvdaļa (izņemot augstāko augu floēmas sieta caurules un zīdītāju nobriedušos eritrocītus). Lielākajai daļai šūnu ir viens kodols, bet ir arī divkodolu un daudzkodolu šūnas. Kodolam ir divi stāvokļi: starpfāzu un skaldīšanas
Starpfāzu kodols ietver kodola apvalks(atdala kodola iekšējo saturu no citoplazmas), kodolmatricu (karioplazmu), hromatīnu un nukleolus. Kodola forma un izmērs ir atkarīgi no organisma veida, tipa, vecuma un šūnas funkcionālā stāvokļa. Tam ir augsts DNS (15-30%) un RNS (12%) saturs.
■ Kodola funkcijas: iedzimtas informācijas uzglabāšana un pārsūtīšana nemainīgas DNS struktūras veidā; visu šūnu dzīvībai svarīgo procesu regulēšana (caur proteīnu sintēzes sistēmu).
❖ Kodolenerģijas apvalks(vai karyolemma) sastāv no ārējām un iekšējām bioloģiskām membrānām, starp kurām atrodas perinukleārā telpa. Iekšējai membrānai ir proteīna slānis, kas piešķir kodolam formu. Ārējā membrāna ir savienota ar ER un nes ribosomas. Apvalks ir caurstrāvots ar kodolporām, caur kurām notiek vielu apmaiņa starp kodolu un citoplazmu. Poru skaits nav nemainīgs un ir atkarīgs no kodola lieluma un tā funkcionālās aktivitātes.
■ Kodolmembrānas funkcijas: tas atdala kodolu no šūnas citoplazmas, regulē vielu transportēšanu no kodola uz citoplazmu (RNS, ribosomu apakšvienības) un no citoplazmas uz kodolu (olbaltumvielas, tauki, ogļhidrāti, ATP, ūdens, joni).
❖ Hromosoma- vissvarīgākā kodola organelle, kas satur vienu DNS molekulu kompleksā ar specifiskiem histona proteīniem un dažām citām vielām, no kurām lielākā daļa atrodas uz hromosomas virsmas.
Atkarībā no šūnas dzīves cikla fāzes var atrasties hromosomas divi štati — despiralizēts un spiralizēts.
» Despiralizētā stāvoklī hromosomas atrodas periodā starpfāze šūnu cikls, veidojot optiskā mikroskopā neredzamus pavedienus, kas veido pamatu hromatīns .
■ Procesā notiek spiralizācija, ko pavada DNS virkņu saīsināšana un sablīvēšanās (100-500 reizes). šūnu dalīšanās ; kamēr hromosomas iegūst kompaktu formu un kļūst redzami zem optiskā mikroskopa.
Hromatīns- viena no kodolvielas sastāvdaļām starpfāžu periodā, kuras pamatā ir atdalītas hromosomas garu, plānu DNS molekulu virkņu tīkla veidā kompleksā ar histoniem un citām vielām (RNS, DNS polimerāze, lipīdi, minerāli utt.); labi krāsojas ar histoloģiskajā praksē izmantotajām krāsvielām.
■ Hromatīnā DNS molekulas sekcijas apvij histonus, veidojot nukleosomas (tās izskatās kā krelles).
Hromatīds ir hromosomas strukturāls elements, kas ir DNS molekulas virkne kompleksā ar histona proteīniem un citām vielām, kas atkārtoti salocīta kā superspirāle un iepakota stieņa formas korpusa formā.
■ Helikalizācijas un iepakošanas laikā atsevišķas DNS sekcijas tiek sakārtotas regulāri tā, lai uz hromatīdiem veidojas mainīgas šķērssvītras.
❖ Hromosomas uzbūve (1.16. att.). Spiralizētā stāvoklī hromosoma ir apmēram 0,2–20 µm liela stieņa formas struktūra, kas sastāv no diviem hromatīdiem un ir sadalīta divās daļās ar primāro sašaurināšanos, ko sauc par centromēru. Hromosomām var būt sekundāra sašaurināšanās, kas atdala reģionu, ko sauc par satelītu. Dažām hromosomām ir sadaļa ( kodola organizators ), kas kodē ribosomu RNS (rRNS) struktūru.
Hromosomu veidi atkarībā no to formas: vienādi pleci , nevienlīdzīgi pleci (centromērs ir pārvietots no hromosomas vidus), stieņa formas (centromērs atrodas tuvu hromosomas galam).
Pēc mitozes anafāzes un II meiozes anafāzes hromosomas sastāv no viena hromitīda, un pēc DNS replikācijas (dubultošanās) starpfāzes sintētiskajā (S) stadijā tās sastāv no diviem māsas hromitīdiem, kas savienoti viens ar otru centromērā. Šūnu dalīšanās laikā vārpstas mikrotubulas tiek pievienotas centromēram.
❖ Hromosomu funkcijas:
■ satur ģenētiskais materiāls
- DNS molekulas;
■ veikt DNS sintēze
(hromosomu dubultošanās laikā šūnu cikla S-periodā) un mRNS;
■ regulēt proteīnu sintēzi;
■ kontrolēt šūnas dzīvībai svarīgo aktivitāti.
Homologās hromosomas- hromosomas, kas pieder vienam un tam pašam pārim, identiskas pēc formas, lieluma, centromēru atrašanās vietas, satur vienus un tos pašus gēnus un nosaka to pašu īpašību attīstību. Homologās hromosomas var atšķirties pēc tajās esošo gēnu alēlēm un apmainīties ar sekcijām meiozes (šķērsošanas) laikā.
Autosomas hromosomas divmāju organismu šūnās, identiskas vienas sugas tēviņiem un mātītēm (tās visas ir šūnas hromosomas, izņemot dzimuma hromosomas).
Dzimuma hromosomas(vai heterohromosomas ) ir hromosomas, kurās ir gēni, kas nosaka dzīvā organisma dzimumu.
Diploīds komplekts(apzīmēts ar 2p) - hromosomu komplekts somatisks šūnas, kurās atrodas katra hromosoma tā sapārotā homologā hromosoma . Ķermenis saņem vienu no diploīdu komplekta hromosomām no tēva, otru no mātes.
■ Diploīds komplekts persona sastāv no 46 hromosomām (no kurām 22 pāri homologu hromosomu un divas dzimumhromosomas: sievietēm ir divas X hromosomas, vīriešiem pa vienai X un Y hromosomai).
Haploīds komplekts(norādīts ar 1l) - viens hromosomu komplekts seksuāla šūnas ( gametas ), kurā atrodas hromosomas nav sapārotu homologu hromosomu . Haploīdais komplekts veidojas gametu veidošanās laikā mejozes rezultātā, kad no katra homologo hromosomu pāra gametē nokļūst tikai viena.
Kariotips- tas ir konstantu kvantitatīvu un kvalitatīvu morfoloģisko īpašību kopums, kas raksturīgs noteiktas sugas organismu somatisko šūnu hromosomām (to skaits, izmērs un forma), pēc kuras var nepārprotami identificēt diploīdu hromosomu kopu.
Nucleolus- apaļš, ļoti saspiests, nav ierobežots
membrānas korpuss 1-2 mikronu izmērs. Kodolā ir viens vai vairāki kodoli. Kodols veidojas ap vairāku hromosomu nukleolārajiem organizatoriem, kas piesaista viens otru. Kodola dalīšanās laikā kodoli tiek iznīcināti un sadalīšanās beigās veidojas no jauna.
■ Sastāvs: olbaltumvielas 70-80%, RNS 10-15%, DNS 2-10%.
■ Funkcijas: r-RNS un t-RNS sintēze; ribosomu apakšvienību montāža.
Karioplazma (vai nukleoplazma, kariolimfa, kodola sula ) ir bezstruktūras masa, kas aizpilda telpu starp kodola struktūrām, kurā tiek iegremdēts hromatīns, nukleoli un dažādas intranukleāras granulas. Satur ūdeni, nukleotīdus, aminoskābes, ATP, RNS un fermentu proteīnus.
Funkcijas: nodrošina kodolbūvju savstarpējo savienojumu; piedalās vielu transportēšanā no kodola uz citoplazmu un no citoplazmas uz kodolu; regulē DNS sintēzi replikācijas laikā, mRNS sintēzi transkripcijas laikā.
Eikariotu šūnu salīdzinošās īpašības
Prokariotu un eikariotu šūnu struktūras iezīmes
Vielu transportēšana
Vielu transportēšana- tas ir nepieciešamo vielu transportēšanas process visā ķermenī, šūnās, šūnas iekšienē un šūnā, kā arī atkritumvielu izvadīšana no šūnas un ķermeņa.
Vielu intracelulāro transportu nodrošina hialoplazma un (eikariotu šūnās) endoplazmatiskais tīkls (ER), Golgi komplekss un mikrotubulas. Vielu transportēšana tiks aprakstīta vēlāk šajā vietnē.
Vielu transportēšanas metodes caur bioloģiskajām membrānām:
■ pasīvā transportēšana (osmoze, difūzija, pasīvā difūzija),
■ aktīvais transports,
■ endocitoze,
■ eksocitoze.
Pasīvais transports neprasa enerģijas izdevumus un rodas pa gradientu koncentrācija, blīvums vai elektroķīmiskais potenciāls.
Osmoze ir ūdens (vai cita šķīdinātāja) iekļūšana caur puscaurlaidīgu membrānu no mazāk koncentrēta šķīduma uz vairāk koncentrētu.
Difūzija- iespiešanās vielas caur membrānu pa gradientu koncentrācija (no apgabala ar augstāku vielas koncentrāciju uz zonu ar zemāku koncentrāciju).
Difūzijaūdens un joni tiek veikti, piedaloties integrālajiem membrānas proteīniem, kuriem ir poras (kanāli), taukos šķīstošo vielu difūzija notiek, piedaloties membrānas lipīdu fāzei.
Atvieglota difūzija caur membrānu notiek ar īpašu membrānas transporta proteīnu palīdzību, skatīt attēlu.
Aktīvs transports prasa ATP sadalīšanās laikā atbrīvotās enerģijas patēriņu un kalpo vielu (jonu, monosaharīdu, aminoskābju, nukleotīdu) transportēšanai. pret gradientu to koncentrācija vai elektroķīmiskais potenciāls. To veic īpaši nesējproteīni atļaujas , kam ir jonu kanāli un veidojas jonu sūkņi .
Endocitoze- makromolekulu (olbaltumvielu, nukleīnskābju utt.) un mikroskopisku cieto pārtikas daļiņu uztveršana un aptveršana ( fagocitoze ) vai šķidruma pilieni ar tajā izšķīdušām vielām ( pinocitoze ) un iekļaujot tos membrānas vakuolā, kas tiek ievilkta “šūnā. Pēc tam vakuola saplūst ar lizosomu, kuras fermenti sadala notvertās vielas molekulas monomēros.
Eksocitoze- process, kas ir pretējs endocitozei. Ar eksocitozes palīdzību šūna noņem intracelulāros produktus vai nesagremotus atkritumus, kas ir ievietoti vakuolos vai pūslīšos.
Cilvēka ķermeņa triljoniem šūnu ir dažādas formas un izmēri. Šīs mazās struktūras ir kodols. Šūnas veido orgānu audus, kas veido orgānu sistēmas, kas darbojas kopā, lai uzturētu ķermeņa darbību.
Ķermenī ir simtiem dažādu šūnu veidu, un katrs veids ir piemērots lomai, kurai tas kalpo. Gremošanas sistēmas šūnas, piemēram, pēc struktūras un funkcijas atšķiras no skeleta sistēmas šūnām. Neatkarīgi no atšķirībām, ķermeņa šūnas ir tieši vai netieši atkarīgas viena no otras, lai organisms funkcionētu kopumā. Tālāk ir sniegti dažādu cilvēka ķermeņa šūnu veidu piemēri.
Cilmes šūnas
Cilmes šūnas ir unikālas ķermeņa šūnas, jo tās ir nespecializētas un spēj attīstīties par specializētām šūnām konkrētiem orgāniem vai audiem. Cilmes šūnas spēj dalīties vairākas reizes, lai atjaunotu un atjaunotu audus. Cilmes šūnu izpētes jomā zinātnieki cenšas izmantot atjaunojamās īpašības, izmantojot tās, lai izveidotu šūnas audu atjaunošanai, orgānu transplantācijai un slimību ārstēšanai.
Kaulu šūnas
Kauli ir mineralizētu saistaudu veids un galvenā skeleta sistēmas sastāvdaļa. Kaulu šūnas veido kaulu, kas sastāv no minerālvielu kolagēna un kalcija fosfāta matricas. Ķermenī ir trīs galvenie kaulu šūnu veidi. Osteoklasti ir lielas šūnas, kas sadala kaulus rezorbcijai un asimilācijai. Osteoblasti regulē kaulu mineralizāciju un ražo osteoīdu (organisko kaulu matricas vielu). Osteoblasti nobriest, veidojot osteocītus. Osteocīti palīdz kaulu veidošanā un uztur kalcija līdzsvaru.
Asins šūnas
No skābekļa transportēšanas visā ķermenī līdz cīņai ar infekciju, šūnas ir dzīvībai svarīgas. Asinīs ir trīs galvenie šūnu veidi – sarkanās asins šūnas, baltās asins šūnas un trombocīti. Sarkanās asins šūnas nosaka asins veidu un ir atbildīgas arī par skābekļa transportēšanu uz šūnām. Baltās asins šūnas ir imūnsistēmas šūnas, kas iznīcina un nodrošina imunitāti. Trombocīti palīdz sabiezēt asinis un novērst pārmērīgu asins zudumu no bojātiem asinsvadiem. Asins šūnas ražo kaulu smadzenes.
Muskuļu šūnas
Muskuļu šūnas veido muskuļu audus, kas ir svarīgi ķermeņa kustībām. Skeleta muskuļu audi pievienojas kauliem, lai atvieglotu kustību. Skeleta muskuļu šūnas ir pārklātas ar saistaudiem, kas aizsargā un atbalsta muskuļu šķiedru saišķus. Sirds muskuļu šūnas veido piespiedu sirds muskuli. Šīs šūnas palīdz sirds kontrakcijā un ir savienotas viena ar otru, izmantojot starplikātus diskus, lai sinhronizētu sirds ritmu. Gludie muskuļu audi nav stratificēti kā sirds vai skeleta muskuļi. Gludais muskulis ir piespiedu muskulis, kas veido ķermeņa dobumus un daudzu orgānu sienas (nieres, zarnas, asinsvadi, plaušu elpceļi utt.).
Tauku šūnas
Tauku šūnas, ko sauc arī par adipocītiem, ir galvenā taukaudu šūnu sastāvdaļa. Adipocīti satur triglicerīdus, kurus var izmantot enerģijas iegūšanai. Tauku uzglabāšanas laikā tauku šūnas uzbriest un iegūst apaļu formu. Lietojot taukus, šo šūnu izmērs samazinās. Tauku šūnām ir arī endokrīnā funkcija, jo tās ražo hormonus, kas ietekmē dzimumhormonu metabolismu, asinsspiediena regulēšanu, insulīna jutību, tauku uzglabāšanu vai izmantošanu, asins recēšanu un šūnu signālu pārraidi.
Ādas šūnas
Āda sastāv no epitēlija audu slāņa (epidermas), ko atbalsta saistaudu slānis (derma) un zemādas slānis. Ādas ārējais slānis sastāv no plakanšūnām, kas ir cieši savienotas kopā. Āda aizsargā ķermeņa iekšējās struktūras no bojājumiem, novērš dehidratāciju, darbojas kā barjera pret mikrobiem, uzglabā taukus, ražo vitamīnus un hormonus.
Nervu šūnas (neironi)
Nervu audu šūnas jeb neironi ir nervu sistēmas pamatvienība. Nervi pārraida signālus starp smadzenēm, muguras smadzenēm un ķermeņa orgāniem, izmantojot nervu impulsus. Neirons sastāv no divām galvenajām daļām: šūnas ķermeņa un nervu procesiem. Centrālās šūnas ķermenis ietver nervu, saistīto un. Nervu procesi ir "pirkstiem līdzīgas" projekcijas (aksoni un dendriti), kas stiepjas no šūnas ķermeņa un spēj vadīt vai pārraidīt signālus.
Endotēlija šūnas
Endotēlija šūnas veido sirds un asinsvadu sistēmas iekšējo apvalku un limfātisko sistēmu struktūras. Šīs šūnas veido asinsvadu, limfātisko asinsvadu un orgānu iekšējo slāni, tostarp smadzenes, plaušas, ādu un sirdi. Endotēlija šūnas ir atbildīgas par angiogenēzi jeb jaunu asinsvadu veidošanos. Tie arī regulē makromolekulu, gāzu un šķidrumu kustību starp asinīm un apkārtējiem audiem un palīdz regulēt asinsspiedienu.
Dzimuma šūnas
Vēža šūnas
Vēzis ir normālu šūnu patoloģisku īpašību attīstības rezultāts, kas ļauj tām nekontrolējami dalīties un izplatīties citur organismā. Attīstību var izraisīt mutācijas, kas rodas tādu faktoru dēļ kā ķīmiskas vielas, starojums, ultravioletā gaisma, replikācijas kļūdas vai vīrusu infekcija. Vēža šūnas kļūst nejutīgas pret augšanu kavējošiem signāliem, ātri vairojas un zaudē spēju pārciest vēzi.