Celler är kroppens byggstenar. De utgör vävnader, körtlar, system och slutligen kroppen.

Celler

Celler finns i olika former och storlekar, men de har alla en gemensam struktur.

Cellen består av protoplasma, en färglös, genomskinlig geléliknande substans som består av 70 % vatten och olika organiska och oorganiska ämnen. De flesta celler består av tre huvuddelar: ett yttre skal som kallas membranet, ett centrum som kallas kärnan och ett halvflytande lager som kallas cytoplasman.

Cellmembranet består av fetter och proteiner; den är semipermeabel, dvs. tillåter ämnen som syre och kolmonoxid att passera igenom.
Kärnan består av en speciell protoplasma som kallas nukleoplasma. Kärnan kallas ofta cellens "informationscentrum" eftersom den innehåller all information om cellens tillväxt, utveckling och funktion i form av DNA (deoxiribonukleinsyra). DNA innehåller det material som behövs för utvecklingen av kromosomer, som bär ärftlig information från modercellen till dottercellen. Mänskliga celler har 46 kromosomer, 23 från varje förälder. Kärnan är omgiven av ett membran som skiljer den från andra strukturer i cellen.
Cytoplasman innehåller många strukturer som kallas organiella, eller "små organ", som inkluderar: mitokondrier, ribosomer, Golgi-apparater, lysosomer, endoplasmatiskt retikulum och centrioler:

Mitokondrier är sfäriska, långsträckta strukturer som ofta kallas "energicentra" eftersom de förser cellen med den kraft som behövs för att producera energi.
Ribosomer är granulära formationer, en proteinkälla som är nödvändig för att cellen ska växa och reparera.
Golgi-apparaten består av 4-8 sammankopplade säckar som producerar, sorterar och levererar proteiner till andra delar av cellen, för vilka de är en energikälla.
Lysosomer är sfäriska strukturer som producerar ämnen för att bli av med skadade eller utslitna delar av cellen. De är cellens "städare".
Endoplasmatiska retikulum är ett nätverk av kanaler genom vilka ämnen transporteras in i cellen.
Centrioler är två tunna cylindriska strukturer placerade i räta vinklar. De är involverade i bildandet av nya celler.

Celler existerar inte oberoende; de arbetar i grupper av liknande celler - vävnader.

Tyger

Epitelvävnad

Många organs och kärls väggar och lock består av epitelvävnad; Det finns två typer av det: enkelt och komplext.

Enkelt epitel vävnad består av ett enda lager av celler, som finns i fyra typer:

Skiveplattor: platta celler ligger fjällliknande, kant i kant, i rad, som ett klinkergolv. Fjällande integument finns på delar av kroppen som är lite utsatta för slitage, såsom väggarna i alveolerna i lungorna i andningssystemet och väggarna i hjärtat, blod och lymfkärl i cirkulationssystemet.
Kuboid: Kuboida celler ordnade i en rad bildar väggarna i vissa körtlar. Denna vävnad tillåter vätska att passera genom under sekretionsprocesser, till exempel när svett utsöndras från svettkörteln.
Kolumn: En serie höga celler som bildar väggarna i många organ i matsmältnings- och urinsystemet. Bland de kolumnära cellerna finns bägareformade celler, som producerar en vattnig vätska som kallas slem.
Cilierade: Ett enda lager av skivepitelformade, kubformade eller kolumnformade celler som bär projektioner som kallas flimmerhår. Alla flimmerhåren gör kontinuerligt vågliknande rörelser i en riktning, vilket gör att ämnen, som slem eller onödiga ämnen, kan röra sig längs med dem. Väggarna i andningssystemet och reproduktionsorganen bildas av sådan vävnad. 2. Komplex epitelvävnad består av många lager av celler och finns i två huvudtyper.

Stratifierad - många lager av fjällande, kubiska eller kolumnformade celler från vilka ett skyddande lager bildas. Cellerna är antingen torra och härdade eller fuktiga och mjuka. I det första fallet keratiniseras cellerna, d.v.s. de torkade för att bilda ett fibröst protein som heter keratin. Mjuka celler keratineras inte. Exempel på hårda celler: det översta lagret av hud, hår och naglar. Täckningar av mjuka celler - slemhinnan i munnen och tungan.
Transitional - liknande struktur som icke-keratiniserat stratifierat epitel, men cellerna är större och rundare. Detta gör tyget elastiskt; organ som blåsan bildas av den, det vill säga de som måste sträcka sig.

Både enkelt och komplext epitel, måste fästas på bindväv. Kopplingen mellan de två vävnaderna är känd som det nedre membranet.

Bindväv

Det kan vara fast, halvfast och flytande. Det finns 8 typer av bindväv: areolär, fett, lymfatisk, elastisk, fibrös, brosk, ben och blod.

Areolär vävnad är halvfast, permeabel, belägen i hela kroppen och är en bindväv och stödjande vävnad för andra vävnader. Den består av proteinfibrer kollagen, elastin och retikulin, som ger dess styrka, elasticitet och hållbarhet.
Fettvävnaden är halvfast och finns på samma plats som den areolära vävnaden och bildar ett isolerande subkutant lager som hjälper kroppen att behålla värmen.
Lymfvävnad är halvfast och innehåller celler som skyddar kroppen genom att absorbera bakterier. Lymfvävnad bildar de organ som är ansvariga för att kontrollera kroppens hälsa.
Elastiskt tyg - halvfast, är grunden för elastiska fibrer som kan sträcka sig och vid behov återställa sin form. Ett exempel är magen.
Fibrös vävnad är stark och hård och består av bindfibrer från proteinet kollagen. Denna vävnad utgör senor som förbinder muskler och ben, och ligamenten som förbinder ben med varandra.
Brosk är en seg vävnad som ger bindning och skydd i form av hyalint brosk som förbinder ben med leder, fibrobrosk som förbinder ben med ryggraden och elastiskt brosk i örat.
Benvävnaden är hård. Den består av ett hårt, tätt kompakt lager av ben och något mindre tätt spongiöst ben, som tillsammans bildar skelettsystemet.
Blod är en flytande substans som består av 55 % plasma och 45 % celler. Plasma utgör den huvudsakliga flytande massan av blod, och cellerna i det utför skyddande och anslutande funktioner.

Muskel

Muskelvävnad gör att kroppen kan röra sig. Det finns skelett-, viscerala och hjärttyper av muskelvävnad.

Skelettmuskelvävnaden är räfflad. Det är ansvarigt för medvetna rörelser av kroppen, som att gå.
Visceral muskelvävnad är slät. Det är ansvarigt för ofrivilliga rörelser som att flytta mat genom matsmältningssystemet.
Hjärtmuskelvävnad ger hjärtats pulsering - hjärtslag.

Nervvävnad

Nervvävnad ser ut som buntar av fibrer; den består av två typer av celler: neuroner och neuroglia. Neuroner är långa, känsliga celler som tar emot och svarar på signaler. Neuroglia stödjer och skyddar nervceller.

Organ och körtlar

I kroppen kombineras vävnader av olika typer för att bilda organ och körtlar. Organ har en speciell struktur och funktion; de är sammansatta av vävnader av två eller flera typer. Organen inkluderar hjärta, lungor, lever, hjärna och mage. Körtlarna är gjorda av epitelvävnad och producerar speciella ämnen. Det finns två typer av körtlar: endokrina och exokrina. Endokrina körtlar kallas endokrina körtlar, eftersom. de släpper ut de ämnen de producerar – hormoner – direkt i blodet. Exokrina (exokrina körtlar) - in i kanaler, till exempel når svett från motsvarande körtlar genom motsvarande kanaler hudens yta.

Kroppssystem

Grupper av sammankopplade organ och körtlar som utför liknande funktioner bildar kroppens system. Dessa inkluderar: integumentary, skelett, muskulär, respiratorisk (respiratorisk), cirkulatorisk (cirkulatorisk), matsmältning, genitourinary, nervös och endokrina.

Organism

I kroppen arbetar alla system tillsammans för att säkerställa mänskligt liv.

Fortplantning

Meios: En ny organism bildas genom sammansmältning av en manlig spermie och ett honägg. Både ägget och spermierna innehåller 23 kromosomer, och hela cellen innehåller dubbelt så många. När befruktning inträffar smälter ägget och spermierna samman och bildar en zygot, som
46 kromosomer (23 från varje förälder). Zygoten delar sig (mitos), och ett embryo, ett foster och slutligen en person bildas. Under denna utveckling förvärvar celler individuella funktioner (en del av dem blir muskler, andra ben, etc.).

Mitos- enkel celldelning - fortsätter hela livet. Det finns fyra stadier av mitos: profas, metafas, anafas och telofas.

Under profas delar sig var och en av cellens två centrioler och rör sig till motsatta delar av cellen. Samtidigt bildar kromosomerna i kärnan par, och kärnmembranet börjar brytas ner.
Under metafasen ligger kromosomerna längs cellaxeln mellan centriolerna och samtidigt försvinner kärnans skyddande membran.
Under anafas fortsätter centrioler att röra sig isär. Individuella kromosomer börjar röra sig i motsatta riktningar, efter centriolen. Cytoplasman i cellens centrum smalnar av och cellen krymper. Processen för celldelning kallas cytokinesis.
Under telofas fortsätter cytoplasman att krympa tills två identiska dotterceller bildas. Ett nytt skyddande membran bildas runt kromosomerna och varje ny cell har ett par centrioler. Omedelbart efter delningen har de resulterande dottercellerna inte tillräckligt med organeller, men när de växer, så kallade interfas, fullbordas de innan cellerna delar sig igen.

Frekvensen av celldelning beror på dess typ, till exempel förökar sig hudceller snabbare än benceller.

Urval

Onödiga ämnen bildas till följd av andning och ämnesomsättning och måste avlägsnas från cellen. Processen för att avlägsna dem från cellen följer samma mönster som absorptionen av näringsämnen.

Rörelse

Vissa cellers små hårstrån (cilia) rör sig, och hela blodkroppar rör sig i hela kroppen.

Känslighet

Celler spelar en enorm roll i bildandet av vävnader, körtlar, organ och system, som vi kommer att studera i detalj när vi fortsätter vår resa genom kroppen.

Möjliga överträdelser

Sjukdomar uppstår som ett resultat av cellförstörelse. När sjukdomen fortskrider påverkar detta vävnader, organ och system och kan påverka hela kroppen.

Celler kan förstöras av ett antal skäl: genetiska (ärftliga sjukdomar), degenerativa (åldrande), miljöfaktorer som för höga temperaturer eller kemiska (förgiftning).

Virus kan bara finnas i levande celler, som de kapar och förökar sig i, vilket orsakar infektioner som förkylningar (herpesvirus).
Bakterier kan leva utanför kroppen och delas in i patogena och icke-patogena. Patogena bakterier är skadliga och orsakar sjukdomar som impetigo, medan icke-patogena bakterier är ofarliga: de upprätthåller kroppens hälsa. Vissa sådana bakterier lever på hudens yta och skyddar den.
Svampar använder andra celler för att leva; de är också patogena och icke-patogena. Patogena svampar är till exempel fotsvampar. Vissa icke-patogena svampar används i produktionen av antibiotika, inklusive penicillin.
Maskar, insekter och kvalster är patogener. Dessa inkluderar maskar, loppor, löss och skabbkvalster.

Mikrober är smittsamma, d.v.s. kan överföras från person till person under infektion. Infektion kan ske genom personlig kontakt, såsom beröring, eller genom kontakt med ett förorenat redskap, såsom en hårborste. När sjukdomen uppstår kan symtomen vara inflammation, feber, svullnad, allergiska reaktioner och tumörer.

Inflammation - rodnad, värme, svullnad, smärta och förlust av förmågan att fungera normalt.
Feber är förhöjd kroppstemperatur.
Ödem är svullnad till följd av överskott av vätska i vävnaden.
En tumör är en onormal tillväxt av vävnad. Det kan vara godartat (inte farligt) eller maligna (kan utvecklas till döden).

Sjukdomar kan delas in i lokala och systemiska, ärftliga och förvärvade, akuta och kroniska.

Lokal - sjukdomar som påverkar en specifik del eller område av kroppen.
Systemisk - sjukdomar där hela kroppen eller flera delar av den påverkas.
Ärftliga sjukdomar finns redan vid födseln.
Förvärvade sjukdomar utvecklas efter födseln.
Akut - sjukdomar som uppstår plötsligt och går över snabbt.
Kroniska sjukdomar är långvariga.

Flytande

Människokroppen består till 75 % av vatten. Det mesta av detta vatten som finns i celler kallas intracellulär vätska. Resten av vattnet finns i blodet och slemmet och kallas extracellulär vätska. Mängden vatten i kroppen är relaterad till innehållet av fettvävnad, samt kön och ålder. Fettceller innehåller inte vatten, så smala människor har en högre andel vatten i kroppen än de som har mycket kroppsfett. Dessutom har kvinnor vanligtvis mer fettvävnad än män. Med åldern minskar vattenhalten (mest av allt vatten finns i spädbarns kroppar). Det mesta av vattnet kommer från mat och dryck. En annan källa till vatten är dissimilering under den metaboliska processen. En persons dagliga behov av vatten är cirka 1,5 liter, d.v.s. samma mängd som kroppen förlorar per dag. Vatten lämnar kroppen genom urin, avföring, svett och andning. Om kroppen förlorar mer vatten än vad den tar emot uppstår uttorkning. Vattenbalansen i kroppen regleras av törst. När kroppen blir uttorkad känns munnen torr. Hjärnan reagerar på denna signal med törst. Det finns en önskan att dricka för att återställa vätskebalansen i kroppen.

Resten

Varje dag finns det en tid då en person kan sova. Sömn är vila för kroppen och hjärnan. Under sömnen är kroppen delvis medveten, de flesta delar avbryter sitt arbete tillfälligt. Kroppen behöver denna tid av fullständig vila för att "ladda sina batterier". Sömnbehovet beror på ålder, typ av aktivitet, livsstil och stressnivå. Det är också individuellt för varje person och varierar från 16 timmar per dag för spädbarn till 5 för äldre. Sömnen sker i två faser: långsam och snabb. NREM-sömn är djup, drömlös och står för cirka 80 % av all sömn. Under REM-sömnen drömmer vi, vanligtvis tre till fyra gånger per natt, upp till en timme.

Aktivitet

Tillsammans med sömn behöver kroppen aktivitet för att hålla sig frisk. Människokroppen har celler, vävnader, organ och system som ansvarar för rörelser, av vilka några är kontrollerade. Om en person inte utnyttjar denna möjlighet och föredrar en stillasittande livsstil, blir kontrollerade rörelser begränsade. Som ett resultat av otillräcklig träning kan mental aktivitet minska, och frasen "om du inte använder det, kommer du att förlora det" gäller både kroppen och sinnet. Balansen mellan vila och aktivitet är olika för olika kroppssystem och kommer att diskuteras i lämpliga kapitel.

Luft

Luft är en blandning av atmosfäriska gaser. Den består av cirka 78 % kväve, 21 % syre och ytterligare 1 % andra gaser, inklusive koldioxid. Dessutom innehåller luften en viss mängd fukt, föroreningar, damm osv. När vi andas in förbrukar vi luft och använder cirka 4 % av syret som finns i den. När vi förbrukar syre produceras koldioxid, så luften vi andas ut innehåller mer kolmonoxid och mindre syre. Nivån av kväve i luften förändras inte. Syre är viktigt för att upprätthålla liv utan det skulle alla varelser dö på några minuter. Andra luftkomponenter kan vara skadliga för hälsan. Luftföroreningsnivåerna varierar; Inandning av förorenad luft bör undvikas när så är möjligt. Till exempel när luft innehållande tobaksrök andas in, uppstår passiv rökning, vilket kan ha negativa effekter på kroppen. Konsten att andas är något som oftast är kraftigt underskattat. Det kommer att utvecklas så att vi kan dra full nytta av denna naturliga förmåga.

Ålder

Åldrande är den progressiva försämringen av kroppens förmåga att svara på att upprätthålla homeostas. Celler är kapabla till självreproduktion genom mitos; man tror att de är programmerade med en viss tid under vilken de reproducerar sig. Detta bekräftas av den gradvisa nedgången och slutligen upphörande av vitala processer. En annan faktor som påverkar åldringsprocessen är effekten av fria radikaler. Fria radikaler är giftiga ämnen som åtföljer energiomsättningen. Dessa inkluderar föroreningar, strålning och vissa livsmedel. De skadar vissa celler eftersom de inte påverkar deras förmåga att ta upp näringsämnen och göra sig av med slaggprodukter. Så, åldrande orsakar märkbara förändringar i människans anatomi och fysiologi. I denna process av gradvis försämring ökar kroppens mottaglighet för sjukdomar, vilket skapar fysiska och känslomässiga symtom som är svåra att bekämpa.

Färg

Färg är en nödvändig del av livet. Varje cell behöver ljus för att överleva, och ljus innehåller färg. Växter behöver ljus för att producera syre, som människor behöver för att andas. Radioaktiv solenergi ger den näring som behövs för de fysiska, känslomässiga och andliga aspekterna av mänskligt liv. Förändringar i ljuset medför förändringar i kroppen. Således väcker soluppgången vår kropp, medan solnedgången och det tillhörande försvinnandet av ljus orsakar dåsighet. Ljus har både synliga och osynliga färger. Cirka 40 % av solens strålar bär på synliga färger, som ser ut så på grund av skillnader i deras frekvenser och våglängder. Synliga färger inkluderar rött, orange, gult, grönt, blått, indigo och violett - regnbågens färger. Tillsammans bildar dessa färger ljus.

Ljus kommer in i kroppen genom huden och ögonen. Ögonen, stimulerade av ljus, skickar en signal till hjärnan som tolkar färgerna. Huden känner av olika vibrationer som produceras av olika färger. Denna process är mestadels undermedveten, men den kan föras till en medveten nivå genom att träna uppfattningen av färger med händer och fingrar, ibland kallad "färgterapi".

En viss färg kan bara ge en effekt på kroppen, beroende på dess våglängd och vibrationsfrekvens, dessutom är olika färger associerade med olika delar av kroppen. Vi kommer att titta på dem mer i detalj i de följande kapitlen.

Kunskap

Att känna till termerna för anatomi och fysiologi hjälper dig att bättre förstå människokroppen.

Anatomi hänvisar till strukturen, och det finns speciella termer som hänvisar till anatomiska begrepp:

Fram - placerad framtill på kroppen
Bak - placerad på baksidan av kroppen
Inferior - hänför sig till den nedre delen av kroppen
Övre - ligger ovanför
Extern - placerad utanför kroppen
Inre - placerad inuti kroppen
Liggande rygg - vält på rygg med framsidan upp
Benägen - placerad med framsidan nedåt
Djupt - under ytan
Ytlig - liggande nära ytan
Längsgående - ligger längs längden
Tvärgående - liggande tvärs över
Mittlinje - kroppens mittlinje, från kronan till tårna
Mitten - ligger i mitten
Lateral - långt från mitten
Perifer - längst bort från fästet
Närmast - närmast fästet

Fysiologi syftar på att fungera.

Den använder följande termer:

Histologi - celler och vävnader
Dermatologi - integumentärt system
Osteologi - skelettsystem
Myologi - muskelsystem
Kardiologi - hjärta
Hematologi - blod
Gastroenterologi - matsmältningssystemet
Gynekologi - kvinnligt reproduktionssystem
Nefrologi - urinvägar
Neurologi - nervsystemet
Endokrinologi - utsöndringssystem

Special vård

Homeostas är ett tillstånd där celler, vävnader, organ, körtlar och organsystem arbetar i harmoni med sig själva och med varandra.

Detta gemensamma arbete ger de bästa förutsättningarna för enskilda cellers hälsa, dess underhåll är en nödvändig förutsättning för hela organismens välbefinnande. En av de viktigaste faktorerna som påverkar homeostas är stress. Stress kan vara yttre, till exempel temperatursvängningar, buller, syrebrist etc. eller inre: smärta, ångest, rädsla etc. Kroppen själv bekämpar daglig stress den har effektiva motåtgärder för detta. Och ändå måste du hålla situationen under kontroll så att en obalans inte uppstår. Allvarliga obalanser orsakade av överdriven, långvarig stress kan undergräva din hälsa.

Kosmetiska och friskvårdsbehandlingar hjälper klienten att bli medveten om effekterna av stress, kanske i tid, och ytterligare terapi och råd från en specialist förhindrar uppkomsten av obalanser och hjälper till att upprätthålla homeostas.

Människokroppen, liksom kroppen av alla flercelliga organismer, består av celler. Det finns många miljarder celler i människokroppen - detta är dess huvudsakliga strukturella och funktionella element.

Ben, muskler, hud - de är alla byggda av celler. Celler reagerar aktivt på irritation, deltar i ämnesomsättningen, växer, förökar sig och har förmågan att regenerera och överföra ärftlig information.

Cellerna i vår kropp är väldigt olika. De kan vara platta, runda, spindelformade eller ha grenar. Formen beror på cellernas position i kroppen och de funktioner som utförs. Storleken på cellerna är också olika: från några mikrometer (liten leukocyt) till 200 mikrometer (ägg). Dessutom, trots en sådan mångfald, har de flesta celler en enda strukturplan: de består av en kärna och cytoplasma, som är externt täckta med ett cellmembran (skal).

Varje cell utom röda blodkroppar har en kärna. Det bär ärftlig information och reglerar bildandet av proteiner. Ärftlig information om alla egenskaper hos en organism lagras i deoxiribonukleinsyra (DNA) molekyler.

DNA är huvudkomponenten i kromosomerna. Hos människor finns det 46 kromosomer i varje icke-reproduktiv (somatisk) cell och 23 kromosomer i könscellen. Kromosomer är tydligt synliga endast under celldelning. När en cell delar sig överförs ärftlig information i lika stora mängder till dotterceller.

Utanför är kärnan omgiven av ett kärnhölje, och inuti det finns en eller flera nukleoler, i vilka ribosomer bildas - organeller som säkerställer sammansättningen av cellproteiner.

Kärnan är nedsänkt i cytoplasman, bestående av hyaloplasma (från grekiskan "hyalinos" - transparent) och organellerna och inneslutningarna som finns i den. Hyaloplasma bildar cellens inre miljö; den förenar alla delar av cellen med varandra och säkerställer deras interaktion.

Cellorganeller är permanenta cellulära strukturer som utför specifika funktioner. Låt oss lära känna några av dem.

Det endoplasmatiska retikulumet liknar en komplex labyrint som bildas av många små tubuli, vesiklar och säckar (cisterner). I vissa områden på dess membran finns ribosomer ett sådant nätverk kallas granulärt (granulärt). Det endoplasmatiska retikulumet är involverat i transporten av ämnen i cellen. Proteiner bildas i det granulära endoplasmatiska retikulumet och animaliskt stärkelse (glykogen) och fetter bildas i det släta endoplasmatiska retikulumet (utan ribosomer).

Golgi-komplexet är ett system av platta säckar (cisternae) och många vesiklar. Det deltar i ackumuleringen och transporten av ämnen som bildas i andra organeller. Här syntetiseras också komplexa kolhydrater.

Mitokondrier är organeller vars huvudsakliga funktion är oxidation av organiska föreningar, åtföljd av frigöring av energi. Denna energi går till syntesen av adenosintrifosforsyra (ATP) molekyler, som fungerar som ett slags universellt cellulärt batteri. Energin som finns i LTF används sedan av celler för olika processer i deras liv: värmeproduktion, överföring av nervimpulser, muskelsammandragningar och mycket mer.

Lysosomer, små sfäriska strukturer, innehåller ämnen som förstör onödiga, föråldrade eller skadade delar av cellen, och deltar även i den intracellulära matsmältningen.

Utsidan av cellen är täckt med ett tunt (ca 0,002 µm) cellmembran, som separerar cellens innehåll från miljön. Membranets huvudsakliga funktion är skyddande, men det uppfattar också påverkan av cellens yttre miljö. Membranet är inte fast, det är semipermeabelt, vissa ämnen passerar fritt genom det, det vill säga det utför också en transportfunktion. Kommunikation med närliggande celler sker också genom membranet.

Du ser att organellernas funktioner är komplexa och mångfaldiga. De spelar samma roll för cellen som organ gör för hela organismen.

Livslängden för cellerna i vår kropp varierar. Så, vissa hudceller lever 7 dagar, röda blodkroppar - upp till 4 månader, men benceller - från 10 till 30 år.

En cell är en strukturell och funktionell enhet i människokroppen, organeller är permanenta cellulära strukturer som utför specifika funktioner.

Cellstruktur

Visste du att en sådan mikroskopisk cell innehåller flera tusen ämnen, som dessutom deltar i olika kemiska processer.

Om vi tar alla 109 element som finns i Mendeleevs periodiska system, så finns de flesta av dem i celler.

Cellernas vitala egenskaper:

Metabolism - Irritabilitet - Rörelse

De biljoner celler i människokroppen finns i alla former och storlekar. Dessa små strukturer är kärnan. Celler bildar organvävnader, som bildar organsystem som samverkar för att upprätthålla kroppens funktion.

Det finns hundratals olika typer av celler i kroppen, och varje typ är anpassad till den roll den tjänar. Matsmältningssystemets celler skiljer sig till exempel i struktur och funktion från cellerna i skelettsystemet. Oavsett skillnader är kroppens celler beroende av varandra, direkt eller indirekt, för att kroppen ska fungera som en helhet. Nedan finns exempel på olika typer av celler i människokroppen.

Stamceller

Stamceller är unika celler i kroppen eftersom de är ospecialiserade och har förmågan att utvecklas till specialiserade celler för specifika organ eller vävnader. Stamceller kan dela sig flera gånger för att fylla på och reparera vävnad. Inom stamcellsforskningen försöker forskare dra fördel av förnybara egenskaper genom att använda dem för att skapa celler för vävnadsreparation, organtransplantation och behandling av sjukdomar.

Benceller

Ben är en typ av mineraliserad bindväv och en viktig komponent i skelettsystemet. Benceller bildar ben, som är sammansatt av en matris av mineralerna kollagen och kalciumfosfat. Det finns tre huvudtyper av benceller i kroppen. Osteoklaster är stora celler som bryter ner ben för resorption och assimilering. Osteoblaster reglerar benmineralisering och producerar osteoid (organiskt benmatrismaterial). Osteoblaster mognar för att bilda osteocyter. Osteocyter hjälper till med benbildning och upprätthåller kalciumbalansen.

Blod celler

Från att transportera syre genom hela kroppen till att bekämpa infektioner är celler livsnödvändiga. Det finns tre huvudtyper av celler i blodet - röda blodkroppar, vita blodkroppar och blodplättar. Röda blodkroppar bestämmer typen av blod och är också ansvariga för att transportera syre till cellerna. Vita blodkroppar är celler i immunsystemet som förstör och ger immunitet. Blodplättar hjälper till att tjockna blodet och förhindrar överdriven blodförlust från skadade blodkärl. Blodkroppar produceras av benmärgen.

Muskelceller

Muskelceller bildar muskelvävnad, vilket är viktigt för kroppens rörelser. Skelettmuskelvävnad fäster vid ben för att underlätta rörelse. Skelettmuskelceller är täckta med bindväv som skyddar och stödjer muskelfiberknippena. Hjärtmuskelceller bildar den ofrivilliga hjärtmuskeln. Dessa celler hjälper till med sammandragningen av hjärtat och är anslutna till varandra genom interkalerade skivor för att synkronisera hjärtrytmen. Slät muskelvävnad är inte stratifierad som hjärt- eller skelettmuskler. Slät muskulatur är en ofrivillig muskel som bildar kroppshåligheter och väggar i många organ (njurar, tarmar, blodkärl, luftvägar i lungorna, etc.).

Fettceller

Fettceller, även kallade adipocyter, är den huvudsakliga cellulära komponenten i fettvävnad. Adipocyter innehåller triglycerider, som kan användas för energi. Under fettlagring sväller fettcellerna och blir runda till formen. När fett används minskar dessa celler i storlek. Fettceller har också endokrina funktioner eftersom de producerar hormoner som påverkar könshormonmetabolism, blodtrycksreglering, insulinkänslighet, fettlagring eller fettanvändning, blodkoagulering och cellsignalering.

Hudceller

Huden består av ett lager av epitelvävnad (epidermis), som stöds av ett lager av bindväv (dermis) och ett subkutant lager. Det yttersta hudlagret består av skivepitelceller som är tätt packade tillsammans. Huden skyddar kroppens inre strukturer från skador, förhindrar uttorkning, fungerar som en barriär mot bakterier, lagrar fett och producerar vitaminer och hormoner.

Nervceller (neuroner)

Nervvävnadsceller eller neuroner är den grundläggande enheten i nervsystemet. Nerver överför signaler mellan hjärnan, ryggmärgen och kroppens organ genom nervimpulser. En neuron består av två huvuddelar: cellkroppen och neurala processer. Den centrala cellkroppen inkluderar neurala, associerade och. Nervösa processer är "fingerliknande" projektioner (axoner och dendriter) som sträcker sig från cellkroppen och kan leda eller överföra signaler.

Endotelceller

Endotelceller bildar det inre slemhinnan i det kardiovaskulära systemet och strukturerna i lymfsystemet. Dessa celler utgör det inre lagret av blodkärl, lymfkärl och organ, inklusive hjärnan, lungorna, huden och hjärtat. Endotelceller är ansvariga för angiogenes, eller skapandet av nya blodkärl. De reglerar också rörelsen av makromolekyler, gaser och vätskor mellan blodet och omgivande vävnader, och hjälper till att reglera blodtrycket.

Sexceller

Cancerceller

Cancer är resultatet av utvecklingen av onormala egenskaper i normala celler, vilket gör att de kan dela sig okontrollerat och spridas någon annanstans i kroppen. Utveckling kan orsakas av mutationer som uppstår från faktorer som kemikalier, strålning, ultraviolett ljus, replikationsfel eller virusinfektion. Cancerceller blir okänsliga för anti-tillväxtsignaler, förökar sig snabbt och förlorar sin förmåga att genomgå cancer.

Atlas: mänsklig anatomi och fysiologi. Komplett praktisk guide Elena Yuryevna Zigalova

Strukturen av en mänsklig cell

Alla celler har vanligtvis cytoplasma och en kärna ( se fig. 1). Cytoplasma inkluderar hyaloplasma, organeller för allmänna ändamål som finns i alla celler och organeller för speciella ändamål som endast finns i vissa celler och utför speciella funktioner. Tillfälliga cellulära inklusionsstrukturer finns också i celler.

Storleken på mänskliga celler varierar från några mikrometer (till exempel en liten lymfocyt) till 200 mikrometer (ett ägg). I människokroppen finns celler av olika former: äggformade, sfäriska, spindelformade, platta, kubiska, prismatiska, polygonala, pyramidformade, stellika, fjällande, grenade, amöboid.

Utsidan av varje cell är täckt plasmamembran (plasmolemma) 9–10 nm tjock, vilket begränsar cellen från den extracellulära miljön. De utför följande funktioner: transport, skyddande, avgränsning, receptoruppfattning av signaler från den externa (för cellen) miljön, deltagande i immunprocesser, säkerställande av cellens ytegenskaper.

Eftersom plasmamembranet är mycket tunt är det inte synligt i ett ljusmikroskop. I ett elektronmikroskop, om en sektion passerar i rät vinkel mot membranets plan, är det senare en treskiktsstruktur, vars yttre yta är täckt med en fin fibrillär glykokalyx med en tjocklek på 75 till 2000 A°, en uppsättning molekyler associerade med plasmamembranproteiner.

Ris. 3. Cellmembranets struktur, diagram (enligt A. Ham och D. Cormack). 1 - kolhydratkedjor; 2 - glykolipid; 3 - glykoprotein; 4 – kolväte "svans"; 5 - polärt "huvud"; 6 - protein; 7 - kolesterol; 8 - mikrotubuli

Plasmalemmat, liksom andra membranstrukturer, består av två lager av amfipatiska lipidmolekyler (bilipidlager eller dubbelskikt). Deras hydrofila "huvuden" är riktade mot de yttre och inre sidorna av membranet, och deras hydrofoba "svansar" är vända mot varandra. Proteinmolekyler är nedsänkta i bilipidskiktet. Vissa av dem (integrerade eller interna transmembranproteiner) passerar genom hela membranets tjocklek, andra (perifera eller externa) ligger i det inre eller yttre monoskiktet av membranet. Vissa integrala proteiner är kopplade med icke-kovalenta bindningar till cytoplasmatiska proteiner ( ris. 3). Liksom lipider är även proteinmolekyler amfipatiska områden omgivna av liknande "svansar" av lipider, och de hydrofila är vända utåt eller inåt cellen, eller i en riktning.

UPPMÄRKSAMHET

Proteiner utför de flesta membranfunktioner: många membranproteiner är receptorer, andra är enzymer och andra är transportörer.

Plasmalemma bildar ett antal specifika strukturer. Dessa är intercellulära korsningar, mikrovilli, cilia, cellulära invaginationer och processer.

Microvilli- dessa är fingerliknande cellutväxter utan organeller, täckta med plasmalemma, 1–2 µm långa och upp till 0,1 µm i diameter. Vissa epitelceller (till exempel tarmceller) har ett mycket stort antal mikrovilli, som bildar en så kallad borstkant. Tillsammans med vanliga mikrovilli, på ytan av vissa celler finns det stora mikrovilli, stereocilier (till exempel sensoriska hårceller i hörsel- och balansorganen, epitelceller i epididymalkanalen, etc.).

Cilia och flageller utföra rörelsens funktion. Upp till 250 flimmerhårar 5–15 µm långa med en diameter på 0,15–0,25 µm täcker den apikala ytan av epitelcellerna i de övre luftvägarna, äggledarna och seminiferösa tubuli. Ögonhår Det är en cellutväxt omgiven av ett plasmalemma. I centrum av cilium löper ett axiellt filament, eller axoneme, bildat av 9 perifera dubbletter av mikrotubuli som omger ett centralt par. Perifera dubletter, bestående av två mikrotubuli, omger den centrala kapseln. De perifera dubletterna slutar i en basalkropp (kinetosom), som bildas av 9 tripletter av mikrotubuli. På nivån av plasmalemma i den apikala delen av cellen förvandlas tripletter till dubletter, och det centrala paret av mikrotubuli börjar också här. Flagella Eukaryota celler liknar cilia. Cilierna utför koordinerade oscillerande rörelser.

Cellcentrum, bildad av två centrioler(diplosom), belägen nära kärnan, belägen i en vinkel mot varandra ( ris. 4). Varje centriol är en cylinder, vars vägg består av 9 tripletter av mikrotubuli som är cirka 0,5 µm långa och cirka 0,25 µm i diameter. Trillingarna, belägna i en vinkel på cirka 50° i förhållande till varandra, består av tre mikrotubuli. Centrioler duplicerar under cellcykeln. Det är möjligt att centrioler, precis som mitokondrier, innehåller sitt eget DNA. Centrioler är involverade i bildandet av de basala kropparna av cilia och flageller och i bildandet av den mitotiska spindeln.

Ris. 4. Cellcentrum och andra strukturer i cytoplasman (enligt R. Krstic, med ändringar). 1 – centrosphere; 2 - centriol i ett tvärsnitt (mikrotubultripletter, radiella ekrar, central "vagnhjul"-struktur); 3 – centriol (längdsnitt); 4 – satelliter; 5 - kantade bubblor; 6 - granulärt endoplasmatiskt retikulum; 7 - mitokondrier; 8 – inre retikulära apparater (Golgi-komplex); 9 – mikrotubuli

Mikrotubuli, som finns i cytoplasman hos alla eukaryota celler, bildas av proteinet tubulin. Mikrotubuli bildar cellskelettet (cytoskelettet) och är involverade i transporten av ämnen i cellen. Cytoskelett Cellen är ett tredimensionellt nätverk där olika organeller och lösliga proteiner är associerade med mikrotubuli. Mikrotubuli spelar huvudrollen i bildandet av cytoskelettet förutom dem deltar aktin, myosin och mellanliggande filament.

Denna text är ett inledande fragment.

Varken T- eller B-lymfoidceller Lymfoidceller som inte har T- och B-markörer representerar den subpopulation som finns kvar efter isoleringen av T- och B-celler. Den består av benmärgsstamceller, som är prekursorer till B-, T- eller båda subpopulationerna

2. Undersökning av en patient med luftvägssjukdom. Patologiska former av bröstet. Bestämning av andningsexkursion i bröstet Patientens position. Ortopnea position: till skillnad från sjukdomar i det kardiovaskulära systemet, sitter patienten ofta med kroppen lutad

6. SKELETT AV DEN FRI ÖVRE LEMMET. STRUKTUR AV HUMERUS OCH UNDERARMBEN. STRUKTUR HOS HANDBEN Överarmsbenet (humerus) har en kropp (central del) och två ändar. Den övre änden går in i huvudet (capet humeri), längs vars kant löper den anatomiska halsen (collum anatomikum).

8. STRUKTUR AV SKELETTET PÅ DEN FRI DELEN AV UNDERLEMMEN. STRUKTUR AV LÅNGBENEN, PATELLA OCH BENEN. STRUKTUR AV FOTENS BEN Lårbenet (os femoris) har en kropp och två ändar. Den proximala änden passerar in i huvudet (caput ossis femoris), i mitten av vilket är beläget

3. STRUKTUR, BLOD OCH INNERVATION AV PENIS OCH URETAR KANAL. STRUKTUR, BLODTILLSÖRNING OCH INNERVATION AV Pungen Penis (penis) är avsedd för utsöndring av urin och utstötning av sperma

2. MUNNHÅLNS STRUKTUR. TÄNDENS STRUKTUR Munhålan (cavitas oris) med stängda käkar fylls med tungan. Dess yttre väggar är den tunga ytan av tandbågarna och tandköttet (övre och nedre), den övre väggen representeras av gommen, den nedre väggen representeras av musklerna i den övre delen av nacken, som

13. STORTARMENS STRUKTUR. STRUKTUR AV CECUM Tjocktarmen (intestinym crassum) är en fortsättning på tunntarmen; är den sista delen av matsmältningskanalen. Den börjar från ileocecalklaffen och slutar med anus. Det absorberar det återstående vattnet och bildar

2. HJÄRTVÄGGENS STRUKTUR. HJÄRTATS LEDNINGSSYSTEM. PERIKARDIETS STRUKTUR Hjärtats vägg består av ett tunt inre skikt - endokardiet (endokardiet), ett mellanutvecklat skikt - hjärtmuskeln (myokardiet) och ett yttre skikt - epikardiet (epicardium) kantar hela den inre ytan

1. Alkoholens toxiska effekt på cellerna hos växter, djur och människor Alla levande varelser - växter och djur - är uppbyggda av celler. Varje cell är en klump av levande slem (protoplasma) med en kärna och kärna i mitten. Cellen är så liten att den bara kan ses och studeras

Celler Normalt innehåller gallan inga celler. Under inflammatoriska processer i gallblåsan och gallvägarna bestäms ett stort antal leukocyter och epitelceller i gallan. Välbevarade epitelceller är av diagnostiskt värde, i

NK-celler I immunförsvarets arsenal finns ytterligare mördarceller som kan skydda oss från en elakartad tumör (Fig. 46). Dessa är de så kallade naturliga mördarcellerna, förkortade NK-celler (från engelskan nature killer - natural killers). Ris. 46. Naturliga mördare attackerar

Cell- en elementär enhet av struktur och vital aktivitet för alla levande organismer (förutom virus, som ofta kallas icke-cellulära livsformer), som har sin egen metabolism, kapabel till självständig existens, självreproduktion och utveckling. Alla levande organismer, som flercelliga djur, växter och svampar, består antingen av många celler, eller är, som många protozoer och bakterier, encelliga organismer. Den gren av biologi som studerar cellers struktur och funktion kallas cytologi. På senare tid har det också blivit vanligt att prata om cellbiologi, eller cellbiologi.

Cellstruktur Alla cellulära livsformer på jorden kan delas in i två superriken baserat på strukturen av deras ingående celler - prokaryoter (prenukleära) och eukaryoter (nukleära). Prokaryota celler är tydligen enklare i strukturen, de uppstod tidigare i evolutionsprocessen. Eukaryota celler är mer komplexa och uppkom senare. Cellerna som utgör människokroppen är eukaryota. Trots mångfalden av former är organiseringen av celler i alla levande organismer föremål för gemensamma strukturella principer. Cellens levande innehåll - protoplasten - separeras från miljön av ett plasmamembran, eller plasmalemma. Inuti cellen är fylld med cytoplasma, i vilken olika organeller och cellulära inneslutningar finns, samt genetiskt material i form av en DNA-molekyl. Var och en av cellorganellerna utför sin egen speciella funktion, och tillsammans bestämmer de alla cellens vitala aktivitet som helhet.

Prokaryotisk cell

Prokaryoter(av latin pro - före, före och grekiska κάρῠον - kärna, nöt) - organismer som till skillnad från eukaryoter inte har en bildad cellkärna och andra inre membranorganeller (med undantag för platta tankar i fotosyntetiska arter, t.ex. cyanobakterier). Den enda stora cirkulära (i vissa arter - linjära) dubbelsträngade DNA-molekylen, som innehåller huvuddelen av cellens genetiska material (den så kallade nukleoiden), bildar inte ett komplex med histonproteiner (det så kallade kromatinet). ). Prokaryoter inkluderar bakterier, inklusive cyanobakterier (blågröna alger) och arkéer. Prokaryota cellers ättlingar är organellerna i eukaryota celler - mitokondrier och plastider.

Eukaryot cell

Eukaryoter(eukaryoter) (av grekiskan ευ - bra, helt och κάρῠον - kärna, nöt) - organismer som till skillnad från prokaryoter har en bildad cellkärna, avgränsad från cytoplasman av ett kärnmembran. Det genetiska materialet finns i flera linjära dubbelsträngade DNA-molekyler (beroende på typen av organism kan deras antal per kärna variera från två till flera hundra), fästa från insidan till cellkärnans membran och bildas i den stora majoriteten (förutom dinoflagellater) ett komplex med histonproteiner som kallas kromatin. Eukaryota celler har ett system av inre membran som, förutom kärnan, bildar ett antal andra organeller (endoplasmatiskt retikulum, Golgi-apparat, etc.). Dessutom har de allra flesta permanenta intracellulära prokaryota symbionter - mitokondrier, och alger och växter har också plastider.

Cellmembranet Cellmembranet är en mycket viktig del av cellen. Den håller ihop alla cellulära komponenter och avgränsar de interna och externa miljöerna. Dessutom bildar modifierade veck av cellmembranet många av cellens organeller. Cellmembranet är ett dubbelskikt av molekyler (bimolekylärt skikt eller dubbelskikt). Dessa är huvudsakligen molekyler av fosfolipider och andra ämnen relaterade till dem. Lipidmolekyler har en dubbel natur, manifesterad i hur de beter sig i förhållande till vatten. Molekylernas huvuden är hydrofila, d.v.s. har en affinitet för vatten, och deras kolvätesvansar är hydrofoba. Därför, när de blandas med vatten, bildar lipider en film på dess yta som liknar en oljefilm; Dessutom är alla deras molekyler orienterade på samma sätt: molekylernas huvuden är i vattnet och kolvätesvansarna är ovanför dess yta. Det finns två sådana lager i cellmembranet, och i vart och ett av dem är huvudena på molekylerna vända utåt, och svansarna är vända inuti membranet, den ena mot den andra, så att de inte kommer i kontakt med vatten. Tjockleken på ett sådant membran är ca. 7 nm. Förutom de huvudsakliga lipidkomponenterna innehåller den stora proteinmolekyler som kan "flyta" i lipiddubbelskiktet och är arrangerade så att den ena sidan är vänd mot insidan av cellen och den andra är i kontakt med den yttre miljön. Vissa proteiner finns endast på den yttre eller endast på den inre ytan av membranet eller är endast delvis nedsänkta i lipiddubbelskiktet.

Main cellmembranets funktion är att reglera överföringen av ämnen in i och ut ur cellen. Eftersom membranet rent fysiskt liknar olja, passerar ämnen som är lösliga i olja eller organiska lösningsmedel, såsom eter, lätt genom det. Detsamma gäller gaser som syre och koldioxid. Samtidigt är membranet praktiskt taget ogenomträngligt för de flesta vattenlösliga ämnen, i synnerhet sockerarter och salter. Tack vare dessa egenskaper kan den upprätthålla en kemisk miljö inuti cellen som skiljer sig från utsidan. Till exempel i blodet är koncentrationen av natriumjoner hög och kaliumjoner låga, medan dessa joner i den intracellulära vätskan är närvarande i motsatt förhållande. En liknande situation är typisk för många andra kemiska föreningar. Det är uppenbart att cellen dock inte kan isoleras helt från omgivningen, eftersom den måste ta emot de ämnen som är nödvändiga för ämnesomsättningen och göra sig av med sina slutprodukter. Dessutom är lipiddubbelskiktet inte helt ogenomträngligt ens för vattenlösliga ämnen, och de så kallade som penetrerar det. "kanalbildande" proteiner skapar porer, eller kanaler, som kan öppnas och stängas (beroende på förändringar i proteinkonformation) och, när de är öppna, leder vissa joner (Na+, K+, Ca2+) längs en koncentrationsgradient. Följaktligen kan skillnaden i koncentrationer inuti och utanför cellen inte upprätthållas enbart på grund av membranets låga permeabilitet. Faktum är att det innehåller proteiner som utför funktionen av en molekylär "pump": de transporterar vissa ämnen både in i och ut ur cellen och arbetar mot en koncentrationsgradient. Som ett resultat, när koncentrationen av till exempel aminosyror inuti cellen är hög och låg utanför, kan aminosyror trots allt flyta från den yttre miljön till den inre. Denna överföring kallas aktiv transport, och den använder energi som tillförs av ämnesomsättningen. Membranpumpar är mycket specifika: var och en av dem kan transportera antingen bara joner av en viss metall, eller en aminosyra eller ett socker. Membranjonkanaler är också specifika. Sådan selektiv permeabilitet är fysiologiskt mycket viktig, och dess frånvaro är det första beviset på celldöd. Detta är lätt att illustrera med exemplet med rödbetor. Om en levande rödbetsrot nedsänks i kallt vatten, behåller den sitt pigment; om rödbetorna kokas dör cellerna, blir lätt genomsläppliga och tappar sitt pigment, vilket gör vattnet rött. Cellen kan "svälja" stora molekyler som proteiner. Under påverkan av vissa proteiner, om de finns i vätskan som omger cellen, sker en invagination i cellmembranet, som sedan stänger och bildar en vesikel - en liten vakuol som innehåller vatten och proteinmolekyler; Efter detta spricker membranet runt vakuolen, och innehållet kommer in i cellen. Denna process kallas pinocytos (bokstavligen "dricka cellen"), eller endocytos. Större partiklar, som matpartiklar, kan tas upp på liknande sätt under den sk. fagocytos. Vanligtvis är vakuolen som bildas under fagocytos större, och maten smälts av lysosomala enzymer inuti vakuolen innan det omgivande membranet brister. Denna typ av näring är typisk för protozoer, såsom amöbor, som äter bakterier. Förmågan till fagocytos är dock karakteristisk för både tarmceller från lägre djur och fagocyter, en av typerna av vita blodkroppar (leukocyter) hos ryggradsdjur. I det senare fallet är innebörden av denna process inte i näringen av fagocyterna själva, utan i deras förstörelse av bakterier, virus och annat främmande material som är skadligt för kroppen. Vakuolernas funktioner kan vara olika. Till exempel upplever protozoer som lever i sötvatten ett konstant osmotiskt inflöde av vatten, eftersom koncentrationen av salter inuti cellen är mycket högre än utanför. De kan utsöndra vatten i en speciell utsöndringsvakuol (sammandragande) som med jämna mellanrum trycker ut dess innehåll. Växtceller har ofta en stor central vakuol som upptar nästan hela cellen; cytoplasman bildar bara ett mycket tunt lager mellan cellväggen och vakuolen. En av funktionerna hos en sådan vakuol är ackumuleringen av vatten, vilket gör att cellen snabbt kan öka i storlek. Denna förmåga är särskilt nödvändig under den period då växtvävnader växer och bildar fibrösa strukturer. I vävnader, på platser där celler är tätt anslutna, innehåller deras membran många porer som bildas av proteiner som penetrerar membranet - den så kallade. anslutningar. Porerna i intilliggande celler är placerade mitt emot varandra, så att lågmolekylära ämnen kan passera från cell till cell - detta kemiska kommunikationssystem koordinerar deras vitala aktivitet. Ett exempel på sådan koordination är den mer eller mindre synkrona uppdelningen av närliggande celler som observeras i många vävnader.

Cytoplasma

Cytoplasman innehåller inre membran som liknar det yttre membranet och bildar organeller av olika slag. Dessa membran kan ses som veck av det yttre membranet; ibland är de inre membranen integrerade med de yttre, men ofta är det inre vecket löst och kontakten med det yttre membranet avbryts. Men även om kontakten upprätthålls är de inre och yttre membranen inte alltid kemiskt identiska. I synnerhet skiljer sig sammansättningen av membranproteiner i olika cellulära organeller.

Cytoplasmatisk struktur

Den flytande komponenten i cytoplasman kallas också cytosol. Under ett ljusmikroskop verkade det som om cellen var fylld med något som flytande plasma eller sol, där kärnan och andra organeller "flöt". Detta är faktiskt inte sant. Det inre utrymmet i en eukaryot cell är strikt ordnat. Organellers rörelse koordineras med hjälp av specialiserade transportsystem, de så kallade mikrotubulierna, som fungerar som intracellulära "vägar" och speciella proteiner dyneiner och kinesiner, som spelar rollen som "motorer". Individuella proteinmolekyler diffunderar inte heller fritt genom hela det intracellulära utrymmet, utan riktas till de nödvändiga avdelningarna med hjälp av speciella signaler på deras yta, igenkända av cellens transportsystem.

Endoplasmatiska retiklet

I en eukaryot cell finns ett system av membrankompartment (rör och cisterner) som passerar in i varandra, vilket kallas endoplasmatiskt retikulum (eller endoplasmatiskt retikulum, ER eller EPS). Den del av ER, till vilka ribosomer är fästa, kallas det granulära (eller grova) endoplasmatiska proteinsyntesen på dess membran. De fack som inte har ribosomer på sina väggar klassificeras som slät (eller agranulär) ER, som deltar i lipidsyntesen. De inre utrymmena i den släta och granulära ER är inte isolerade, utan passerar in i varandra och kommunicerar med lumen av kärnhöljet.

Golgiapparat

Golgi-apparaten är en stapel av platta membrancisterner, något expanderade närmare kanterna. I tankarna i Golgi-apparaten mognar vissa proteiner som syntetiserats på membranen i den granulära ER och avsedda för utsöndring eller bildandet av lysosomer. Golgi-apparaten är asymmetrisk - cisternerna som är belägna närmare cellkärnan (cis-Golgi) innehåller de minst mogna proteinerna membranvesiklar - vesiklar som knoppar från det endoplasmatiska retikulumet - är kontinuerligt fästa till dessa cisterner. Tydligen, med hjälp av samma vesiklar, sker ytterligare förflyttning av mogna proteiner från en tank till en annan. Så småningom knoppar vesiklar som innehåller fullt mogna proteiner från den motsatta änden av organellen (trans-Golgi).

Kärna

Kärnan är omgiven av ett dubbelt membran. Ett mycket smalt (ca 40 nm) utrymme mellan två membran kallas perinukleärt. Kärnmembranen passerar in i membranen i det endoplasmatiska retikulumet och det perinukleära utrymmet mynnar in i det retikulära utrymmet. Typiskt har kärnmembranet mycket smala porer. Tydligen transporteras stora molekyler genom dem, som budbärar-RNA, som syntetiseras på DNA och sedan kommer in i cytoplasman. Huvuddelen av det genetiska materialet finns i cellkärnans kromosomer. Kromosomer består av långa kedjor av dubbelsträngat DNA, till vilket basiska (dvs alkaliska) proteiner är fästa. Ibland har kromosomerna flera identiska DNA-strängar liggande bredvid varandra - sådana kromosomer kallas polyten (flersträngade). Antalet kromosomer varierar mellan arter. Diploida celler i människokroppen innehåller 46 kromosomer eller 23 par. I en cell som inte delar sig är kromosomerna fästa vid en eller flera punkter till kärnmembranet. I sitt normala upprullade tillstånd är kromosomerna så tunna att de inte är synliga i ett ljusmikroskop. Vid vissa loci (sektioner) av en eller flera kromosomer bildas en tät kropp, som finns i kärnorna i de flesta celler - den sk. nukleolus. I nukleolerna sker syntes och ackumulering av RNA som används för att bygga ribosomer, liksom vissa andra typer av RNA.

Lysosomer

Lysosomer är små vesiklar omgivna av ett enda membran. De knoppar från Golgi-apparaten och möjligen från endoplasmatiska retikulum. Lysosomer innehåller en mängd olika enzymer som bryter ner stora molekyler, särskilt proteiner. På grund av sin destruktiva verkan är dessa enzymer så att säga "låsta" i lysosomer och frigörs endast när de behövs. Under intracellulär nedbrytning frisätts således enzymer från lysosomer till matsmältningsvakuoler. Lysosomer är också nödvändiga för celldestruktion; till exempel, under omvandlingen av en grodyngel till en vuxen groda, säkerställer frisättningen av lysosomala enzymer förstörelsen av svansceller. I det här fallet är detta normalt och fördelaktigt för kroppen, men ibland är sådan cellförstöring patologisk. Till exempel, när asbestdamm andas in kan det tränga in i lungcellerna och då spricker lysosomer, cellförstörelse och lungsjukdom utvecklas.

Cytoskelett

Elementen i cytoskelettet inkluderar proteinfibrillära strukturer belägna i cellens cytoplasma: mikrotubuli, aktin och mellanliggande filament. Mikrotubuli deltar i transporten av organeller, är en del av flageller, och den mitotiska spindeln är uppbyggd av mikrotubuli. Aktinfilament är väsentliga för att bibehålla cellform och pseudopodiala reaktioner. Rollen för mellanliggande filament verkar också vara att upprätthålla cellstrukturen. Cytoskelettproteiner utgör flera tiotals procent av cellproteinmassan.

Centrioler

Centrioler är cylindriska proteinstrukturer belägna nära kärnan i djurceller (växter har inte centrioler). Centriolen är en cylinder, vars sidoyta bildas av nio uppsättningar mikrotubuli. Antalet mikrotubuli i en uppsättning kan variera för olika organismer från 1 till 3. Runt centriolerna finns det så kallade centret för cytoskelettorganisation, ett område där minusändarna på cellens mikrotubuli är grupperade. Innan delning innehåller cellen två centrioler placerade i rät vinkel mot varandra. Under mitos rör de sig till olika ändar av cellen och bildar spindelns poler. Efter cytokines får varje dottercell en centriol, som fördubblas för nästa delning. Dupliceringen av centrioler sker inte genom division, utan genom syntesen av en ny struktur vinkelrät mot den befintliga. Centrioler är tydligen homologa med de basala kropparna av flageller och flimmerhår.

Mitokondrier

Mitokondrier är speciella cellorganeller vars huvudsakliga funktion är syntesen av ATP, en universell energibärare. Andning (syreupptag och koldioxidfrisättning) uppstår också på grund av mitokondriernas enzymatiska system. Mitokondriernas inre lumen, kallad matrisen, avgränsas från cytoplasman av två membran, yttre och inre, mellan vilka det finns ett intermembranutrymme. Det inre membranet i mitokondriet bildar veck, de så kallade cristae. Matrisen innehåller olika enzymer involverade i andning och ATP-syntes. Vätepotentialen i det inre mitokondriella membranet är av central betydelse för ATP-syntesen. Mitokondrier har sitt eget DNA-genom och prokaryota ribosomer, vilket verkligen indikerar det symbiotiska ursprunget för dessa organeller. Alla mitokondriella proteiner är inte kodade i mitokondrie-DNA. Mitokondriella genom varierar i storlek: till exempel innehåller det mänskliga mitokondriella genomet bara 13 gener. Det största antalet mitokondriella gener (97) av de studerade organismerna har protozoen Reclinomonas americana.

Cellens kemiska sammansättning

Vanligtvis är 70-80% av cellmassan vatten, i vilket olika salter och lågmolekylära organiska föreningar är lösta. De mest karakteristiska komponenterna i en cell är proteiner och nukleinsyror. Vissa proteiner är strukturella komponenter i cellen, andra är enzymer, d.v.s. katalysatorer som bestämmer hastigheten och riktningen för kemiska reaktioner som sker i celler. Nukleinsyror fungerar som bärare av ärftlig information, som realiseras i processen för intracellulär proteinsyntes. Ofta innehåller celler en viss mängd lagringsämnen som fungerar som matreserv. Växtceller lagrar främst stärkelse, en polymer form av kolhydrater. En annan kolhydratpolymer, glykogen, lagras i lever- och muskelceller. Ofta lagrade livsmedel innehåller också fett, även om vissa fetter fyller en annan funktion, nämligen de fungerar som väsentliga strukturella komponenter. Proteiner lagras vanligtvis inte i celler (med undantag för fröceller). Det går inte att beskriva den typiska sammansättningen av en cell, främst för att det är stora skillnader i mängden mat och vatten som lagras. Leverceller innehåller till exempel 70 % vatten, 17 % proteiner, 5 % fetter, 2 % kolhydrater och 0,1 % nukleinsyror; de återstående 6 % kommer från salter och organiska föreningar med låg molekylvikt, särskilt aminosyror. Växtceller innehåller vanligtvis mindre protein, betydligt mer kolhydrater och något mer vatten; undantaget är celler som är i viloläge. En vilocell av ett vetekorn, som är en näringskälla för embryot, innehåller ca. 12% protein (mest lagrat protein), 2% fett och 72% kolhydrater. Mängden vatten når den normala nivån (70-80%) först i början av spannmålsgroningen.

Metoder för att studera celler

Ljusmikroskop.

I studiet av cellform och struktur var det första verktyget ljusmikroskopet. Dess upplösning begränsas av dimensioner som är jämförbara med ljusets våglängd (0,4-0,7 μm för synligt ljus). Men många element i den cellulära strukturen är mycket mindre i storlek. En annan svårighet är att de flesta cellulära komponenter är transparenta och har ett brytningsindex nästan samma som vatten. För att förbättra synligheten används ofta färgämnen som har olika affinitet för olika cellulära komponenter. Färgning används också för att studera cellkemi. Till exempel binder vissa färgämnen företrädesvis till nukleinsyror och avslöjar därigenom deras lokalisering i cellen. En liten del av färgämnena – de kallas intravitala – kan användas för att färga levande celler, men vanligtvis måste cellerna först fixeras (med hjälp av proteinkoagulerande ämnen) och först därefter kan de färgas. Före testning bäddas celler eller vävnadsbitar vanligtvis in i paraffin eller plast och skärs sedan i mycket tunna sektioner med hjälp av en mikrotom. Denna metod används i stor utsträckning i kliniska laboratorier för att identifiera tumörceller. Förutom konventionell ljusmikroskopi har andra optiska metoder för att studera celler utvecklats: fluorescensmikroskopi, faskontrastmikroskopi, spektroskopi och röntgendiffraktionsanalys.

Elektron mikroskop.

Ett elektronmikroskop har en upplösning på ca. 1-2 nm. Detta är tillräckligt för att studera stora proteinmolekyler. Vanligtvis är det nödvändigt att färga och kontrastera föremålet med metallsalter eller metaller. Av denna anledning, och även för att föremål undersöks i vakuum, kan endast dödade celler studeras med hjälp av ett elektronmikroskop.

Om en radioaktiv isotop som absorberas av celler under metabolism läggs till mediet, kan dess intracellulära lokalisering sedan detekteras med hjälp av autoradiografi. Med denna metod placeras tunna sektioner av celler på film. Filmen mörknar under de platser där radioaktiva isotoper finns.

Centrifugering.

För den biokemiska studien av cellulära komponenter måste celler förstöras - mekaniskt, kemiskt eller ultraljud. De frigjorda komponenterna suspenderas i vätskan och kan isoleras och renas genom centrifugering (oftast i en densitetsgradient). Typiskt bibehåller sådana renade komponenter hög biokemisk aktivitet.

Cellkulturer.

Vissa vävnader kan delas in i enskilda celler så att cellerna förblir vid liv och ofta kan fortplanta sig. Detta faktum bekräftar definitivt idén om cellen som en levande enhet. En svamp, en primitiv flercellig organism, kan separeras i celler genom att gnugga den genom en såll. Efter en tid återkopplas dessa celler och bildar en svamp. Animaliska embryonala vävnader kan fås att dissociera med hjälp av enzymer eller andra medel som försvagar bindningarna mellan celler. Den amerikanske embryologen R. Harrison (1879-1959) var den första som visade att embryonala och även vissa mogna celler kan växa och föröka sig utanför kroppen i en lämplig miljö. Denna teknik, som kallas cellodling, fulländades av den franske biologen A. Carrel (1873-1959). Växtceller kan också odlas i odling, men jämfört med djurceller bildar de större klumpar och är fastare fästa vid varandra, så vävnader bildas när kulturen växer, snarare än enskilda celler. I cellodling kan en hel vuxen växt, såsom en morot, odlas från en enda cell.

Mikrokirurgi.

Med hjälp av en mikromanipulator kan enskilda delar av cellen tas bort, läggas till eller modifieras på något sätt. En stor amöbacell kan delas in i tre huvudkomponenter - cellmembranet, cytoplasman och kärnan, och sedan kan dessa komponenter återmonteras för att bilda en levande cell. På så sätt kan konstgjorda celler som består av komponenter av olika typer av amöbor erhållas. Om vi tar hänsyn till att det verkar möjligt att syntetisera vissa cellulära komponenter på konstgjord väg, så kan experiment med att sätta ihop konstgjorda celler vara det första steget mot att skapa nya livsformer i laboratoriet. Eftersom varje organism utvecklas från en enda cell tillåter metoden att producera artificiella celler i princip konstruktion av organismer av en given typ, om man samtidigt använder komponenter som är något annorlunda än de som finns i befintliga celler. I verkligheten krävs dock inte fullständig syntes av alla cellulära komponenter. Strukturen för de flesta, om inte alla, komponenter i en cell bestäms av nukleinsyror. Problemet med att skapa nya organismer beror alltså på syntesen av nya typer av nukleinsyror och deras ersättning av naturliga nukleinsyror i vissa celler.

Cellfusion.

En annan typ av konstgjorda celler kan erhållas genom att fusionera celler av samma eller olika arter. För att uppnå fusion exponeras celler för virala enzymer; i detta fall limmas de yttre ytorna på två celler ihop, och membranet mellan dem förstörs, och en cell bildas där två uppsättningar kromosomer är inneslutna i en kärna. Det är möjligt att smälta samman celler av olika typer eller i olika delningsstadier. Med denna metod var det möjligt att erhålla hybridceller av en mus och en kyckling, en människa och en mus, och en människa och en padda. Sådana celler är hybrider endast initialt, och efter många celldelningar förlorar de det mesta av kromosomerna av antingen den ena eller den andra typen. Slutprodukten blir till exempel i huvudsak en muscell utan eller endast en spårmängd av mänskliga gener närvarande. Av särskilt intresse är sammansmältningen av normala och maligna celler. I vissa fall blir hybrider maligna, i andra inte, d.v.s. båda egenskaperna kan visa sig som både dominanta och recessiva. Detta resultat är inte oväntat, eftersom malignitet kan orsakas av olika faktorer och har en komplex mekanism.