Kas ir šūna?

Cilvēki sastāv no triljoniem šūnu - dzīvības pamata vienības uz zemes. Šajā rakstā mēs izskaidrojam dažas šūnās atrodamās struktūras un aprakstām dažus no daudzajiem šūnu veidiem, kas atrodami mūsu ķermenī.

Šūnas var uzskatīt par niecīgiem iepakojumiem, kas satur nelielas rūpnīcas, noliktavas, transporta sistēmas un spēkstacijas. Viņi darbojas paši, radot savu enerģiju un sevi atkārtojot - šūna ir mazākā dzīves vienība, kas var atkārtoties.

Tomēr šūnas arī sazinās savā starpā un izveido savienojumu, lai izveidotu stabilu, labi iestrēgušu dzīvnieku. Šūnas veido audus, kas veido orgānus; un orgāni darbojas kopā, lai uzturētu organismu dzīvu.

Roberts Huks pirmoreiz atklāja šūnas 1665. gadā. Viņš viņiem deva savu vārdu, jo tās atgādināja cella (Latīņu valodā “mazās istabas”), kur mūki dzīvoja klosteros.

Šūnas iekšpusē

Dažādi šūnu tipi var izskatīties ļoti atšķirīgi un veikt ļoti atšķirīgas lomas ķermenī.

Piemēram, spermas šūna atgādina kurku, sieviešu olšūna ir sfēriska, un nervu šūnas būtībā ir plānas caurules.

Neskatoties uz atšķirībām, viņiem bieži vien ir noteiktas struktūras; tos sauc par organelliem (mini-orgāniem). Zemāk ir daži no vissvarīgākajiem:

Cilvēka šūnas vienkāršota diagramma.

Kodols

Kodolu var uzskatīt par šūnas galveno mītni. Vienā šūnā parasti ir viens kodols, bet tas ne vienmēr notiek, piemēram, skeleta muskuļu šūnās ir divi. Kodols satur lielāko daļu šūnas DNS (neliels daudzums ir mitohondrijos, skat. Zemāk). Kodols izsūta ziņojumus, lai teiktu, ka šūna aug, dalās vai mirst.

Kodolu no pārējās šūnas atdala membrāna, ko sauc par kodola apvalku; kodola poras membrānas iekšpusē caur mazām molekulām un joniem nokļūst, savukārt lielākām molekulām nepieciešami transporta olbaltumvielas, kas tām palīdzētu.

Plazmas membrāna

Lai nodrošinātu, ka katra šūna paliek atdalīta no kaimiņa, tā ir iesaiņota īpašā membrānā, kas pazīstama kā plazmas membrāna. Šī membrāna galvenokārt ir izgatavota no fosfolipīdiem, kas novērš ūdens bāzes vielu iekļūšanu šūnā. Plazmas membrāna satur virkni receptoru, kas veic vairākus uzdevumus, tostarp:

• Vārtu sargi: Daži receptori izlaiž noteiktas molekulas un aptur citas.
• Marķieri: Šie receptori darbojas kā nosaukuma nozīmītes, informējot imūnsistēmu, ka tie ir organisma daļa, nevis sveši iebrucēji.
• Sakari: Daži receptori palīdz šūnai sazināties ar citām šūnām un vidi.
• Stiprinājumi: Daži receptori palīdz saistīt šūnu ar tās kaimiņiem.

Citoplazma

Citoplazma ir šūnas iekšpuse, kas ieskauj kodolu un ir aptuveni 80 procenti ūdens; tajā ietilpst organoīdi un želejveida šķidrums, ko sauc par citozolu. Daudzas svarīgas reakcijas, kas notiek šūnā, notiek citoplazmā.

Lizosomas un peroksisomas

Gan lizosomas, gan peroksisomas būtībā ir fermentu maisi. Lizosomas satur fermentus, kas noārda lielas molekulas, ieskaitot vecās šūnu daļas un svešķermeņus. Peroksisomās ir fermenti, kas iznīcina toksiskus materiālus, ieskaitot peroksīdu.

Citoskelets

Citoskeletu var uzskatīt par šūnas sastatnēm. Tas palīdz tai saglabāt pareizo formu. Tomēr atšķirībā no parastajām sastatnēm citoskelets ir elastīgs; tam ir nozīme šūnu dalīšanās procesā un šūnu kustīgumā - dažu šūnu spējā pārvietoties, piemēram, spermas šūnām.

Citoskelets arī palīdz šūnu signalizācijā, iesaistoties materiāla uzņemšanā ārpus šūnas (endocitoze), un ir iesaistīts materiālu pārvietošanā šūnā.

Endoplazmatiskais tīkls

Endoplazmatiskais tīklojums (ER) apstrādā molekulas šūnā un palīdz tās transportēt uz galamērķiem. Jo īpaši tas sintezē, saliek, pārveido un transportē olbaltumvielas.

ER sastāv no iegareniem maisiņiem, kurus sauc par cisternae, kurus tur citoskelets. Ir divi veidi: aptuvens ER un vienmērīgs ER.

Golgi aparāts

Kad molekulas ir apstrādājušas ER, tās nonāk Golgi aparātā. Golgi aparātu dažreiz uzskata par kameras pastu, kur preces tiek iesaiņotas un marķētas. Kad materiāli aiziet, tos var izmantot kamerā vai aizvest ārpus kameras izmantošanai citur.

Mitohondrija

Bieži dēvēti par šūnu spēkstaciju, mitohondriji palīdz pārvērst enerģiju no pārtikas, ko mēs ēdam, enerģijā, ko šūna var izmantot - adenozīna trifosfātu (ATP). Tomēr mitohondrijiem ir virkne citu darbu, tostarp kalcija uzglabāšana un loma šūnu nāvē (apoptoze).

Ribosomas

Kodolā DNS tiek pārrakstīta RNS (ribonukleīnskābe) - DNS līdzīgā molekula, kas nes to pašu vēstījumu. Ribosomas nolasa RNS un pārvērš to olbaltumvielā, saliekot kopā aminoskābes RNS noteiktajā secībā.

Dažas ribosomas brīvi peld citoplazmā; citi ir pievienoti ER.

Šūnu dalīšanās

Šūnu dalīšanās turpinās visu mūsu dzīvi.

Mūsu ķermenis pastāvīgi aizstāj šūnas. Šūnām jāsadalās vairāku iemeslu dēļ, ieskaitot organisma augšanu un, piemēram, lai aizpildītu tukšās vietas, kuras atstājušas mirušas un iznīcinātas šūnas pēc traumas.

Ir divi šūnu dalīšanās veidi: mitoze un mejoze.

Mitoze

Mitoze ir tā, kā sadalās lielākā daļa ķermeņa šūnu. “Vecāku” šūna sadalās divās “meitas” šūnās.

Abām meitas šūnām ir vienādas hromosomas kā otrai, tā arī vecākiem. Tos sauc par diploīdiem, jo ​​tiem ir divas pilnīgas hromosomu kopijas.

Mejoze

Mejoze rada dzimumšūnas, piemēram, vīriešu spermas un sieviešu olšūnas. Mejozē neliela katras hromosomas daļa saplīst un pielīp pie citas hromosomas; to sauc par ģenētisko rekombināciju.

Tas nozīmē, ka katrai no jaunajām šūnām ir unikāls ģenētiskās informācijas kopums. Tieši šis process ļauj notikt ģenētiskajai daudzveidībai.

Tātad, īsi sakot, mitoze palīdz mums augt, un mejoze nodrošina, ka mēs visi esam unikāli.

Šūnu tipi

Apsverot cilvēka ķermeņa sarežģītību, nav pārsteigums, ka ir simtiem dažādu šūnu. Zemāk ir neliela izvēle cilvēka šūnu veidiem:

Cilmes šūnas

Cilmes šūnas ir šūnas, kurām vēl jāizvēlas, par ko tās kļūs. Daži diferencējas, lai kļūtu par noteiktu šūnu tipu, un citi dalās, lai iegūtu vairāk cilmes šūnu. Tie ir atrodami gan embrijā, gan dažos pieaugušos audos, piemēram, kaulu smadzenēs.

Kaulu šūnas

Ir vismaz trīs primārie kaulu šūnu veidi:

• Osteoklasti, kas izšķīdina kaulu.
• Osteoblasti, kas veido jaunu kaulu.
• Osteocīti, kurus ieskauj kauls un kas palīdz sazināties ar citām kaulu šūnām.

Asins šūnas

Ir trīs galvenie asins šūnu veidi:

• sarkanās asins šūnas, kas organismā ved skābekli
• leikocīti, kas ir imūnsistēmas daļa
• trombocīti, kas palīdz asins recēšanai novērst asins zudumu pēc traumas

Muskuļu šūnas

To sauc arī par miocītiem, muskuļu šūnas ir garas, cauruļveida šūnas. Muskuļu šūnas ir svarīgas milzīgam funkciju klāstam, ieskaitot kustību, atbalstu un iekšējās funkcijas, piemēram, peristaltiku - pārtikas kustību gar zarnu.

Spermas šūnas

Sperma ir mazākais cilvēka šūnu veids.

Šīs kurku formas šūnas ir mazākās cilvēka ķermenī.

Viņi ir kustīgi, kas nozīmē, ka viņi var pārvietoties. Viņi sasniedz šo kustību, izmantojot asti (flagellum), kas ir pildīta ar enerģiju dodošiem mitohondriem.

Spermas šūnas nevar sadalīties; viņiem ir tikai viena katras hromosomas (haploīda) kopija, atšķirībā no vairuma šūnu, kurām ir divas kopijas (diploīds).

Sieviešu olšūna

Salīdzinājumā ar spermas šūnu olšūnu mātīte ir milzīga; tā ir lielākā cilvēka šūna. Olu šūna ir arī haploīda, lai spermas un olšūnas DNS varētu apvienoties, izveidojot diploīdu šūnu.

Tauku šūnas

Tauku šūnas sauc arī par adipocītiem, un tās ir galvenā taukaudu sastāvdaļa. Tie satur uzkrātos taukus, ko sauc par triglicerīdiem, kurus vajadzības gadījumā var izmantot kā enerģiju. Kad triglicerīdi ir iztērēti, tauku šūnas samazinās. Adipocīti ražo arī dažus hormonus.

Nervu šūnas

Nervu šūnas ir ķermeņa komunikācijas sistēma. Tos sauc arī par neironiem, tie sastāv no divām galvenajām daļām - šūnu ķermeņa un nervu procesiem. Centrālajā ķermenī ir kodols un citi organelli, un nervu procesi (aksoni vai dendrīti) darbojas kā garie pirksti, nesot ziņas tālu un plaši. Daži no šiem aksoniem var būt garāki par 1 metru.

Īsumā

Šūnas ir tikpat aizraujošas, cik dažādas. Vienā ziņā tās ir autonomas pilsētas, kas darbojas vienas pašas un ražo savu enerģiju un olbaltumvielas; citā nozīmē tās ir daļa no milzīgā šūnu tīkla, kas rada audus, orgānus un mūs.