Mi az a cella?
Az embereket billió sejt alkotja - a földi élet alapvető egysége. Ebben a cikkben megmagyarázzuk a sejtekben található néhány struktúrát, és leírunk néhányat a testünkben található számos sejttípusból.
A sejtek aprócska csomagoknak tekinthetők, amelyek percgyárakat, raktárakat, szállítási rendszereket és erőműveket tartalmaznak. Önállóan működnek, saját energiát hoznak létre és önreplikálódnak - a sejt az élet legkisebb egysége, amely képes replikálni.
A sejtek azonban egymással is kommunikálnak, és összekapcsolódva szilárd, jól összetapadt állatot hoznak létre. A sejtek szöveteket építenek, amelyek szerveket alkotnak; és a szervek együttműködnek a szervezet életben tartásában.
Robert Hook először 1665-ben fedezte fel a sejteket. Megadta nekik a nevüket, mert hasonlítottak a sejtekre cella (Latinul: „kis helyiségek”), ahol kolostorokban szerzetesek éltek.
A cellában
A különböző sejttípusok vadul másképp nézhetnek ki, és nagyon különböző szerepeket tölthetnek be a testen belül.
Például egy spermium sejt hasonlít ebihalra, a nőstény petesejt gömb alakú, az idegsejtek lényegében vékony csövek.
Különbségeik ellenére gyakran megosztanak bizonyos struktúrákat; ezeket organelláknak (mini-szerveknek) nevezzük. Az alábbiakban bemutatjuk a legfontosabbakat:
Egy emberi sejt egyszerűsített diagramja.
Atommag
A sejt a sejt központjának tekinthető. Sejtenként általában egy mag van, de ez nem mindig így van, például a vázizom sejteknek kettő van. A mag tartalmazza a sejt DNS-jének nagy részét (kis mennyiséget a mitokondriumokban helyezik el, lásd alább). A mag üzeneteket küld, hogy a sejt növekedjen, osztódjon vagy meghaljon.
A magot a sejt többi részétől egy membrán választja el, amelyet mag burkolatnak neveznek; a membránon belüli magpórusok kis molekulákat és ionokat engednek át, míg a nagyobb molekuláknak transzportfehérjékre van szükségük, hogy átsegítsék őket.
Plazma membrán
Annak biztosítására, hogy minden sejt külön maradjon a szomszédjától, egy speciális membrán, amelyet plazma membránnak neveznek. Ez a membrán túlnyomórészt foszfolipidekből áll, amelyek megakadályozzák a vízalapú anyagok bejutását a sejtbe. A plazmamembrán számos receptort tartalmaz, amelyek számos feladatot látnak el, többek között:
- Kapuőrök: Egyes receptorok bizonyos molekulákat átengednek, másokat megállítanak.
- Markerek: Ezek a receptorok névjelvényként működnek, tájékoztatva az immunrendszert arról, hogy a szervezet részei, és nem idegen betolakodók.
- Kommunikátorok: Néhány receptor segíti a sejt kommunikációját más sejtekkel és a környezettel.
- Rögzítők: Egyes receptorok segítenek megkötni a sejtet a szomszédjaihoz.
Citoplazma
A citoplazma a sejt belseje, amely körülveszi a sejtmagot, és 80 százalék körüli víz; magában foglalja az organellákat és a citozolnak nevezett kocsonyaszerű folyadékot. A sejtben lejátszódó fontos reakciók közül sok a citoplazmában fordul elő.
Lizoszómák és peroxiszómák
A lizoszómák és a peroxiszómák is lényegében enzimzsákok. A lizoszómák enzimeket tartalmaznak, amelyek lebontják a nagy molekulákat, beleértve a sejtek régi részeit és az idegen anyagokat. A peroxiszómák enzimeket tartalmaznak, amelyek elpusztítják a mérgező anyagokat, beleértve a peroxidot is.
Citoszkeleton
A citoszkeletont a sejt állványának tekinthetjük. Segít fenntartani a helyes alakot. A normál állványokkal ellentétben azonban a citoszkeleton rugalmas; szerepet játszik a sejtosztódásban és a sejtek mozgékonyságában - egyes sejtek mozgásképességében, például a spermiumokban.
A citoszkeleton a sejten kívülről származó anyag felvételében való részvétele révén is segít a sejtek jelzésében (endocitózis), és részt vesz az anyag mozgatásában a sejten belül.
Endoplazmatikus retikulum
Az endoplazmatikus retikulum (ER) a sejten belüli molekulákat dolgozza fel, és segíti a végső rendeltetési helyekre történő szállításukat. Különösen a fehérjéket szintetizálja, hajtogatja, módosítja és szállítja.
Az ER-t hosszúkás tasakok alkotják, úgynevezett cisternae-k, amelyeket a citoszkeleton tart össze. Kétféle típus létezik: durva ER és sima ER.
Golgi-készülék
Miután a molekulákat az ER feldolgozta, a Golgi-készülékhez utaznak. A Golgi-készüléket néha a zár postájának tekintik, ahol az elemeket csomagolják és felcímkézik. Amint az anyagok távoznak, felhasználhatók a cellában, vagy a cellán kívülre vihetők máshova.
Mitokondria
Gyakran a sejt erőműveként emlegetik, a mitokondriumok segítenek az elfogyasztott élelmiszerek energiájának energiává alakításában, amelyet a sejt felhasználhat - adenozin-trifoszfát (ATP). A mitokondriumoknak azonban számos más munkája van, beleértve a kalcium tárolását és a sejtpusztulásban játszott szerepet (apoptózis).
Riboszómák
A magban a DNS átíródik RNS-be (ribonukleinsav), amely a DNS-hez hasonló molekula, amely ugyanazt az üzenetet hordozza. A riboszómák leolvassák az RNS-t, és aminosavakat az RNS által meghatározott sorrendben összeragasztva fehérjévé alakítják.
Néhány riboszóma szabadon lebeg a citoplazmában; mások csatlakoznak az ER-hez.
Sejtosztódás
Testünk folyamatosan pótolja a sejteket. A sejteknek számos okból meg kell osztódniuk, ideértve az organizmus növekedését és például az elhalt és elpusztult sejtek sérülés utáni hézagainak kitöltését.
Kétféle sejtosztódás létezik: mitózis és meiózis.
Mitózis
A mitózis a test sejtjeinek többségének felosztása. A „szülő” sejt két „leány” sejtre oszlik.
Mindkét leánysejtnek ugyanazok a kromoszómái vannak, mint egymásnak és a szülőnek. Diploidnak nevezik őket, mert a kromoszómáknak két teljes példánya van.
Meiózis
A meiózis nemi sejteket hoz létre, például a hím sperma és a női petesejteket. Meiózisban az egyes kromoszómák kis része elszakad és egy másik kromoszómához tapad; ezt genetikai rekombinációnak nevezzük.
Ez azt jelenti, hogy az új sejtek mindegyike egyedi genetikai információval rendelkezik. Ez a folyamat teszi lehetővé a genetikai sokféleség kialakulását.
Összefoglalva tehát a mitózis elősegíti a növekedést, a meiózis pedig biztosítja, hogy mindannyian egyediek legyünk.
Sejt típusok
Ha figyelembe vesszük az emberi test összetettségét, nem meglepő, hogy több száz különféle sejt létezik. Az alábbiakban az emberi sejttípusok kis választéka látható:
Őssejtek
Az őssejtek olyan sejtek, amelyek még nem választják meg, hogy mivé válnak. Vannak, akik megkülönböztetnek egy bizonyos sejttípust, mások pedig osztódnak, hogy több őssejtet termeljenek. Megtalálhatók mind az embrióban, mind egyes felnőtt szövetekben, például a csontvelőben.
Csontsejtek
Legalább három elsődleges típusú csontsejt létezik:
- Osteoclastok, amelyek feloldják a csontot.
- Osteoblastok, amelyek új csontot alkotnak.
- Az osteocyták, amelyeket csont vesz körül, és segítenek kommunikálni más csontsejtekkel.
Vérsejtek
A vérsejteknek három fő típusa van:
- vörösvértestek, amelyek oxigént szállítanak a testben
- fehérvérsejtek, amelyek az immunrendszer részét képezik
- vérlemezkék, amelyek segítik a véralvadást a sérülés utáni vérveszteség megelőzésében
Izomsejtek
Miocitáknak is nevezik, az izomsejtek hosszú, tubuláris sejtek. Az izomsejtek számos funkció szempontjából fontosak, beleértve a mozgást, a támaszt és a belső funkciókat, például a perisztaltikát - az étel mozgását a bél mentén.
Spermiumok
Ezek az ebihal alakú sejtek a legkisebbek az emberi testben.
Mozgékonyak, vagyis mozoghatnak. Ezt a mozgást a farkuk (flagellum) használatával érik el, amely tele van energiát adó mitokondriumokkal.
A spermiumok nem tudnak osztódni; mindegyik kromoszómából csak egy példányt hordoznak (haploid), ellentétben a sejtek többségével, amelyek két kópiát hordoznak (diploid).
Női petesejt
A spermasejthez képest a nőstény petesejt óriás; ez a legnagyobb emberi sejt. A petesejt szintén haploid, így a spermium és a petesejt DNS-je egyesülve diploid sejtet hozhat létre.
Zsírsejtek
A zsírsejteket zsírsejteknek is nevezik, és ezek a zsírszövet fő alkotóelemei. Triglicerideknek nevezett tárolt zsírokat tartalmaznak, amelyek szükség esetén energiaként felhasználhatók. A trigliceridek felhasználása után a zsírsejtek zsugorodnak. Az adipociták termelnek néhány hormont is.
Idegsejtek
Az idegsejtek a test kommunikációs rendszere. Idegsejteknek is nevezik, két fő részből állnak - a sejt testéből és az idegfolyamatokból. A központi test tartalmazza a magot és más organellumokat, és az idegfolyamatok (axonok vagy dendritek) hosszú ujjakként futnak, messzire továbbítva az üzeneteket. Ezen axonok némelyike több mint 1 méter lehet.
Dióhéjban
A sejtek ugyanolyan lenyűgözőek, mint változatosak. Egy értelemben autonóm városok, amelyek egyedül működnek, saját energiát és fehérjéket termelnek; más értelemben részei annak a hatalmas sejthálózatnak, amely szöveteket, szerveket és minket hoz létre.
