Bur

I følge moderne konsepter er hver celle en universell strukturell og funksjonell enhet i livet. Cellene i alle levende organismer har en lignende struktur. Celler reproduserer seg kun ved deling.

En celle (cellula) er en elementær ordnet enhet i livet. Den utfører funksjonene gjenkjenning, metabolisme og energi, reproduksjon, vekst og regenerering, tilpasning til skiftende forhold i det indre og ytre miljøet. Celler er forskjellige i form, struktur, kjemisk sammensetning og funksjoner. I menneskekroppen finnes det flate, sfæriske, ovale, kubiske, prismatiske, pyramideformede og stjerneformede celler. Det finnes celler som varierer i størrelse fra noen få mikrometer (små lymfocytter) til 200 mikrometer (eggceller).

Innholdet i hver celle er atskilt fra omgivelsene og nabocellene av cytolemmaet (plasmolemma), som sikrer cellens forhold til det ekstracellulære miljøet. Cellens bestanddeler, som ligger inne i cytolemmaet, er kjernen og cytoplasmaet, som består av hyaloplasma og organeller og inneslutninger som ligger i den.

[ 1 ], [ 2 ]

Cytolemma

Cytolemmaet, eller plasmalemmaet, er en cellemembran som er 9–10 nm tykk. Den utfører delende og beskyttende funksjoner, og oppfatter miljøpåvirkninger på grunn av tilstedeværelsen av reseptorer (reseptfunksjon). Cytolemmaet, som utfører utvekslings- og transportfunksjoner, overfører forskjellige molekyler (partikler) fra miljøet rundt cellen inn i cellen og i motsatt retning. Overføringsprosessen inn i cellen kalles endocytose. Endocytose er delt inn i fagocytose og pinocytose. Under fagocytose fanger og absorberer cellen store partikler (partikler av døde celler, mikroorganismer). Under pinocytose danner cytolemmaet fremspring som blir til vesikler, som involverer små partikler oppløst eller suspendert i vevsvæske. Pinocytotiske vesikler blander partiklene som er i dem inn i cellen.

Cytolemmaet deltar også i fjerningen av stoffer fra cellen - eksocytose. Eksocytose utføres ved hjelp av vesikler, vakuoler, der stoffene som fjernes fra cellen først beveger seg til cytolemmaet. Membranen i vesiklene smelter sammen med cytolemmaet, og innholdet deres går inn i det ekstracellulære miljøet.

Reseptorfunksjonen utføres på overflaten av cytolemmaet ved hjelp av glykolipider og glykoproteiner, som er i stand til å gjenkjenne kjemiske stoffer og fysiske faktorer. Cellereseptorer kan skille mellom biologisk aktive stoffer som hormoner, mediatorer, etc. Mottak av cytolemmaet er den viktigste koblingen i intercellulære interaksjoner.

I cytolemmaet, som er en semipermeabel biologisk membran, skilles det mellom tre lag: ytre, mellomliggende og indre. De ytre og indre lagene i cytolemmaet, hver omtrent 2,5 nm tykke, danner et elektrontett lipid-dobbeltlag (dobbeltlag). Mellom disse lagene er det en elektronlys-hydrofob sone av lipidmolekyler, tykkelsen er omtrent 3 nm. I hvert monolag av lipid-dobbeltlaget er det forskjellige lipider: i det ytre - cytokrom, glykolipider, hvis karbohydratkjeder er rettet utover; i det indre monolaget som vender mot cytoplasmaet - kolesterolmolekyler, ATP-syntetase. Proteinmolekyler er plassert i tykkelsen av cytolemmaet. Noen av dem (integrerte eller transmembrane) passerer gjennom hele tykkelsen av cytolemmaet. Andre proteiner (perifere eller eksterne) ligger i det indre eller ytre monolaget av membranen. Membranproteiner utfører forskjellige funksjoner: noen er reseptorer, andre er enzymer, og andre er bærere av forskjellige stoffer, siden de utfører transportfunksjoner.

Den ytre overflaten av cytolemmaet er dekket av et tynt fibrillært lag (fra 7,5 til 200 nm) av glykokalyx. Glykokalyx dannes av sidekarbohydratkjedene til glykolipider, glykoproteiner og andre karbohydratforbindelser. Karbohydrater i form av polysakkarider danner forgreningskjeder forbundet av lipider og proteiner i cytolemmaet.

Cytolemmaet på overflaten av noen celler danner spesialiserte strukturer: mikrovilli, cilier, intercellulære forbindelser.

Mikrovilli (mikrovilli) er opptil 1–2 µm lange og opptil 0,1 µm i diameter. De er fingerlignende utvekster dekket med cytolemma. I midten av mikrovilliene er det bunter av parallelle aktinfilamenter festet til cytolemmaet på toppen av mikrovilliene og på sidene. Mikrovilliene øker cellenes frie overflate. I leukocytter og bindevevsceller er mikrovilliene korte, i tarmepitelet er de lange, og det er så mange av dem at de danner den såkalte børstegrensen. På grunn av aktinfilamentene er mikrovilliene mobile.

Cilia og flageller er også mobile, bevegelsene deres er pendelformede, bølgelignende. Den frie overflaten av det cilierte epitelet i luftveiene, sædlederen og egglederne er dekket av cilia opptil 5–15 μm lange og 0,15–0,25 μm i diameter. I midten av hver cilia er det et aksialt filament (aksonem) dannet av ni perifere doble mikrotubuli koblet til hverandre, som omgir aksonemet. Den første (proksimale) delen av mikrotubuli ender i form av en basalkropp som ligger i cellens cytoplasma og også består av mikrotubuli. Flageller har lignende struktur som cilia, de utfører koordinerte oscillerende bevegelser på grunn av at mikrotubuli glir i forhold til hverandre.

Cytolemmaet er involvert i dannelsen av intercellulære forbindelser.

Intercellulære forbindelser dannes ved kontaktpunktene mellom celler, og de gir intercellulære interaksjoner. Slike forbindelser (kontakter) er delt inn i enkle, dentate og tette. En enkel forbindelse er konvergensen av cytolemmaene til naboceller (intercellulært rom) i en avstand på 15–20 nm. I en dentat forbindelse går fremspringene (tennene) til cytolemmaet til en celle inn (kiler) mellom tennene til en annen celle. Hvis fremspringene til cytolemmaet er lange og går dypt inn mellom de samme fremspringene til en annen celle, kalles slike forbindelser fingerlignende (interdigitasjoner).

I spesielle tette intercellulære forbindelser er cytolemmaet til naboceller så tett at de smelter sammen. Dette skaper en såkalt blokkeringssone, ugjennomtrengelig for molekyler. Hvis en tett forbindelse av cytolemmaet oppstår i et begrenset område, dannes et adhesjonspunkt (desmosom). Et desmosom er et område med høy elektrontetthet og en diameter på opptil 1,5 μm, som utfører funksjonen med å mekanisk forbinde en celle med en annen. Slike kontakter er mer vanlige mellom epitelceller.

Det finnes også gaplignende forbindelser (nexus), hvis lengde når 2–3 µm. Cytolemmaer i slike forbindelser er adskilt fra hverandre med 2–3 nm. Ioner og molekyler passerer lett gjennom slike kontakter. Derfor kalles nexus også ledende forbindelser. For eksempel, i myokardiet overføres eksitasjon fra en kardiomyocytt til en annen gjennom nexus.

[ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Hyaloplasma

Hyaloplasma (hyaloplasma; fra gresk hyalinos - gjennomsiktig) utgjør omtrent 53–55 % av det totale volumet av cytoplasma, og danner en homogen masse med kompleks sammensetning. Hyaloplasmaet inneholder proteiner, polysakkarider, nukleinsyrer og enzymer. Med deltakelse av ribosomer syntetiseres proteiner i hyaloplasmaet, og ulike mellomliggende utvekslingsreaksjoner oppstår. Hyaloplasmaet inneholder også organeller, inneslutninger og cellekjernen.

[ 6 ], [ 7 ]

Celleorganeller

Organeller (organeller) er obligatoriske mikrostrukturer for alle celler, og utfører visse vitale funksjoner. Det skilles mellom membranorganeller og ikke-membranorganeller. Membranorganeller, atskilt fra det omkringliggende hyaloplasmaet av membraner, inkluderer endoplasmatisk retikulum, det indre nettapparatet (Golgi-komplekset), lysosomer, peroksisomer og mitokondrier.

Membranorganeller i cellen

Alle membranorganeller er bygget av elementære membraner, hvis organisasjonsprinsipp ligner på strukturen til cytolemmaer. Cytofysiologiske prosesser er assosiert med konstant adhesjon, fusjon og separasjon av membraner, mens adhesjon og forening av kun topologisk identiske membranmonolag er mulig. Dermed er det ytre laget av enhver organellmembran som vender mot hyaloplasma identisk med det indre laget av cytolemmaet, og det indre laget som vender mot organellens hulrom ligner på det ytre laget av cytolemmaet.

Membranorganeller i cellen

Ikke-membranorganeller i cellen

Ikke-membranorganeller i cellen inkluderer sentrioler, mikrotubuli, filamenter, ribosomer og polysomer.

Ikke-membranorganeller i cellen

Transport av stoffer og membraner i cellen

Stoffer sirkulerer i cellen og pakkes i membraner ("bevegelse av cellens innhold i beholdere"). Sortering av stoffer og deres bevegelse er forbundet med tilstedeværelsen av spesielle reseptorproteiner i membranene i Golgi-komplekset. Transport gjennom membraner, inkludert gjennom plasmamembranen (cytolemma), er en av de viktigste funksjonene til levende celler. Det finnes to typer transport: passiv og aktiv. Passiv transport krever ikke energiforbruk, aktiv transport er energiavhengig.

Transport av stoffer og membraner i cellen

Cellekjernen

Cellekjernen (s. karyon) finnes i alle menneskeceller unntatt erytrocytter og trombocytter. Cellekjernens funksjoner er å lagre og overføre arvelig informasjon til nye (datter-)celler. Disse funksjonene er knyttet til tilstedeværelsen av DNA i cellekjernen. Syntesen av proteiner – ribonukleinsyre-RNA og ribosomalt materiale – skjer også i cellekjernen.

Cellekjernen

[ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Celledeling. Cellesyklus

Veksten av en organisme skjer på grunn av økningen i antall celler gjennom deling. De viktigste metodene for celledeling i menneskekroppen er mitose og meiose. Prosessene som skjer under disse metodene for celledeling foregår på samme måte, men fører til forskjellige resultater.

Celledeling: cellesyklus

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]