Cușcă

Conform conceptelor moderne, fiecare celulă este o unitate structurală și funcțională universală a vieții. Celulele tuturor organismelor vii au o structură similară. Celulele se reproduc doar prin diviziune.

O celulă (cellula) este o unitate elementară ordonată a vieții. Aceasta îndeplinește funcțiile de recunoaștere, metabolism și energie, reproducere, creștere și regenerare, adaptare la condițiile schimbătoare ale mediului intern și extern. Celulele sunt diverse prin formă, structură, compoziție chimică și funcții. În corpul uman există celule plate, sferice, ovoidale, cubice, prismatice, piramidale, stelate. Există celule cu dimensiuni cuprinse între câțiva micrometri (limfocitul mic) și 200 de micrometri (ovulul).

Conținutul fiecărei celule este separat de mediu și de celulele vecine prin citolemă (plasmolemă), care asigură relația celulei cu mediul extracelular. Componentele constitutive ale celulei, situate în interiorul citolemei, sunt nucleul și citoplasma, care este formată din hialoplasmă și organite și incluziuni situate în aceasta.

[ 1 ], [ 2 ]

Citolemă

Citolema, sau plasmalema, este o membrană celulară cu grosimea de 9-10 nm. Aceasta îndeplinește funcții de diviziune și protecție și percepe influențele mediului datorită prezenței receptorilor (funcție de recepție). Citolema, îndeplinind funcții de schimb și transport, transferă diverse molecule (particule) din mediul înconjurător al celulei în celulă și în direcția opusă. Procesul de transfer în celulă se numește endocitoză. Endocitoza este împărțită în fagocitoză și pinocitoză. În timpul fagocitozei, celula captează și absoarbe particule mari (particule de celule moarte, microorganisme). În timpul pinocitozei, citolema formează proeminențe care se transformă în vezicule, care implică particule mici dizolvate sau suspendate în fluidul tisular. Veziculele pinocitotice amestecă particulele care se află în ele în celulă.

Citolema participă, de asemenea, la eliminarea substanțelor din celulă - exocitoza. Exocitoza se realizează cu ajutorul veziculelor, vacuolelor, în care substanțele eliminate din celulă se deplasează mai întâi în citolemă. Membrana veziculelor se contopește cu citolema, iar conținutul acestora intră în mediul extracelular.

Funcția receptorului se desfășoară la suprafața citolemei cu ajutorul glicolipidelor și glicoproteinelor, care sunt capabile să recunoască substanțe chimice și factori fizici. Receptorii celulari pot distinge substanțe biologic active precum hormoni, mediatori etc. Recepția citolemei este cea mai importantă verigă în interacțiunile intercelulare.

În citolemă, care este o membrană biologică semipermeabilă, se disting trei straturi: exterior, intermediar și interior. Straturile exterior și interior ale citolemei, fiecare cu o grosime de aproximativ 2,5 nm, formează un strat dublu lipidic dens în electroni (bistrat). Între aceste straturi se află o zonă hidrofobă de electroni și lumină formată din molecule lipidice, a cărei grosime este de aproximativ 3 nm. În fiecare monostrat al bistratului lipidic există diferite lipide: în exterior - citocrom, glicolipide, ale căror lanțuri carbohidrați sunt orientate spre exterior; în monostratul interior orientat spre citoplasmă - molecule de colesterol, ATP sintetază. Moleculele de proteine sunt situate în grosimea citolemei. Unele dintre ele (integrale sau transmembranare) trec prin întreaga grosime a citolemei. Alte proteine (periferice sau externe) se află în monostratul interior sau exterior al membranei. Proteinele membranare îndeplinesc diverse funcții: unele sunt receptori, altele sunt enzime, iar altele sunt purtători de diverse substanțe, deoarece îndeplinesc funcții de transport.

Suprafața exterioară a citolemei este acoperită cu un strat subțire fibrilar (de la 7,5 la 200 nm) de glicocalix. Glicocalixul este format din lanțurile carbohidrați laterale ale glicolipidelor, glicoproteinelor și altor compuși carbohidrați. Carbohidrații sub formă de polizaharide formează lanțuri ramificate conectate prin lipide și proteine ale citolemei.

Citolema de la suprafața unor celule formează structuri specializate: microvili, cili, conexiuni intercelulare.

Microvilii (microvilii) au o lungime de până la 1-2 µm și un diametru de până la 0,1 µm. Sunt excrescențe degetale acoperite cu citolemă. În centrul microvililor se află fascicule de filamente de actină paralele atașate de citolemă în partea superioară a microvililor și pe lateralele acesteia. Microvilii măresc suprafața liberă a celulelor. În leucocite și celulele țesutului conjunctiv, microvilii sunt scurți, în epiteliul intestinal sunt lungi și sunt atât de mulți încât formează așa-numita bordură în perie. Datorită filamentelor de actină, microvilii sunt mobili.

Cilii și flagelii sunt, de asemenea, mobili, mișcările lor fiind în formă de pendulă, asemănătoare valurilor. Suprafața liberă a epiteliului ciliat al tractului respirator, canalului deferent și trompelor uterine este acoperită cu cili cu lungimea de până la 5-15 μm și diametrul de 0,15-0,25 μm. În centrul fiecărui ciliu se află un filament axial (axonem) format din nouă microtubuli dubli periferici conectați între ei, care înconjoară axonemul. Partea inițială (proximală) a microtubulului se termină sub forma unui corp bazal situat în citoplasma celulei și format, de asemenea, din microtubuli. Flagelii sunt similari ca structură cu cilii, aceștia efectuând mișcări oscilatorii coordonate datorită alunecării microtubulilor unul față de celălalt.

Citolema este implicată în formarea conexiunilor intercelulare.

Joncțiunile intercelulare se formează în punctele de contact dintre celule, asigurând interacțiuni intercelulare. Astfel de joncțiuni (contacte) se împart în simple, dințate și dense. O joncțiune simplă este convergența citolemelor celulelor vecine (spațiul intercelular) la o distanță de 15-20 nm. Într-o joncțiune dințată, proeminențele (dinții) citolemei unei celule intră (se înclină) între dinții altei celule. Dacă proeminențele citolemei sunt lungi, intră adânc între aceleași proeminențe ale altei celule, atunci astfel de joncțiuni se numesc degete (interdigitații).

În joncțiunile intercelulare dense speciale, citolema celulelor vecine este atât de apropiată încât acestea se îmbină între ele. Aceasta creează o așa-numită zonă de blocare, impermeabilă moleculelor. Dacă apare o conexiune densă a citolemei într-o zonă limitată, atunci se formează un punct de aderență (desmosom). Un desmosom este o zonă cu densitate electronică mare, cu un diametru de până la 1,5 μm, care îndeplinește funcția de conectare mecanică a unei celule cu alta. Astfel de contacte sunt mai frecvente între celulele epiteliale.

Există, de asemenea, conexiuni de tip spațiu (nexuri), a căror lungime ajunge la 2-3 µm. Citolemele din astfel de conexiuni sunt distanțate unele de altele cu 2-3 nm. Ionii și moleculele trec ușor prin astfel de contacte. Prin urmare, nexurile sunt numite și conexiuni conductoare. De exemplu, în miocard, excitația este transmisă de la un cardiomiocit la altul prin nexuri.

[ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Hialoplasmă

Hialoplasma (hyaloplasma; din grecescul hyalinos - transparent) reprezintă aproximativ 53-55% din volumul total al citoplasmei, formând o masă omogenă cu compoziție complexă. Hialoplasma conține proteine, polizaharide, acizi nucleici și enzime. Cu participarea ribozomilor, proteinele sunt sintetizate în hialoplasmă și au loc diverse reacții intermediare de schimb. Hialoplasma conține, de asemenea, organite, incluziuni și nucleul celular.

[ 6 ], [ 7 ]

Organele celulare

Organelele (organellae) sunt microstructuri obligatorii pentru toate celulele, care îndeplinesc anumite funcții vitale. Se face o distincție între organitele membranare și cele nemembranare. Organelele membranare, separate de hialoplasma înconjurătoare prin membrane, includ reticulul endoplasmatic, aparatul de plasă internă (complexul Golgi), lizozomii, peroxizomii și mitocondriile.

Organele membranare ale celulei

Toate organitele membranare sunt construite din membrane elementare, al căror principiu de organizare este similar cu structura citolemelor. Procesele citofiziologice sunt asociate cu aderența, fuziunea și separarea constantă a membranelor, în timp ce aderența și unificarea sunt posibile doar a monostraturilor membranare identice topologic. Astfel, stratul exterior al oricărei membrane organitale orientate spre hialoplasmă este identic cu stratul interior al citolemei, iar stratul interior orientat spre cavitatea organitei este similar cu stratul exterior al citolemei.

Organele membranare ale celulei

Organele non-membranare ale celulei

Organelurile non-membranare ale celulei includ centrioli, microtubuli, filamente, ribozomi și polizomi.

Organele non-membranare ale celulei

Transportul substanțelor și al membranelor în celulă

Substanțele circulă în celulă, fiind ambalate în membrane („mișcarea conținutului celulei în recipiente”). Sortarea substanțelor și mișcarea lor sunt asociate cu prezența unor proteine receptoare speciale în membranele complexului Golgi. Transportul prin membrane, inclusiv prin membrana plasmatică (citolemă), este una dintre cele mai importante funcții ale celulelor vii. Există două tipuri de transport: pasiv și activ. Transportul pasiv nu necesită cheltuieli energetice, transportul activ este dependent de energie.

Transportul substanțelor și al membranelor în celulă

Nucleul celular

Nucleul (denumit și karyon) este prezent în toate celulele umane, cu excepția eritrocitelor și trombocitelor. Funcțiile nucleului sunt de a stoca și transmite informații ereditare către celule noi (fiice). Aceste funcții sunt asociate cu prezența ADN-ului în nucleu. Sinteza proteinelor - ARN-ul acidului ribonucleic și materialele ribozomale - are loc, de asemenea, în nucleu.

Nucleul celular

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

Diviziunea celulară. Ciclul celular

Creșterea unui organism are loc datorită creșterii numărului de celule prin diviziune. Principalele metode de diviziune celulară în corpul uman sunt mitoza și meioza. Procesele care au loc în timpul acestor metode de diviziune celulară se desfășoară în același mod, dar duc la rezultate diferite.

Diviziunea celulară: ciclul celular

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