Narvas

Pagal šiuolaikines koncepcijas, kiekviena ląstelė yra universalus struktūrinis ir funkcinis gyvybės vienetas. Visų gyvų organizmų ląstelės turi panašią struktūrą. Ląstelės dauginasi tik dalijantis.

Ląstelė (ląstelė) yra elementarus tvarkingas gyvybės vienetas. Ji atlieka atpažinimo, medžiagų apykaitos ir energijos, dauginimosi, augimo ir regeneracijos, prisitaikymo prie kintančių vidinės ir išorinės aplinkos sąlygų funkcijas. Ląstelės yra įvairios savo forma, struktūra, chemine sudėtimi ir funkcijomis. Žmogaus kūne yra plokščių, sferinių, ovoidinių, kubinių, prizminių, piramidinių, žvaigždinių ląstelių. Yra ląstelių, kurių dydis svyruoja nuo kelių mikrometrų (maži limfocitai) iki 200 mikrometrų (kiaušialąstė).

Kiekvienos ląstelės turinį nuo aplinkos ir kaimyninių ląstelių skiria citolema (plazmolema), kuri užtikrina ląstelės ryšį su tarpląsteline aplinka. Ląstelės sudedamosios dalys, esančios citolemos viduje, yra branduolys ir citoplazma, kurią sudaro hialoplazma ir joje esančios organelės bei intarpai.

[ 1 ], [ 2 ]

Citolemma

Citolema, arba plazmalema, yra 9–10 nm storio ląstelės membrana. Ji atlieka dalijimosi ir apsaugines funkcijas, o dėl receptorių buvimo suvokia aplinkos poveikį (priėmimo funkcija). Citolema, atlikdama mainų ir pernašos funkcijas, perneša įvairias molekules (daleles) iš ląstelę supančios aplinkos į ląstelę ir priešinga kryptimi. Pernešimo į ląstelę procesas vadinamas endocitoze. Endocitozė skirstoma į fagocitozę ir pinocitozę. Fagocitozės metu ląstelė pagauna ir absorbuoja dideles daleles (negyvų ląstelių, mikroorganizmų daleles). Pinocitozės metu citolema suformuoja iškilimus, kurie virsta pūslelėmis, kuriose yra mažų dalelių, ištirpusių arba suspenduotų audinių skystyje. Pinocitozės pūslelės įmaišo jose esančias daleles į ląstelę.

Citolema taip pat dalyvauja medžiagų pašalinime iš ląstelės – egzocitozėje. Egzocitozė atliekama pūslelių, vakuolių, pagalba, kuriose iš ląstelės pašalintos medžiagos pirmiausia juda į citolemą. Pūslelių membrana susilieja su citolema, o jų turinys patenka į tarpląstelinę aplinką.

Receptoriaus funkcija atliekama citolemos paviršiuje, padedant glikolipidams ir glikoproteinams, kurie geba atpažinti chemines medžiagas ir fizinius veiksnius. Ląstelių receptoriai gali atskirti tokias biologiškai aktyvias medžiagas kaip hormonai, mediatoriai ir kt. Citolemos priėmimas yra svarbiausia tarpląstelinės sąveikos grandis.

Citolemoje, kuri yra pusiau pralaidi biologinė membrana, išskiriami trys sluoksniai: išorinis, tarpinis ir vidinis. Išorinis ir vidinis citolemos sluoksniai, kurių kiekvienas yra apie 2,5 nm storio, sudaro elektronų tankų lipidų dvigubą sluoksnį (dvisluoksnį). Tarp šių sluoksnių yra elektronų šviesos hidrofobinė lipidų molekulių zona, kurios storis yra apie 3 nm. Kiekviename lipidų dvigubo sluoksnio monosluoksnyje yra skirtingų lipidų: išoriniame - citochromo, glikolipidų, kurių angliavandenių grandinės nukreiptos į išorę; vidiniame monosluoksnyje, nukreiptame į citoplazmą, - cholesterolio molekulių, ATP-sintetazės. Baltymų molekulės yra citolemos storyje. Kai kurios iš jų (integralios arba transmembraninės) praeina per visą citolemos storį. Kiti baltymai (periferiniai arba išoriniai) yra vidiniame arba išoriniame membranos monosluoksnyje. Membraniniai baltymai atlieka įvairias funkcijas: vieni yra receptoriai, kiti - fermentai, o kiti - įvairių medžiagų nešėjai, nes atlieka transportavimo funkcijas.

Išorinį citolemos paviršių dengia plonas, fibrilinis (nuo 7,5 iki 200 nm) glikokalikso sluoksnis. Glikokaliksą sudaro glikolipidų, glikoproteinų ir kitų angliavandenių junginių šoninės angliavandenių grandinės. Polisacharidų pavidalo angliavandeniai sudaro išsišakojančias grandines, sujungtas citolemos lipidais ir baltymais.

Kai kurių ląstelių paviršiuje esanti citolema sudaro specializuotas struktūras: mikrovilius, blakstienas, tarpląstelinius ryšius.

Mikroplaukeliai (mikrogaureliai) yra iki 1–2 µm ilgio ir iki 0,1 µm skersmens. Tai piršto formos išaugos, padengtos citolema. Mikrogaurelių centre yra lygiagrečių aktino filamentų pluoštai, prisitvirtinę prie citolemos mikrogaurelių viršuje ir šonuose. Mikrogaureliai padidina laisvą ląstelių paviršių. Leukocitų ir jungiamojo audinio ląstelėse mikrogaureliai yra trumpi, žarnyno epitelio – ilgi, ir jų yra tiek daug, kad sudaro vadinamąjį šepetėlio kraštą. Dėl aktino filamentų mikrogaureliai yra judrūs.

Blakstienos ir žiuželiai taip pat yra judrūs, jų judesiai švytuoklės formos, banguoti. Laisvas kvėpavimo takų, sėklinio latako ir kiaušintakių blakstieninio epitelio paviršius padengtas iki 5–15 μm ilgio ir 0,15–0,25 μm skersmens blakstienėlėmis. Kiekvieno blakstienėlės centre yra ašinis siūlas (aksonema), sudarytas iš devynių tarpusavyje sujungtų periferinių dvigubų mikrovamzdelių, kurie supa aksonemą. Pradinė (proksimalinė) mikrovamzdelio dalis baigiasi pamatinio kūno, esančio ląstelės citoplazmoje ir taip pat sudaryto iš mikrovamzdelių, forma. Žiuželiai savo struktūra yra panašios į blakstienėles, jie atlieka koordinuotus osciliacinius judesius dėl mikrovamzdelių slydimo vienas kito atžvilgiu.

Citolemma dalyvauja tarpląstelinių jungčių formavime.

Tarpląstelinės jungtys susidaro ląstelių sąlyčio taškuose, jos užtikrina tarpląstelinę sąveiką. Tokios jungtys (kontaktai) skirstomos į paprastas, dantytas ir tankias. Paprastoji jungtis – tai kaimyninių ląstelių citolemų konvergencija (tarpląstelinė erdvė) 15–20 nm atstumu. Dantytoje jungtyje vienos ląstelės citolemos išsikišimai (dantys) įeina (pleištas) tarp kitos ląstelės dantų. Jei citolemos išsikišimai yra ilgi, giliai įeina tarp tokių pačių kitos ląstelės išsikišimų, tai tokios jungtys vadinamos piršto formos (interdigitacijos).

Specialiose tankiose tarpląstelinėse jungtyse kaimyninių ląstelių citolemos yra taip arti, kad jos susilieja viena su kita. Taip sukuriama vadinamoji blokuojanti zona, nepralaidi molekulėms. Jei tankus citolemos ryšys atsiranda ribotoje srityje, susidaro sukibimo vieta (desmosoma). Desmosoma yra didelio elektronų tankio sritis, kurios skersmuo siekia iki 1,5 μm, atliekanti mechaninio vienos ląstelės sujungimo su kita funkciją. Tokie kontaktai dažniau pasitaiko tarp epitelio ląstelių.

Taip pat yra tarpo formos jungčių (nexusų), kurių ilgis siekia 2–3 µm. Tokių jungčių citolemos yra nutolusios viena nuo kitos 2–3 nm atstumu. Jonai ir molekulės lengvai praeina per tokius kontaktus. Todėl nexusai dar vadinami laidžiaisiais ryšiais. Pavyzdžiui, miokarde sužadinimas perduodamas iš vieno kardiomiocito į kitą per nexusus.

[ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Hialoplazma

Hialoplazma (hialoplazma; iš graikų k. hyalinos – skaidrus) sudaro apie 53–55 % viso citoplazmos tūrio, sudarydama sudėtingos sudėties homogeninę masę. Hialoplazmoje yra baltymų, polisacharidų, nukleino rūgščių ir fermentų. Dalyvaujant ribosomoms, hialoplazmoje sintetinami baltymai, vyksta įvairios tarpinės mainų reakcijos. Hialoplazmoje taip pat yra organelių, intarpų ir ląstelės branduolio.

[ 6 ], [ 7 ]

Ląstelių organelės

Organelės (organelės) yra būtinos visoms ląstelėms mikrostruktūros, atliekančios tam tikras gyvybines funkcijas. Skiriamos membraninės ir nemembraninės organelės. Membraninėms organelėms, atskirtoms nuo aplinkinės hialoplazmos membranomis, priklauso endoplazminis tinklas, vidinis tinklelio aparatas (Golgio kompleksas), lizosomos, peroksisomos ir mitochondrijos.

Ląstelės membraninės organelės

Visos membraninės organelės sudarytos iš elementarių membranų, kurių organizacijos principas panašus į citolemų struktūrą. Citofiziologiniai procesai susiję su nuolatiniu membranų sukibimu, susiliejimu ir atsiskyrimu, tuo tarpu galimas tik topologiškai identiškų membraninių monosluoksnių sukibimas ir suvienijimas. Taigi, bet kurios organelės membranos, nukreiptos į hialoplazmą, išorinis sluoksnis yra identiškas citolemos vidiniam sluoksniui, o vidinis sluoksnis, nukreiptas į organelės ertmę, yra panašus į citolemos išorinį sluoksnį.

Ląstelės membraninės organelės

Nemembraninės ląstelės organelės

Nemembraninės ląstelės organelės apima centrioles, mikrovamzdelius, filamentus, ribosomas ir polisomas.

Nemembraninės ląstelės organelės

Medžiagų ir membranų pernaša ląstelėje

Medžiagos cirkuliuoja ląstelėje, būdamos supakuotos membranose („ląstelės turinio judėjimas talpyklose“). Medžiagų rūšiavimas ir jų judėjimas yra susijęs su specialių receptorių baltymų buvimu Goldžio komplekso membranose. Transportas per membranas, įskaitant per plazminę membraną (citolemą), yra viena iš svarbiausių gyvų ląstelių funkcijų. Yra du transportavimo tipai: pasyvus ir aktyvus. Pasyviam transportui nereikia energijos sąnaudų, aktyviam transportui reikia energijos.

Medžiagų ir membranų pernaša ląstelėje

Ląstelės branduolys

Branduolys (s. karyon) yra visose žmogaus ląstelėse, išskyrus eritrocitus ir trombocitus. Branduolio funkcijos yra paveldimos informacijos saugojimas ir perdavimas naujoms (dukterinėms) ląstelėms. Šios funkcijos susijusios su DNR buvimu branduolyje. Branduolyje taip pat vyksta baltymų – ribonukleino rūgšties, RNR ir ribosominių medžiagų – sintezė.

Ląstelės branduolys

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

Ląstelių dalijimasis. Ląstelių ciklas

Organizmo augimas vyksta dėl ląstelių skaičiaus padidėjimo dalijimosi būdu. Pagrindiniai ląstelių dalijimosi būdai žmogaus organizme yra mitozė ir mejozė. Šių ląstelių dalijimosi būdų metu vykstantys procesai vyksta vienodai, tačiau duoda skirtingus rezultatus.

Ląstelių dalijimasis: ląstelių ciklas

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