Ce este o celulă?
Oamenii sunt compuși din trilioane de celule - unitatea de bază a vieții pe pământ. În acest articol, explicăm câteva dintre structurile găsite în celule și descriem câteva dintre numeroasele tipuri de celule găsite în corpul nostru.
Celulele pot fi considerate ca niște pachete mici care conțin fabrici minuscule, depozite, sisteme de transport și centrale electrice. Funcționează singuri, creându-și propria energie și auto-replicându-se - celula este cea mai mică unitate de viață care se poate replica.
Cu toate acestea, celulele comunică și ele între ele și se conectează pentru a crea un animal solid, bine lipit. Celulele construiesc țesuturi, care formează organe; iar organele lucrează împreună pentru a menține organismul în viață.
Robert Hook a descoperit pentru prima dată celulele în 1665. Le-a dat numele lor pentru că semănau cu cella (Latină pentru „camere mici”) unde călugării locuiau în mănăstiri.
În interiorul celulei
Diferite tipuri de celule pot arăta extrem de diferite și pot îndeplini roluri foarte diferite în interiorul corpului.
De exemplu, o celulă de spermă seamănă cu un mormoloc, o celulă de ou feminină este sferică, iar celulele nervoase sunt în esență tuburi subțiri.
În ciuda diferențelor lor, ele împărtășesc adesea anumite structuri; acestea sunt denumite organite (mini-organe). Mai jos sunt câteva dintre cele mai importante:
O diagramă simplificată a unei celule umane.
Nucleu
Nucleul poate fi considerat ca sediul celulei. În mod normal, există un nucleu per celulă, dar nu este întotdeauna cazul, celulele musculare scheletice, de exemplu, au două. Nucleul conține majoritatea ADN-ului celulei (o cantitate mică este găzduită în mitocondrii, vezi mai jos). Nucleul trimite mesaje pentru a spune celulei să crească, să se divizeze sau să moară.
Nucleul este separat de restul celulei printr-o membrană numită înveliș nuclear; porii nucleari din membrană permit prin molecule mici și ioni, în timp ce moleculele mai mari au nevoie de proteine de transport pentru a le ajuta să treacă.
Membrană plasmatică
Pentru a se asigura că fiecare celulă rămâne separată de vecina sa, este învelită într-o membrană specială cunoscută sub numele de membrana plasmatică. Această membrană este realizată în principal din fosfolipide, care împiedică pătrunderea substanțelor pe bază de apă în celulă. Membrana plasmatică conține o serie de receptori, care îndeplinesc o serie de sarcini, inclusiv fiind:
- Gardieni: Unii receptori permit anumite molecule prin și opresc altele.
- Markeri: Acești receptori acționează ca insigne de nume, informând sistemul imunitar că fac parte din organism și nu un invadator străin.
- Comunicatori: Unii receptori ajută celula să comunice cu alte celule și cu mediul.
- Elementele de fixare: Unii receptori ajută la legarea celulei de vecinii săi.
Citoplasma
Citoplasma este interiorul celulei care înconjoară nucleul și este în jur de 80% apă; include organele și un fluid asemănător jeleului numit citosol. Multe dintre reacțiile importante care au loc în celulă apar în citoplasmă.
Lizozomi și peroxizomi
Atât lizozomii, cât și peroxizomii sunt în esență saci de enzime. Lizozomii conțin enzime care descompun molecule mari, inclusiv părți vechi ale celulelor și materiale străine. Peroxisomii conțin enzime care distrug materialele toxice, inclusiv peroxidul.
Citoschelet
Citoscheletul poate fi considerat schela celulei. Îl ajută să mențină forma corectă. Cu toate acestea, spre deosebire de schele obișnuite, citoscheletul este flexibil; joacă un rol în diviziunea celulară și motilitatea celulelor - capacitatea unor celule de a se mișca, cum ar fi spermatozoizii, de exemplu.
Citoscheletul ajută și la semnalizarea celulară prin implicarea sa în absorbția materialului din afara celulei (endocitoză) și este implicat în mișcarea materialelor din interiorul celulei.
Reticul endoplasmatic
Reticulul endoplasmatic (ER) procesează moleculele din interiorul celulei și ajută la transportul acestora către destinațiile lor finale. În special, acesta sintetizează, pliază, modifică și transportă proteine.
ER este alcătuit din saci alungiți, numiți cisterne, ținute împreună de citoschelet. Există două tipuri: ER dur și ER neted.
aparate Golgi
Odată ce moleculele au fost procesate de ER, acestea se deplasează la aparatul Golgi. Aparatul Golgi este uneori considerat oficiul poștal al celulei, unde articolele sunt ambalate și etichetate. Odată ce materialele pleacă, acestea pot fi utilizate în celulă sau luate în afara celulei pentru a fi utilizate în altă parte.
Mitocondriile
Adesea denumită puterea celulei, mitocondriile ajută la transformarea energiei din alimentele pe care le consumăm în energie pe care celula o poate folosi - trifosfatul de adenozină (ATP). Cu toate acestea, mitocondriile au o serie de alte locuri de muncă, inclusiv depozitarea calciului și un rol în moartea celulară (apoptoză).
Ribozomi
În nucleu, ADN-ul este transcris în ARN (acid ribonucleic), o moleculă similară ADN-ului, care poartă același mesaj. Ribozomii citesc ARN-ul și îl traduc în proteine prin lipirea aminoacizilor în ordinea definită de ARN.
Unii ribozomi plutesc liber în citoplasmă; altele sunt atașate la ER.
Diviziune celulara
Corpul nostru înlocuiește în mod constant celulele. Celulele trebuie să se împartă din mai multe motive, inclusiv creșterea unui organism și pentru a umple golurile lăsate de celulele moarte și distruse după o leziune, de exemplu.
Există două tipuri de diviziune celulară: mitoza și meioza.
Mitoză
Mitoza este modul în care se împart majoritatea celulelor din corp. Celula „părinte” se împarte în două celule „fiice”.
Ambele celule fiice au aceiași cromozomi unul ca celălalt și părintele. Acestea sunt denumite diploide, deoarece au două copii complete ale cromozomilor.
Meioză
Meioza creează celule sexuale, cum ar fi sperma masculină și celulele ovule feminine. În meioză, o mică porțiune din fiecare cromozom se rupe și se lipeste de un alt cromozom; aceasta se numește recombinare genetică.
Aceasta înseamnă că fiecare dintre noile celule are un set unic de informații genetice. Acest proces permite ca diversitatea genetică să apară.
Deci, pe scurt, mitoza ne ajută să creștem, iar meioza ne asigură că suntem cu toții unici.
Tipuri de celule
Când luați în considerare complexitatea corpului uman, nu este de mirare că există sute de tipuri diferite de celule. Mai jos este o mică selecție de tipuri de celule umane:
Celule stem
Celulele stem sunt celule care încă nu au ales ce vor deveni. Unele se diferențiază pentru a deveni un anumit tip de celule, iar altele se divid pentru a produce mai multe celule stem. Se găsesc atât în embrion, cât și în unele țesuturi adulte, cum ar fi măduva osoasă.
Celulele osoase
Există cel puțin trei tipuri principale de celule osoase:
- Osteoclastele, care dizolvă osul.
- Osteoblaste, care formează os nou.
- Osteocitele, care sunt înconjurate de os și ajută la comunicarea cu alte celule osoase.
Celule de sânge
Există trei tipuri majore de celule sanguine:
- celule roșii din sânge, care transportă oxigenul în jurul corpului
- celule albe din sânge, care fac parte din sistemul imunitar
- trombocite, care ajută la formarea cheagurilor de sânge pentru a preveni pierderea de sânge după rănire
Celulele musculare
De asemenea, numite miocite, celulele musculare sunt celule tubulare lungi. Celulele musculare sunt importante pentru o gamă largă de funcții, inclusiv mișcarea, suportul și funcțiile interne, cum ar fi peristaltismul - mișcarea alimentelor de-a lungul intestinului.
Spermatozoizii
Aceste celule în formă de mormoloc sunt cele mai mici din corpul uman.
Sunt motile, ceea ce înseamnă că se pot mișca. Ei realizează această mișcare folosindu-și coada (flagelul), care este plină de mitocondrii care dau energie.
Spermatozoizii nu se pot diviza; ele poartă doar o copie a fiecărui cromozom (haploid), spre deosebire de majoritatea celulelor, care poartă două copii (diploid).
Celulă de ou feminină
În comparație cu celula spermatozoidă, celula ovulă feminină este un gigant; este cea mai mare celulă umană. Celula ovulă este, de asemenea, haploidă, astfel încât ADN-ul din spermă și ovul se poate combina pentru a crea o celulă diploidă.
Celule grase
Celulele adipoase se mai numesc și adipocite și sunt principalul constituent din țesutul adipos. Acestea conțin grăsimi stocate numite trigliceride care pot fi folosite ca energie atunci când este nevoie. Odată ce trigliceridele sunt epuizate, celulele adipoase se micșorează. Adipocitele produc, de asemenea, niște hormoni.
Celule nervoase
Celulele nervoase sunt sistemul de comunicare al corpului. De asemenea, numiți neuroni, acestea constau din două părți majore - corpul celular și procesele nervoase. Corpul central conține nucleul și alte organite, iar procesele nervoase (axoni sau dendrite) se desfășoară ca degetele lungi, purtând mesaje departe și în lat. Unii dintre acești axoni pot avea o lungime de peste 1 metru.
Pe scurt
Celulele sunt la fel de fascinante pe cât de variate. Într-un sens, ele sunt orașe autonome care funcționează singure, producându-și propria energie și proteine; într-un alt sens, ele fac parte din imensa rețea de celule care creează țesuturi, organe și noi.
