|
 Początek nowego życia daje jedno zapłodnione jajo, z którego powstają wszystkie bardzo liczne komórki ludzkiego ciała. Ilu tam jest? Według niektórych szacunków około 100 bilionów, ale myślę, że nikt nie może podać dokładnej liczby.
Komórki rodzą się i umierają. Na przykład wiek nerwowy i mięśniowy jest równy stuleciu człowieka, erytrocytów i niektórych innych krwinek - do stu dni, a komórki nabłonka jelita i skóry żyją tylko przez kilka dni .
Każda z tych niewidocznych gołym okiem struktur, z których podobnie jak cegły budowany jest organizm wielokomórkowy, jest z kolei organizmem niezwykle złożonym.
Spójrz na kolorową zakładkę, a zobaczysz, że komórka ma błonę, cytoplazmę, jądro. Organelle komórkowe „unoszą się” w cytoplazmie: mitochondria są stacjami energetycznymi komórki; lizosomy - struktury odpowiedzialne za utylizację lipidów, białek, polisacharydów; kompleks lamelarny, czyli aparat Golgiego, zaangażowany w „upakowanie” i usuwanie wewnątrzkomórkowej wydzieliny na zewnątrz komórki i innych struktur.
Chociaż schemat przedstawia dość szczegółowo strukturę komórki, nadal nie w pełni odpowiada rzeczywistości, ponieważ nie przekazuje głównej właściwości żywej komórki - ruchu. Ruch ten można zaobserwować za pomocą fotografii kinematograficznej. Czasami ruchliwość komórki sprawia wrażenie gwałtownego wrzenia. Cytoplazma porusza się, gwałtownie zmienia prędkość, czasami się zatrzymuje. Rdzeń pulsuje, kurczy się, a następnie rozszerza, a rdzeń obraca się. Wdziera się, przechwytuje składniki odżywcze, wodę i wystaje, uwalniając substancje odpadowe, zewnętrzną błonę komórkową. Ruch odzwierciedla żywotną aktywność komórki, procesy w niej nieustannie zachodzące. Klatkę można porównać do zautomatyzowanej fabryki chemicznej, w różnych warsztatach, w których wytwarzane są różnorodne produkty. Lista związków chemicznych działających w komórce obejmowałaby dziesiątki tysięcy nazw. Niektóre substancje powstają, inne się rozpadają. Na przykład aminokwasy są używane do budowy dużych cząsteczek białka. Z kolei gdy białko się rozpada, aminokwasyktóre są poddawane recyklingowi itp.
Schematyczne przedstawienie komórki na poziomie ultrastrukturalnym; 1 - otoczka komórki; 2 - cytoplazma; 3 - rdzeń; 4 - rdzeń powłoki; 5 - jąderko; 6 - mitochondria; 7 - kompleks lamelarny; 8 - lizosomy; 9 - pęcherzyki lub pęcherzyki zapewniające wymianę między komórką a jej otoczeniem; inne konstrukcje.
Eksperymentator, który chce sztucznie zsyntetyzować najprostsze białko, będzie musiał pokonać spore trudności i uwzględnić wiele czynników, aby stworzyć warunki do syntezy. A komórka tworzy je co minutę, oszczędnie wykorzystując zasoby energii, ściśle i dokładnie koordynując setki reakcji chemicznych. W razie potrzeby komórka jest zdolna do niezwykle elastycznej adaptacji - przystosowania się do różnych okoliczności, zmiany charakteru i przebiegu procesów wewnątrzkomórkowych.
W procesach adaptacyjnych aktywnie uczestniczą specjalne struktury molekularne błon - receptory, które dostrzegają podrażnienia ze środowiska otaczającego komórkę.
Receptory komórkowe to białka wystające z powierzchni błony komórkowej i mające zdolność poruszania się po niej. Stopień ich ruchliwości zależy od budowy molekularnej receptora, rodzaju komórki oraz etapu jej cyklu życiowego. Tak więc receptory swobodnie poruszających się komórek, powiedzmy limfocytów, mają wysoką ruchliwość wzdłuż błony, a receptory, na przykład komórki nabłonkowe, są znacznie mniej ruchliwe. Innymi słowy, ta właściwość jest określana przede wszystkim przez określoną funkcję każdej komórki.
Metoda przekazywania informacji z receptora do organelli komórkowych nie została jeszcze określona, ale wynik jest już znany. Jego istotą jest wzmocnienie wszystkich procesów metabolicznych w komórce; aktywowana jest synteza białek, zwiększa się przepuszczalność składników odżywczych i produktów przemiany materii, aktywuje się wydzielanie i inne funkcje.
Obecnie specyficzne receptory zidentyfikowano nawet w pojedynczych organellach komórkowych, na przykład w mitochondriach, ale jak dotąd wiadomo o nich tylko to, że istnieją.
Odkryta ponad 300 lat temu komórka nigdy nie przestaje zadziwiać naukowców.
Komórki organizmu człowieka: I - komórka nabłonka, 2 - erytrocyt, 3 - limfocyt, 4 - neutrofil, 5 - eozynofil, 6 - fibroblast, 7 - makrofagi, 8 - włókna kolagenowe, 9 - osteocyty (komórka tkanki kostnej) , 10 - komórka mięśni gładkich, II - komórka mięśni poprzecznie prążkowanych, 12 - komórka nerwowa.
Teraz morfolodzy, biolodzy, genetyka, immunolodzy, fizycy, chemicy, cybernetyka zajmują się rozszyfrowywaniem jej tajemnic… Być może nie da się wymienić wszystkich „zainteresowanych”. I samo to nie mówi o tym, jak ważne jest wszystko, co jest związane z komórką!
Komórka jest etapem poznawania procesów zachodzących w organizmie. Oczywiście funkcja organizmu wielokomórkowego jest niezmiernie bardziej złożona niż życie pojedynczej komórki. A przecież to z pracy pojedynczych komórek kształtuje się na przykład zadziwiająca złożonością aktywność ośrodkowego układu nerwowego; kolosalna praca jest wykonywana przez zespoły komórkowe, które tworzą mięsień sercowy itp.
Zdrowie człowieka ostatecznie zależy od stanu komórek, dlatego większość chorób można uznać za choroby komórek.
Na przykład wady rozwojowe są związane z załamaniem mechanizmu wewnątrzkomórkowego. Kiedy trzeba obserwować podział komórek, zawsze podziwia się dokładność, klarowność zmian we wzorcach tzw. Mitozy - rozbieżności i ułożenia chromosomów, nośników informacji dziedzicznej. Ale czasami dobrze naoliwiony mechanizm podziału i dywergencji chromosomów nie działa, a jeśli te naruszenia występują w komórkach rozrodczych, pojawiają się wady rozwojowe o różnym nasileniu. Nadal nie jest do końca jasne, jakie siły rządzą procesem mitozy. W tym kierunku prowadzi się wiele prac badawczych, których powodzenie zależy od profilaktyki i leczenia wad wrodzonych.
Tak zwana cholera trzustkowa polega na niekontrolowanym wzroście komórek endokrynologicznych jelita cienkiego. Wydzielają dużą ilość hormonów - sekretyny, enterogastronu, w wyniku czego wzrasta wydzielanie płynów w jelicie cienkim i dochodzi do niekontrolowanej biegunki.
Jeśli komórki naczyniowe stracą zdolność niszczenia i wydalania cholesterolu, istnieje zagrożenie choroby układu krążenia, zwłaszcza miażdżyca.
Zmiana struktury barwnika oddechowego, hemoglobiny zawartej w krwinkach czerwonych - erytrocytach, pociąga za sobą zmniejszenie jego zdolności do wiązania i transportu tlenu do tkanek i narządów. Konsekwencją jest głód tlenu, który objawia się opóźnieniem wzrostu i sinicą skóry oraz zmniejszeniem aktywności mięśni i niewydolnością serca.
Cykl życia komórki (podział, przygotowanie do rozmnażania, wzrost itp.) Jest oznaczony pojedynczymi strzałkami. Kiedy komórka traci zdolność podziału, starzeje się i umiera (podwójne strzałki). Przedwczesna śmierć komórki może nastąpić na dowolnym etapie (przerywane strzałki), gdy zostanie wystawiona na działanie szkodliwych czynników.
Jeśli lizosomy (nosiciele ogromnej liczby różnych enzymów) komórek mózgowych nie zawierają enzymu trawiącego tłuszcz, to gromadzi się on w lizosomach i rozwija się tak zwana choroba Tay-Sachsa, prowadząca do demencji i paraliżu.
Najpilniejszy problem współczesnej medycyny, jakim są choroby onkologiczne, wiąże się również z naruszeniem procesów wewnątrzkomórkowych. Komórka rakowa to komórka, której organelle z jakiegoś powodu zmieniły swoje funkcje, jest to komórka zdegenerowana, „szalona”.W takich komórkach wymiana zachodzi w sposób niekontrolowany i, co najważniejsze, ich genetycznie zaprogramowany uporządkowany podział zostaje zakłócony; zaczynają się dzielić w sposób niekontrolowany, wyrastając w guz.
Wreszcie komórka wiąże się z opracowywaniem metod wczesnej diagnostyki różnych chorób, a także poszukiwaniem nowych leków ...
Wydaje się, że już z podanych przykładów wynika, że szczegółowe badanie komórki i jej funkcji pozwala rozwiązać problemy, od których zależy dalszy rozwój współczesnej medycyny. I nauka i praktyka.
V. A. Shakhlamov
|
