Хората са съставени от трилиони клетки – основната единица на живота на земята. В тази статия ние обясняваме някои от структурите, намерени в клетките, и описваме някои от многото видове клетки, открити в тялото ни.
Клетките могат да се смятат за малки опаковки, които съдържат мини фабрики, складове, транспортни системи и електроцентрали. Те функционират сами, създавайки собствена енергия и самоподпомагане – клетката е най-малката единица от живота, която може да се възпроизвежда.
Въпреки това, клетките също комуникират помежду си и се свързват, за да създадат здраво и добре залепено животно. Клетките изграждат тъкани, които образуват органи; и органите работят заедно, за да запазят жизнения организъм.
Робърт Хук за пръв път открил килии през 1665 г. Той им дал името си, защото приличали на латинските "малки стаи", където живеели монаси в манастирите.
Вътре в килията
Различните видове клетки могат да изглеждат различно и да изпълняват много различни роли в тялото.
Например, една сперматозоидна клетка наподобява една поляна, една женска яйцеклетка е сферична и нервните клетки са по същество тънки тръби.
Въпреки различията си, те често споделят определени структури; те се наричат органели (мини-органи). По-долу са някои от най-важните:
ядро
Ядрото може да се смята за централата на клетката. Обикновено има едно ядро на клетка, но това не винаги е така, клетките на скелетните мускули, например, имат две. Ядрото съдържа по-голямата част от ДНК на клетката (малко количество се помещава в митохондриите, виж по-долу). Ядрото изпраща съобщения, за да каже на клетката да расте, да се разделя или да умре.
Ядрото се отделя от останалата част от клетката от мембрана, наречена ядрен плик; ядрените пори в мембраната позволяват чрез малки молекули и йони, докато по-големите молекули се нуждаят от транспортни протеини, за да им помогнат.
Плазмената мембрана
За да се гарантира, че всяка клетка остава отделена от съседката, тя се обвива в специална мембрана, известна като плазмена мембрана. Тази мембрана се състои предимно от фосфолипиди, които предотвратяват навлизането на веществата на водна основа в клетката. Плазмената мембрана съдържа набор от рецептори, които изпълняват редица задачи, включително:
- Пазители: Някои рецептори позволяват да преминат определени молекули и да ги спират.
- Маркери: Тези рецептори действат като имена, информирайки имунната система, че те са част от организма, а не чужд нашественик.
- Комуникатори: Някои рецептори помагат на клетката да комуникира с други клетки и с околната среда.
- Съединители: Някои рецептори помагат за свързването на клетката с нейните съседи.
цитоплазма
Цитоплазмата е вътрешността на клетката, която заобикаля ядрото и е около 80% вода; тя включва органелите и желеобразна течност, наречена цитозол. Много от важните реакции, които се случват в клетката, се появяват в цитоплазмата.
Лизозоми и пероксизоми
Както лизозомите, така и пероксизомите са основно сакове на ензими. Лизозомите съдържат ензими, които разграждат големи молекули, включително стари части от клетките и чужди материали. Пероксизомите съдържат ензими, които разрушават токсични материали, включително пероксид.
Цитоскелет
Цитоскелетът може да се разглежда като скеле на клетката. То помага да се поддържа правилната форма. Въпреки това, за разлика от обикновените скелета, цитоскелетът е гъвкав; тя играе роля в клетъчното делене и клетъчната подвижност – способността на някои клетки да се движат, например клетки на спермата, например.
Цитоскелетът също помага при клетъчната сигнализация чрез участието си в усвояването на материал извън клетката (ендоцитоза) и участва в движението на материалите в клетката.
Ендоплазмения ретикулум
Ендоплазменият ретикулум (ER) обработва молекулите в клетката и помага да се транспортират до крайните дестинации. По-специално, той синтезира, сгъва, модифицира и транспортира протеини.
ER е съставен от удължени сакове, наречени цистерни, държани заедно от цитоскелета. Има два типа: груб ER и гладка ER.
апарат на Голджи
След като молекулите бъдат обработени от ER, те пътуват до апарата Golgi. Апаратът "Голджи" понякога се счита за пощенската станция на килията, където артикулите са опаковани и етикетирани. След като материалите напуснат, те могат да бъдат използвани в клетката или изнесени извън клетката за използване другаде.
Митохондриите
Често наричана електроцентрала на клетката, митохондриите помагат да превърнат енергията от храната, която ядем в енергията, която клетката може да използва – аденозин трифосфат (АТФ). Митохондриите обаче имат редица други работни места, включително съхранение на калций и роля в клетъчната смърт (апоптоза).
Рибозомите
В ядрото ДНК се транскрибира в РНК (рибонуклеинова киселина), молекула, подобна на ДНК, която носи едно и също послание. Рибозомите прочитат РНК и я превръщат в протеин чрез свързване на аминокиселини в реда, определен от РНК.
Някои рибозоми плават свободно в цитоплазмата; други са прикрепени към ER.
Клетъчно деление
Тялото ни постоянно замества клетките. Клетките трябва да се разделят по редица причини, включително растежа на организъм и да запълнят празнините, оставени от мъртвите и разрушени клетки след травма например.
Има два вида клетъчно деление: митозис и мейоза.
митоза
Митозата е как повечето от клетките в тялото се разделят. "Родителската" клетка се разделя на две "дъщерни" клетки.
Двете дъщерни клетки имат едни и същи хромозоми както помежду си, така и родителя. Те се наричат диплоидни, защото имат две пълни копия на хромозомите.
смекчен израз
Мейозата създава сексуални клетки, като мъжките сперматозоиди и женските яйцеклетки.При мейозата малка част от всяка хромозома се разпада и се придържа към друга хромозома; това се нарича генетична рекомбинация.
Това означава, че всяка от новите клетки има уникален набор от генетична информация. Този процес позволява генетичното разнообразие да се случи.
Така, накратко, митозата ни помага да растем, а мейозата гарантира, че всички сме уникални.
Типове клетки
Когато разглеждате сложността на човешкото тяло, не е изненадващо, че има стотици различни видове клетки. По-долу има малък подбор от типове човешки клетки:
Стволови клетки
Стволовите клетки са клетки, които все още трябва да изберат това, което ще станат. Някои се отличават, за да станат определен тип клетки, а други се разделят, за да произвеждат повече стволови клетки. Те се срещат както в ембриона, така и в някои възрастни тъкани, като костен мозък.
Костни клетки
Има поне три основни типа костни клетки:
- Остеокласти, които разтварят костите.
- Остеобласти, които образуват нова кост.
- Остеоцитите, които са заобиколени от костите и комуникират с други костни клетки.
Кръвни клетки
Има три основни типа кръвни клетки:
- червени кръвни клетки, които носят кислород около тялото
- белите кръвни клетки, които са част от имунната система
- тромбоцитите, които помагат за образуването на кръвен съсирек, за да се предотврати загубата на кръв след нараняване
Мускулни клетки
Също така наричани миоцити, мускулните клетки са дълги, тубуларни клетки. Мускулните клетки са важни за широк спектър от функции, включително движение, подкрепа и вътрешни функции, като перисталтика – движението на храната по червата.
Клетки на спермата
Тези клетки с форма на чашка са най-малките в човешкото тяло.
Те са подвижни, което означава, че могат да се движат. Те постигат това движение, като използват опашката си (флагел), която е снабдена с енергийно даващи митохондрии.
Клетките на спермата не могат да се разделят; те носят само едно копие от всяка хромозома (хаплоид), за разлика от повечето от клетките, които носят две копия (диплоидно).
Женска яйцеклетка
В сравнение със спермата, женската яйцеклетка е гигант; това е най-голямата човешка клетка. Яйчната клетка също е хаплоидна, така че ДНК от спермата и яйцето може да се комбинира, за да се създаде диплоидна клетка.
Мастните клетки
Мастните клетки също се наричат адипоцити и са основната съставка на мастната тъкан. Те съдържат съхранени мазнини, наречени триглицериди, които могат да се използват като енергия, когато е необходимо. След като се използват триглицеридите, мастните клетки се свиват. Адипоцитите също произвеждат някои хормони.
Нервни клетки
Нервните клетки са комуникационната система на тялото. Също така наричани неврони, те се състоят от две основни части – клетъчното тяло и нервните процеси. Централното тяло съдържа ядрото и другите органели, а нервните процеси (аксони или дендрити) се движат като дълги пръсти, носят послания далеч и широко. Някои от тези аксони могат да бъдат с дължина над 1 метър.
Накратко
Клетките са толкова очарователни, колкото са разнообразни. В един смисъл те са автономни градове, които функционират сами, произвеждайки собствена енергия и протеини; в друг смисъл, те са част от огромната мрежа от клетки, която създава тъкани, органи и нас.
