Кавез

Према савременим схватањима, свака ћелија је универзална структурна и функционална јединица живота. Ћелије свих живих организама имају сличну структуру. Ћелије се размножавају само дељењем.

Ћелија (cellula) је елементарна уређена јединица живота. Она обавља функције препознавања, метаболизма и енергије, размножавања, раста и регенерације, прилагођавања променљивим условима унутрашње и спољашње средине. Ћелије су разноврсне по свом облику, структури, хемијском саставу и функцијама. У људском телу постоје равне, сферне, јајасте, кубне, призматичне, пирамидалне, звездасте ћелије. Постоје ћелије величине од неколико микрометара (мали лимфоцит) до 200 микрометара (јајна ћелија).

Садржај сваке ћелије је одвојен од околине и суседних ћелија цитолемом (плазмолемом), која обезбеђује везу ћелије са екстрацелуларном средином. Саставне компоненте ћелије, које се налазе унутар цитолеме, су једро и цитоплазма, која се састоји од хијалоплазме и органела и инклузија које се налазе у њој.

[ 1 ], [ 2 ]

Цитолема

Цитолема, или плазмалема, је ћелијска мембрана дебљине 9-10 nm. Она обавља деобене и заштитне функције, и перципира утицаје околине због присуства рецептора (функција рецепције). Цитолема, обављајући функције размене и транспорта, преноси различите молекуле (честице) из средине која окружује ћелију у ћелију и у супротном смеру. Процес преноса у ћелију назива се ендоцитоза. Ендоцитоза се дели на фагоцитозу и пиноцитозу. Током фагоцитозе, ћелија хвата и апсорбује велике честице (честице мртвих ћелија, микроорганизама). Током пиноцитозе, цитолема формира избочине које се претварају у везикуле, које укључују мале честице растворене или суспендоване у ткивној течности. Пиноцитотске везикуле мешају честице које се налазе у њима у ћелију.

Цитолема такође учествује у уклањању супстанци из ћелије - егзоцитози. Егзоцитоза се спроводи уз помоћ везикула, вакуола, у којима се супстанце уклоњене из ћелије прво селе у цитолем. Мембрана везикула се спаја са цитолемом, а њихов садржај улази у екстрацелуларну средину.

Функција рецептора се спроводи на површини цитолеме уз помоћ гликолипида и гликопротеина, који су способни да препознају хемијске супстанце и физичке факторе. Ћелијски рецептори могу да разликују биолошки активне супстанце као што су хормони, медијатори итд. Рецепција цитолеме је најважнија карика у међућелијским интеракцијама.

У цитолеми, која је полупропусна биолошка мембрана, разликују се три слоја: спољашњи, средњи и унутрашњи. Спољашњи и унутрашњи слој цитолеме, сваки дебљине око 2,5 nm, формирају електронски густи липидни двослој (двослој). Између ових слојева налази се електронски светлосна хидрофобна зона липидних молекула, њена дебљина је око 3 nm. У сваком монослоју липидног двослоја налазе се различити липиди: у спољашњем - цитохром, гликолипиди, чији су угљенохидратни ланци усмерени ка споља; у унутрашњем монослоју окренутом ка цитоплазми - молекули холестерола, АТП синтетазе. Молекули протеина налазе се у дебљини цитолеме. Неки од њих (интегрални, или трансмембрански) пролазе кроз целу дебљину цитолеме. Други протеини (периферни, или спољашњи) леже у унутрашњем или спољашњем монослоју мембране. Мембрански протеини обављају различите функције: неки су рецептори, други су ензими, а трећи су носачи различитих супстанци, пошто обављају транспортне функције.

Спољашња површина цитолеме прекривена је танким фибриларним слојем (од 7,5 до 200 nm) гликокаликса. Гликокаликс је формиран од бочних угљених ланаца гликолипида, гликопротеина и других угљених хидратних једињења. Угљени хидрати у облику полисахарида формирају гранате ланце повезане липидима и протеинима цитолеме.

Цитолема на површини неких ћелија формира специјализоване структуре: микровиле, цилије, међућелијске везе.

Микровиле (микровиле) су дугачке до 1-2 µm и пречника до 0,1 µm. То су прстолики израштаји прекривени цитолемом. У центру микровила налазе се снопови паралелних актинских филамената причвршћених за цитолему на врху микровила и са њених страна. Микровиле повећавају слободну површину ћелија. Код леукоцита и ћелија везивног ткива, микровиле су кратке, у цревном епителу су дугачке, и има их толико много да формирају такозвану четкасту ивицу. Због актинских филамената, микровиле су покретне.

Цилије и флагеле су такође покретне, њихови покрети су у облику клатна, таласасти. Слободна површина цилијарног епитела респираторног тракта, семеновода и јајовода прекривена је цилијама дужине до 5-15 μm и пречника 0,15-0,25 μm. У центру сваке цилије налази се аксијални филамент (аксонема) формиран од девет периферних двоструких микротубула повезаних једна са другом, које окружују аксонему. Почетни (проксимални) део микротубуле завршава се у облику базалног тела које се налази у цитоплазми ћелије и такође се састоји од микротубула. Флагеле су по структури сличне цилијама, врше координисане осцилаторне покрете услед клизања микротубула једна у односу на другу.

Цитолема је укључена у формирање међућелијских веза.

Међућелијски спојеви се формирају на местима контакта између ћелија, они обезбеђују међућелијске интеракције. Такви спојеви (контакти) се деле на просте, назубљене и густе. Прости спој је конвергенција цитолема суседних ћелија (међућелијски простор) на растојању од 15-20 nm. Код назубљеног споја, избочине (зубци) цитолеме једне ћелије улазе (клином) између зубаца друге ћелије. Ако су избочине цитолеме дугачке, дубоко улазе између истих избочина друге ћелије, онда се такви спојеви називају прстолики (интердигитације).

У посебним густим међућелијским спојевима, цитолема суседних ћелија је толико близу да се оне спајају једна са другом. Ово ствара такозвану блокаду, непропусну за молекуле. Ако до густе везе цитолеме дође у ограниченом подручју, тада се формира тачка адхезије (десмозом). Дезмозом је подручје високе густине електрона пречника до 1,5 μм, које обавља функцију механичког повезивања једне ћелије са другом. Такви контакти су чешћи између епителних ћелија.

Постоје и везе сличне празнинама (нексуси), чија дужина достиже 2-3 µм. Цитолеме у таквим везама су међусобно удаљене 2-3 nm. Јони и молекули лако пролазе кроз такве контакте. Стога се нексуси називају и проводним везама. На пример, у миокарду се побуђивање преноси са једног кардиомиоцита на други преко нексуса.

[ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Хијалоплазма

Хијалоплазма (hyaloplasma; од грчког hyalinos - провидан) чини приближно 53-55% укупне запремине цитоплазме, формирајући хомогену масу сложеног састава. Хијалоплазма садржи протеине, полисахариде, нуклеинске киселине и ензиме. Уз учешће рибозома, у хијалоплазми се синтетишу протеини и одвијају се разне међуреакције размене. Хијалоплазма такође садржи органеле, инклузије и ћелијско једро.

[ 6 ], [ 7 ]

Ћелијске органеле

Органеле (organellae) су обавезне микроструктуре за све ћелије, обављајући одређене виталне функције. Прави се разлика између мембранских и немембранских органела. Мембранске органеле, одвојене од околне хијалоплазме мембранама, укључују ендоплазматски ретикулум, унутрашњи мрежасти апарат (Голџијев комплекс), лизозоме, пероксизоме и митохондрије.

Мембранске органеле ћелије

Све мембранске органеле су изграђене од елементарних мембрана, чији је принцип организације сличан структури цитолема. Цитофизиолошки процеси су повезани са сталном адхезијом, фузијом и раздвајањем мембрана, док су могуће адхезија и уједињење само тополошки идентичних мембранских монослојева. Дакле, спољашњи слој било које органелне мембране окренут ка хијалоплазми идентичан је унутрашњем слоју цитолеме, а унутрашњи слој окренут ка шупљини органеле сличан је спољашњем слоју цитолеме.

Мембранске органеле ћелије

Немембранске органеле ћелије

Немембранске органеле ћелије укључују центриоле, микротубуле, филаменте, рибозоме и полизоме.

Немембранске органеле ћелије

Транспорт супстанци и мембрана у ћелији

Супстанце циркулишу у ћелији, будући упаковане у мембране („кретање садржаја ћелије у контејнерима“). Сортирање супстанци и њихово кретање повезани су са присуством посебних рецепторских протеина у мембранама Голџијевог комплекса. Транспорт кроз мембране, укључујући и кроз плазма мембрану (цитолему), једна је од најважнијих функција живих ћелија. Постоје две врсте транспорта: пасивни и активни. Пасивни транспорт не захтева утрошак енергије, активни транспорт је енергетски зависан.

Транспорт супстанци и мембрана у ћелији

Ћелијско једро

Једро (s. karyon) је присутно у свим људским ћелијама осим еритроцита и тромбоцита. Функције једра су складиштење и преношење наследних информација новим (ћелијама-ћелијама). Ове функције су повезане са присуством ДНК у једру. Синтеза протеина - рибонуклеинске киселине РНК и рибозомалних материјала - такође се одвија у једру.

Ћелијско једро

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

Ћелијска деоба. Ћелијски циклус

Раст организма се дешава услед повећања броја ћелија путем деобе. Главни методи деобе ћелија у људском телу су митоза и мејоза. Процеси који се дешавају током ових метода деобе ћелија одвијају се на исти начин, али доводе до различитих резултата.

Ћелијска деоба: ћелијски циклус

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