Ce este o celulă?
Unele organisme precum bacteriile constau doar dintr-o singură celulă și sunt, prin urmare, denumite celule unice. Organismele superioare sunt formate dintr-o multitudine de celule și se numesc celule multicelulare. Oamenii sunt alcătuiți din aproximativ zece trilioane de celule care s-au specializat în sarcini diferite și diferă ca mărime și formă în funcție de tipul de celulă.
De exemplu, există celule nervoase lungi, subțiri, globule roșii sferice și celule grase rotunde. La 110 până la 140 micrometri, celula de ou este cea mai mare celulă umană. Ceea ce au toate celulele în comun este faptul că conțin întreaga informație genetică sub formă de ADN (acid dezoxiribonucleic), pot câștiga și utiliza energie și sunt capabile să se multiplice prin diviziunea celulară. Celulele se pot asambla în asociații tisulare. Patru grupuri principale de țesut sunt formate din peste 200 de tipuri diferite de celule la om: țesut epitelial, țesut muscular, țesut conjunctiv și țesut nervos.
Anatomie și structură
Celulele umane sunt înconjurate la exterior de membrana celulară. Spre deosebire de celulele plantelor, acestea nu au perete celular. Mărimea celulelor nu este legată de mărimea unui organism. Organisme mai mari constau pur și simplu dintr-un număr mai mare de celule. Citoplasma este localizată în membrana celulară.
În citoplasmă sunt localizate diverse așa-numite organele. Acestea includ nucleul celular, mitocondrii, reticulul endoplasmic, aparatul Golgi, lizozomii și peroxisomii. Organele se specializează în diferite sarcini. Nucleul celular conține informațiile genetice sub formă de ADN, iar la om este separat de citoplasmă printr-un înveliș nuclear.
O parte a ADN-ului este localizată și în mitocondrii. Cu reticulul endoplasmatic (ER) se face o distincție între ER dur și neted. Există ribozomi în ER grosier care lipsesc pentru ER netedă. Alte componente celulare includ citoscheletul, ARN (acid ribonucleic) și centrioli. Matricea extracelulară este localizată între celulele individuale din afara membranei celulare.
Funcție și sarcini
Membrana celulară servește pentru a separa celula de împrejurimile sale și pentru a o proteja. Este utilizat pentru a controla ce substanțe intră și ies din celulă. Poate comunica cu celulele vecine prin proteine conținute în membrana celulară. Citoscheletul este responsabil pentru elasticitatea și stabilitatea celulei. Permite atât mișcări active ale celulei, cât și mișcări în interiorul celulei. Ribozomii sunt locul din celulă în care proteinele sunt sintetizate cu ajutorul ARN-ului specific.
Aparatul Golgi formează diverse secreții și este implicat în metabolismul celulei. Lysozomii reprezintă sistemul digestiv al celulei, conțin numeroase enzime cu care pot descompune substanțe străine și celulare. Peroxisomii sunt folosiți pentru detoxifiere. Ele pot utiliza oxigen, leagă radicalii liberi și pot descompune diverse produse metabolice.
Centriolii sunt necesari pentru divizarea celulelor și, astfel, pentru înmulțirea celulelor. Deoarece fiecare celulă poate câștiga și utiliza energie, precum și se poate multiplica, fiecare celulă este capabilă să supraviețuiască singură. Cu toate acestea, unele celule specializate și-au pierdut această abilitate. În funcție de specializarea lor, celulele au sarcini diferite. Celulele specializate provin din așa-numitele celule stem.
Celulele stem sunt celule generale din corp, care se pot multiplica prin împărțirea în noi celule stem și se pot dezvolta în tipuri de celule specifice. Când o celulă se specializează, anumite gene sunt inactive și altele sunt activate. Aceasta duce la formarea proteinelor care sunt necesare în mod specific într-un anumit tip de celule. Drept urmare, o celulă hepatică, de exemplu, este diferită chimic și structural de o celulă nervoasă, chiar dacă ambele conțin aceeași informație genetică.
Boli și afecțiuni
Cancerul este o boală comună a celulelor. În cancer, echilibrul genic reglat între diviziunea celulară și moartea celulelor (cunoscut sub numele de apoptoză) este perturbat. Aceasta duce la creșterea necontrolată a celulelor și a tumorilor. Celulele nervoase din creier mor în diverse boli neurodegenerative. Aceasta poate depinde de vârstă, ca în cazul demenței sau a bolii Parkinson.
Cu toate acestea, pierderea de celule legate de vârstă și funcțiile lor este normală într-o anumită măsură și este de obicei bine tolerată de organism. Numai atunci când un număr peste celule se sting, simptomele apar. Alte boli neurodegenerative apar indiferent de vârstă, cum ar fi scleroza laterală amiotrofică (ALS), boala Huntington sau boala Creutzfeldt-Jakob.
În reacțiile alergice există o suprareacție a celulelor specializate ale sistemului imunitar. În cazul unei alergii, acestea combat o substanță inofensivă pentru organism, ceea ce duce la simptomele alergice. O boală celulară foarte rară este boala cu celule I ereditare, care este cunoscută și sub denumirea de mucolipidoză II. Este o boală de depozitare lizozomală în care una dintre enzimele găsite în mod normal în lizozomi nu poate fi transportată aici din cauza unui defect genetic.
Cu mastocitoza sau așa-numita boală Czernin, există o creștere puternică a mastocitelor. Acest lucru poate afecta pielea sau organele interne. Simptomele sunt declanșate de substanțe eliberate de mastocitele, în principal histamina.
