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Ultima recensione: 23.04.2024
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Secondo le idee moderne, ogni cellula è un'unità universale funzionale strutturale del vivente. Le cellule di tutti gli organismi viventi hanno una struttura simile. Le cellule si moltiplicano solo per divisione.
La cellula (cellula) è l'unità elementare ordinata dei vivi. Svolge le funzioni di revisione (riconoscimento), metabolismo ed energia, riproduzione, crescita e rigenerazione, adattamento alle mutevoli condizioni dell'ambiente interno ed esterno. Le cellule sono diverse per forma, struttura, composizione chimica e funzioni. Nel corpo umano ci sono cellule piatte, sferiche, ovoidali, cubiche, prismatiche, piramidali, stellate. Ci sono cellule di dimensioni variabili da pochi micrometri (piccolo linfocita) a 200 micrometri (uovo).
Dall'ambiente e dalle cellule vicine, i contenuti di ogni cellula sono separati da un citolema (plasmolemma), che assicura la relazione della cellula con l'ambiente extracellulare. I componenti costitutivi della cellula situati all'interno del citolema sono il nucleo e il citoplasma, che consiste negli ialoplasmi e negli organuli e nelle inclusioni che si trovano in esso.
[Citolemma
Il citolema (citolema) o il plasmolemma è una membrana cellulare di 9-10 nm di spessore. Svolge funzioni di separazione e protezione, percepisce le influenze ambientali dovute alla presenza di recettori (funzione di ricezione). Il citolema, svolgendo funzioni metaboliche e di trasporto, effettua il trasferimento di varie molecole (particelle) dall'ambiente circostante la cellula verso l'interno della cellula e nella direzione opposta. Il processo di trasferimento nella cellula è chiamato endocitosi. L'endocitosi è suddivisa in fagocitosi e pinocitosi. Quando la fagocitosi, la cellula cattura e assorbe grandi particelle (particelle di cellule morte, microrganismi). Nella pinocitosi, il citolema forma delle protrusioni che si trasformano in vescicole in cui piccole particelle vengono dissolte, disciolte o sospese nel fluido tissutale. Le vescicole di pinocitosi mescolano le particelle in esse nella cellula.
Il citolema è anche coinvolto nell'escrezione di sostanze dalla cellula - esocitosi. L'esocitosi viene effettuata con l'aiuto di vescicole, vacuoli, in cui le sostanze estratte dalla cellula si muovono prima verso il citolema. L'involucro della vescicola si fonde con il citolema e il loro contenuto entra nell'ambiente extracellulare.
La funzione del recettore viene eseguita sulla superficie del citolema con l'aiuto di glicolipidi e gl e di proteine, che sono in grado di riconoscere sostanze chimiche e fattori fisici. I recettori di una cellula possono distinguere tali sostanze biologicamente attive come ormoni, mediatori, ecc. Il recettore del citolema è il collegamento più importante nelle interazioni intercellulari.
Nel citolema, che è una membrana biologica semipermeabile, si distinguono tre strati: lo strato esterno, lo strato intermedio e lo strato interno. Gli strati esterni e interni del citolema, circa 2,5 nm di spessore, formano un doppio strato lipidico elettronicamente denso (doppio strato). Tra questi strati si trova una zona idrofobica idrofobica di molecole lipidiche, il cui spessore è di circa 3 nm. In ogni monostrato del doppio strato lipidico ci sono diversi lipidi: nello strato esterno - citocromo, glicolipidi, le cui catene di carboidrati sono dirette verso l'esterno; nel monostrato interiore rivolto verso il citoplasma, le molecole di colesterolo, ATP sintetasi. Molecole di proteine si trovano nello spessore del citolema. Alcuni di loro (integrale o transmembrannye) passano attraverso l'intero spessore del citolema. Altre proteine (periferiche o esterne) si trovano nel monostrato interno o esterno della membrana. Le proteine della membrana svolgono varie funzioni: alcuni sono recettori, altri sono enzimi, altri sono portatori di varie sostanze, poiché svolgono funzioni di trasporto.
La superficie esterna del citolema è ricoperta da uno strato fine fibrillare (da 7,5 a 200 nm) del glicocalice. Il glicocalice (glicocalice) è formato dalle catene laterali di carboidrati di glicolipidi, glicoproteine e altri composti di carboidrati. I carboidrati sotto forma di polisaccaridi formano catene ramificate collegate da slipidi e proteine del citolema.
Il citolema forma strutture specializzate sulla superficie di alcune cellule: microvilli, ciglia, connessioni intercellulari.
Microvilli (microvilli) con una lunghezza fino a 1 -2 micron e un diametro fino a 0,1 micron è una crescita a forma di dito coperta digitalmente. Al centro dei microvilli ci sono fasci di filamenti acinati paralleli attaccati al citolema sulla punta del microvillo e lungo i suoi lati. I microvilli aumentano la superficie libera delle cellule. Nei leucociti e nelle cellule del tessuto connettivo, i microvilli sono brevi, nell'epitelio intestinale - lunghi, e ce ne sono così tanti che formano il cosiddetto bordo del pennello. Grazie ai filamenti di actina, i microvilli sono mobili.
Cilia e flagelli sono anche mobili, i loro movimenti sono a forma di pendolo, ondulati. La superficie libera dell'epitelio ciliato delle vie respiratorie, i dotti deferenti, le tube di Falloppio sono coperti con ciglia fino a 5-15 μm di lunghezza e 0,15-0,25 μm di diametro. Al centro di ciascun ciglio c'è un filamento assiale (axoneme) formato da nove microtubuli periferici interconnessi che circondano l'assonema. La parte iniziale (prossimale) del microtubulo termina sotto forma di un corpo basale situato nel citoplasma della cellula e costituito anche da microtubuli. Il flagello è simile nella struttura alle ciglia, esse eseguono movimenti oscillatori coordinati dovuti allo scivolamento dei microtubuli l'uno rispetto all'altro.
Il citolema è coinvolto nella formazione di composti intercellulari.
Le connessioni intercellulari si formano nei punti di contatto delle cellule tra loro, forniscono interazioni intercellulari. Tali collegamenti (contatti) sono divisi in semplici, dentati e densi. Una semplice connessione è il citolema delle cellule vicine (spazio intercellulare) che si avvicina ad una distanza pari a 15-20 nm. Quando le protrusioni di connessione frastagliata (merlature) del citolema di una cellula vengono (incuneate tra) tra i denti di un'altra cellula. Se le protuberanze del citolema sono lunghe, andate in profondità tra le stesse protuberanze di un'altra cellula, allora tali composti sono chiamati a forma di dito (interdigitazione).
In speciali connessioni intercellulari dense, il citolema delle cellule vicine è così vicino che si fondono l'una con l'altra. Questo crea una cosiddetta zona di blocco, impermeabile alle molecole. Se una densa giunzione del citomegma si verifica in un'area ristretta, si forma un punto di adesione (desmosoma). Il desmosoma è un sito ad alta densità di elettroni fino a 1,5 μm di diametro, che svolge la funzione di accoppiamento meccanico di una cella all'altra. Tali contatti si trovano più spesso tra le cellule epiteliali.
Si verificano anche composti simili a fessura (nexus), la cui lunghezza raggiunge i 2-3 micron. I citolemi di tali composti sono distanziati l'uno dall'altro di 2-3 nm. Attraverso tali contatti, gli ioni e le molecole passano facilmente. Pertanto, il nesso è anche chiamato un composto conduttivo. Così, per esempio, nel miocardio attraverso l'eccitazione neksusy viene trasmessa da un cardiomiocita all'altro.
Gialoplazma
L'ialoplasma (ialoplasma, dal greco ialinos - trasparente) rappresenta circa il 53-55% del volume totale del citoplasma, formando una massa omogenea di composizione complessa. Nell'alioplasma ci sono proteine, polisaccaridi, acidi nucleici, enzimi. Con la partecipazione dei ribosomi, le proteine vengono sintetizzate nel ialoplasma, si verificano varie reazioni del metabolismo intermedio. Nell'alioplasma ci sono anche organuli, inclusioni e il nucleo cellulare.
Organelli cellulari
Organelles (organellae) sono microstrutture obbligatorie per tutte le cellule che svolgono determinate funzioni vitali. Ci sono organelli a membrana e non a membrana. Da organelli membrana, delimitato dalle membrane circostanti hyaloplasm includono il reticolo endoplasmatico, l'unità di rete interno (apparato di Golgi), lisosomi, perossisomi, mitocondri.
Organelli cellulari a membrana
Tutti gli organelli della membrana sono costituiti da membrane elementari, il cui principio di organizzazione è simile alla struttura dei citometri. I processi citofiziologicheskie sono associati con l'adesione costante, la fusione e la separazione delle membrane, mentre è possibile l'adesione e l'unificazione di soli monostrati topologicamente identici delle membrane. Pertanto, lo strato esterno di qualsiasi membrana dell'organo rivolto verso l'ialoplasma è identico allo strato interno del citolema e lo strato interno rivolto verso l'organello è simile allo strato esterno del citolema.
Organelli cellulari a membrana
Organelli cellulari a membrana
Organelli non membranali della cellula comprendono centrioli, microtubuli, filamenti, ribosomi e polisomi.
Organelli cellulari a membrana
Trasporto di sostanze e membrane in una cellula
Le sostanze circolano nella cellula, vengono impacchettate nelle membrane ("movimento del contenuto cellulare nei contenitori"). L'ordinamento delle sostanze e il loro movimento sono associati alla presenza nelle membrane del complesso di Golgi di speciali proteine recettrici. Il trasporto attraverso le membrane, anche attraverso la membrana plasmatica (citolema), è una delle funzioni più importanti delle cellule viventi. Esistono due tipi di trasporto: passivo e attivo. Il trasporto passivo non richiede costi energetici, il trasporto attivo è volatile.
Trasporto di sostanze e membrane in una cellula
Nucleo cellulare
Il nucleo (nucleo, s. Karyon) è presente in tutte le cellule umane, ad eccezione degli eritrociti e delle piastrine. Funzioni del kernel: archiviazione e trasferimento alle nuove celle (secondarie) di informazioni ereditarie. Queste funzioni sono legate alla presenza di DNA nel nucleo. Nel nucleo c'è anche una sintesi di proteine - RNA di acido ribonucleico e materiali ribosomali.
Divisione cellulare Ciclo cellulare
La crescita del corpo si verifica a causa dell'aumento del numero di cellule per divisione. I principali metodi di divisione cellulare nel corpo umano sono la mitosi e la meiosi. I processi che si verificano in questi metodi di divisione cellulare procedono nello stesso modo, ma portano a risultati diversi.