|
 Jaunas dzīves sākumu dod viena apaugļota olšūna, no kuras veidojas visas ļoti daudzas cilvēka ķermeņa šūnas. Cik tādu ir? Pēc dažām aplēsēm aptuveni 100 triljoni, bet es domāju, ka precīzu skaitli neviens nevar sniegt.
Šūnas piedzimst un mirst. Piemēram, nervu un muskuļu vecums ir vienāds ar cilvēka vecumu, eritrocītu un dažu citu asins šūnu vecumu - līdz simts dienām, un zarnu un ādas epitēlija šūnas dzīvo tikai dažas dienas.
Katra no šīm neapbruņotajām acīm neredzamajām struktūrām, no kurām, tāpat kā ķieģeļi, tiek uzcelts daudzšūnu organisms, savukārt ir neparasti sarežģīts organisms.
Apskatiet krāsaino cilni, un jūs redzēsiet, ka šūnā ir membrāna, citoplazma, kodols. Šūnu organelli "peld" citoplazmā: mitohondriji ir šūnas enerģijas stacijas; lizosomas - struktūras, kas atbildīgas par lipīdu, olbaltumvielu, polisaharīdu izmantošanu; lamelārais komplekss vai Golgi aparāts, kas iesaistīts intracelulāro sekrēciju un citu struktūru "iesaiņošanā" un noņemšanā.
Lai gan diagramma zināmā mērā parāda šūnas struktūru, tā joprojām pilnībā neatbilst realitātei, jo tā nenodod galveno dzīvās šūnas īpašību - kustību. Šo kustību var novērot, izmantojot kinofotogrāfiju. Dažreiz šūnu kustīgums rada viršanas vārīšanās iespaidu. Citoplazma pārvietojas, strauji mainot ātrumu, dažreiz apstājoties. Kodols pulsē, sarūk, tad izplešas, un serde griežas. Tas iebrūk, uztverot barības vielas, ūdeni un izvirzās ārā, izdalot atkritumus, šūnas ārējo membrānu. Kustība atspoguļo šūnas vitālo aktivitāti, tajā nepārtraukti notiekošos procesus. Būri var salīdzināt ar automatizētu ķīmisko rūpnīcu, kurā dažādās darbnīcās tiek ražoti dažādi produkti. Šūnā strādājošo ķīmisko savienojumu saraksts sastāda desmitiem tūkstošu nosaukumu. Dažas vielas tiek radītas, citas sadalās. Piemēram, aminoskābes tiek izmantotas lielu olbaltumvielu molekulu veidošanai. Savukārt olbaltumvielām sadaloties, aminoskābeskuras tiek pārstrādātas utt.
Šūnas shematisks attēlojums ultrastruktūras līmenī; 1 - šūnu apvalks; 2 - citoplazma; 3 - kodols; 4 - kodola apvalks; 5 - kodols; 6 - mitohondriji; 7 - lamelārs komplekss; 8 - lizosomas; 9 - pūslīši vai pūslīši, kas nodrošina apmaiņu starp šūnu un tās vidi; citas struktūras.
Eksperimenta dalībniekam, kurš vēlas mākslīgi sintezēt vienkāršāko olbaltumvielu, būs jāpārvar ievērojamas grūtības un jāņem vērā daudzi faktori, lai radītu apstākļus sintēzei. Šūna tos rada katru minūti, ekonomiski izmantojot enerģijas resursus, stingri un precīzi koordinējot simtiem ķīmisko reakciju. Vajadzības gadījumā šūna spēj apbrīnojami elastīgi pielāgoties - pielāgoties dažādiem apstākļiem, mainīt intracelulāro procesu raksturu un gaitu.
Adaptācijas procesos aktīvi iesaistās īpašas membrānu molekulārās struktūras - receptori, kas uztver kairinājumu no šūnas apkārtējās vides.
Šūnu receptori ir olbaltumvielas, kas izvirzīti uz šūnas membrānas virsmas un spēj pārvietoties pa to. To mobilitātes pakāpe ir atkarīga no receptora molekulārās struktūras, šūnas veida un tā dzīves cikla stadijas. Tātad brīvi kustīgu šūnu, teiksim, limfocītu, receptoriem ir liela mobilitāte gar membrānu, un receptori, piemēram, epitēlija šūnas, ir daudz mazāk kustīgi. Citiem vārdiem sakot, šo īpašību galvenokārt nosaka katras šūnas īpašā funkcija.
Metode informācijas pārsūtīšanai no receptora uz šūnu organoīdiem vēl nav noteikta, bet rezultāts jau ir zināms. Tās būtība ir tāda, ka šūnā tiek uzlaboti visi vielmaiņas procesi; tiek aktivizēta olbaltumvielu sintēze, palielināta barības vielu un vielmaiņas produktu caurlaidība, aktivizēta sekrēcija un citas funkcijas.
Mūsdienās specifiski receptori ir identificēti pat atsevišķos šūnu organellos, piemēram, mitohondrijos, taču līdz šim par tiem ir zināms tikai tas, ka tie pastāv.
Šūna, kas atklāta pirms vairāk nekā 300 gadiem, nebeidz pārsteigt zinātniekus.
Cilvēka ķermeņa šūnas: I - epitēlija šūna, 2 - eritrocīts, 3 - limfocīts, 4 - neitrofils, 5 - eozinofils, 6 - fibroblasts, 7 - makrofāgs, 8 - kolagēna šķiedras, 9 - osteocīts (kaulu audu šūna). , 10 - šūnu gludie muskuļi, II - svītrainās muskuļu šūnas, 12 - nervu šūnas.
Tagad morfologi, biologi, ģenētika, imunologi, fiziķi, ķīmiķi, kibernētika nodarbojas ar tās noslēpumu atšifrēšanu ... Varbūt jūs nevarat uzskaitīt visas "ieinteresētās personas". Un tas vien neliecina, cik viss ir svarīgs ar šūnu!
Šūna ir organismā notiekošo procesu izziņas posms. Protams, daudzšūnu organisma funkcija ir neizmērojami sarežģītāka nekā atsevišķas šūnas dzīve. Un tomēr tieši no atsevišķu šūnu darba veidojas, piemēram, sarežģītības ziņā pārsteidzoša centrālās nervu sistēmas darbība; kolosālu darbu veic šūnu ansambļi, kas veido sirds muskuļus utt.
Cilvēka veselība galu galā ir atkarīga no šūnu stāvokļa, tāpēc lielāko daļu slimību var uzskatīt par šūnu slimībām.
Piemēram, malformācijas ir saistītas ar intracelulārā mehānisma sadalījumu. Kad jāievēro šūnu dalīšanās, viņš vienmēr apbrīno tā sauktās mitozes modeļu izmaiņu precizitāti, skaidrību - hromosomu, iedzimtas informācijas nesēju, atšķirības un izlīdzināšanos. Bet dažreiz labi ieeļļotais hromosomu dalīšanās un atšķirības mehānisms nedarbojas, un, ja šie pārkāpumi rodas dzimumšūnās, rodas dažāda smaguma malformācijas. Kādi spēki pārvalda mitozes procesu, joprojām nav pilnīgi skaidrs. Šajā virzienā tiek veikts liels pētniecības darbs, no kura panākumiem ir atkarīga iedzimtu malformāciju novēršana un ārstēšana.
Tā sauktā aizkuņģa dziedzera holēras pamatā ir tievās zarnas nekontrolējama endokrīno šūnu augšana. Viņi izdala lielu daudzumu hormonu - sekretīnu, enterogastronu, kā rezultātā tievajās zarnās palielinās šķidruma sekrēcija un rodas nekontrolējama caureja.
Ja asinsvadu šūnas zaudē spēju iznīcināt un izvadīt holesterīnu, pastāv draudi sirds un asinsvadu slimība, īpaši aterosklerozes.
Sarkano asins šūnu - eritrocītu sastāvā esošā elpošanas pigmenta hemoglobīna struktūras maiņa nozīmē tā spēju samazināšanos saistīt un transportēt skābekli audos un orgānos. Sekas ir skābekļa badošanās, kas izpaužas gan ar augšanas kavēšanos un ādas cianozi, gan ar muskuļu aktivitātes samazināšanos, gan ar sirds mazspēju.
Šūnas dzīves cikls (dalīšanās, sagatavošanās reprodukcijai, augšana utt.) Ir norādīts ar vienām bultiņām. Kad šūna zaudē spēju dalīties, tā noveco un nomirst (dubultās bultiņas). Priekšlaicīga šūnu nāve var notikt jebkurā stadijā (punktētas bultiņas), pakļaujot kaitīgiem aģentiem.
Ja smadzeņu šūnu lizosomās (milzīga daudzuma dažādu enzīmu nesēji) nav fermenta, kas sagremo taukus, tad tie uzkrājas lizosomās, un attīstās tā saucamā Tay-Sachs slimība, kas izraisa demenci un paralīzi.
Šāda steidzama mūsdienu medicīnas problēma kā onkoloģiskās slimības ir saistīta arī ar intracelulāro procesu pārkāpumiem. Vēža šūna ir šūna, kuras organoīdi viena vai otra iemesla dēļ ir mainījuši savas funkcijas, tā ir deģenerēta šūna, “traka”.Šādās šūnās apmaiņa notiek nekontrolējami un, pats galvenais, tiek traucēta to ģenētiski ieprogrammētā sakārtotā dalīšanās; viņi sāk nekontrolējami sadalīties, izaugot par audzēju.
Visbeidzot, šūna ir saistīta ar dažādu slimību agrīnas diagnostikas metožu izstrādi, kā arī jaunu zāļu meklēšanu ...
Šķiet, ka jau no iepriekš minētajiem piemēriem ir acīmredzams, ka detalizēts šūnas un tās funkciju pētījums ļauj atrisināt problēmas, no kurām atkarīga mūsdienu medicīnas turpmākā attīstība. Un zinātne un prakse.
V. A. Šahlamovs
|
