Čo je to bunka?
Ľudia sú tvorení biliónmi buniek - základnou jednotkou života na Zemi. V tomto článku vysvetľujeme niektoré štruktúry nachádzajúce sa v bunkách a popisujeme niekoľko z mnohých typov buniek nachádzajúcich sa v našich telách.
Bunky možno považovať za malé balíčky, ktoré obsahujú nepatrné továrne, sklady, dopravné systémy a elektrárne. Fungujú samy, vytvárajú si vlastnú energiu a samoreplikujú sa - bunka je najmenšia jednotka života, ktorá sa dokáže replikovať.
Bunky však tiež navzájom komunikujú a spájajú sa, aby vytvorili pevné a dobre zlepené zviera. Bunky vytvárajú tkanivá, ktoré tvoria orgány; a orgány spolupracujú, aby udržali organizmus nažive.
Robert Hook prvýkrát objavil bunky v roku 1665. Dal im meno, pretože sa podobali bunkám cella (Latinsky „malé miestnosti“), kde mnísi žili v kláštoroch.
Vo vnútri bunky
Rôzne typy buniek môžu vyzerať divoko odlišne a v tele môžu vykonávať veľmi odlišné úlohy.
Napríklad spermiogram sa podobá na pulca, ženská vaječná bunka je guľovitá a nervové bunky sú v podstate tenké trubice.
Napriek rozdielom často zdieľajú určité štruktúry; tieto sa označujú ako organely (miniorgány). Ďalej uvádzame niektoré z najdôležitejších:
Zjednodušený diagram ľudskej bunky.
Jadro
Jadro možno považovať za ústredie bunky. Normálne existuje jedno jadro na bunku, ale nie je to tak vždy, napríklad bunky kostrového svalstva majú dve. Jadro obsahuje väčšinu DNA bunky (malé množstvo je uložené v mitochondriách, pozri nižšie). Jadro vysiela správy, ktoré majú bunke povedať, aby rástla, rozdeľovala sa alebo zomrela.
Jadro je oddelené od zvyšku bunky membránou nazývanou jadrový obal; jadrové póry v membráne prepúšťajú malé molekuly a ióny, zatiaľ čo väčšie molekuly potrebujú transportné proteíny, aby im pomohli prekonať.
Plazmatická membrána
Aby sa zabezpečilo, že každá bunka zostane oddelená od susednej bunky, je obalená špeciálnou membránou známou ako plazmatická membrána. Táto membrána je vyrobená prevažne z fosfolipidov, ktoré bránia vstupu látok na báze vody do bunky. Plazmatická membrána obsahuje celý rad receptorov, ktoré vykonávajú množstvo úloh, medzi ktoré patria:
- Vrátni: Niektoré receptory prepúšťajú určité molekuly a zastavujú iné.
- Značkovače: Tieto receptory fungujú ako menovky, ktoré informujú imunitný systém o tom, že sú súčasťou organizmu a nie cudzím votrelcom.
- Komunikátory: Niektoré receptory pomáhajú bunke komunikovať s inými bunkami a prostredím.
- Spojovacie prvky: Niektoré receptory pomáhajú viazať bunku na susedov.
Cytoplazma
Cytoplazma je vnútro bunky, ktorá obklopuje jadro a je okolo 80 percent vody; zahŕňa organely a rôsolovitú tekutinu nazývanú cytosol. Mnoho dôležitých reakcií, ktoré prebiehajú v bunke, sa vyskytuje v cytoplazme.
Lyzozómy a peroxizómy
Lyzozómy aj peroxizómy sú v podstate vrecká s enzýmami. Lyzozómy obsahujú enzýmy, ktoré štiepia veľké molekuly vrátane starých častí buniek a cudzieho materiálu. Peroxizómy obsahujú enzýmy, ktoré ničia toxické materiály vrátane peroxidu.
Cytoskeleton
Za cytoskelet sa dá považovať lešenie bunky. Pomáha mu udržiavať správny tvar. Na rozdiel od bežného lešenia je však cytoskelet flexibilný; hrá úlohu v bunkovom delení a bunkovej motilite - schopnosti niektorých buniek sa pohybovať, ako sú napríklad bunky spermií.
Cytoskelet tiež pomáha pri bunkovej signalizácii prostredníctvom svojej účasti na príjme materiálu zvonka bunky (endocytóza) a podieľa sa na pohybe materiálov v bunke.
Endoplazmatické retikulum
Endoplazmatické retikulum (ER) spracováva molekuly v bunke a pomáha ich transportovať do ich konečných cieľov. Predovšetkým syntetizuje, skladá, modifikuje a transportuje proteíny.
ER je tvorený podlhovastými vakmi, ktoré sa nazývajú cisterny, a ktoré drží cytoskeleton pohromade. Existujú dva typy: hrubý ER a hladký ER.
Golgiho aparát
Len čo molekuly boli spracované ER, putujú do Golgiho aparátu. Golgiho aparát sa niekedy považuje za poštu bunky, kde sú veci balené a označené. Len čo materiály opustia, môžu sa použiť v bunke alebo odobrať mimo bunku na použitie inde.
Mitochondrie
Mitochondrie, ktoré sa často označujú ako energetické zdroje bunky, pomáhajú premieňať energiu z potravy, ktorú konzumujeme, na energiu, ktorú bunka dokáže využiť - adenozíntrifosfát (ATP). Mitochondrie však majú množstvo ďalších zamestnaní, vrátane ukladania vápnika a úlohy v bunkovej smrti (apoptóze).
Ribozómy
V jadre sa DNA prepisuje do RNA (ribonukleová kyselina), molekuly podobnej DNA, ktorá nesie rovnakú správu. Ribozómy načítajú RNA a preložia ju do proteínu spojením aminokyselín v poradí definovanom RNA.
Niektoré ribozómy voľne plávajú v cytoplazme; ďalšie sú pripojené k ZP.
Bunkové delenie
Naše telo neustále nahrádza bunky. Bunky sa musia deliť z mnohých dôvodov, vrátane rastu organizmu, a napríklad vyplniť medzery, ktoré po úraze zanechali mŕtve a zničené bunky.
Existujú dva typy bunkového delenia: mitóza a meióza.
Mitóza
Mitóza predstavuje rozdelenie väčšiny buniek v tele. „Rodičovská“ bunka sa rozdelí na dve „dcérske“ bunky.
Obidve dcérske bunky majú rovnaké chromozómy ako navzájom, aj s rodičmi. Označujú sa ako diploidné, pretože majú dve úplné kópie chromozómov.
Meióza
Meióza vytvára pohlavné bunky, ako sú mužské spermie a ženské vaječné bunky. Pri meióze sa malá časť každého chromozómu odlomí a prilepí sa k inému chromozómu; nazýva sa to genetická rekombinácia.
To znamená, že každá z nových buniek má jedinečnú sadu genetických informácií. Je to tento proces, ktorý umožňuje genetickú rozmanitosť.
Stručne povedané, mitóza nám pomáha rásť a meióza zaisťuje, že sme všetci jedineční.
Typy buniek
Keď vezmete do úvahy zložitosť ľudského tela, nie je prekvapením, že existujú stovky rôznych typov buniek. Nižšie uvádzame malý výber typov ľudských buniek:
Kmeňové bunky
Kmeňové bunky sú bunky, ktoré si ešte len musia zvoliť, čím sa stanú. Niektoré sa diferencujú na určitý typ bunky a iné sa delia, aby vytvorili viac kmeňových buniek. Nachádzajú sa v embryu aj v niektorých tkanivách dospelých, napríklad v kostnej dreni.
Kostné bunky
Existujú najmenej tri primárne typy kostných buniek:
- Osteoklasty, ktoré rozpúšťajú kosť.
- Osteoblasty, ktoré tvoria novú kosť.
- Osteocyty, ktoré sú obklopené kosťami a pomáhajú komunikovať s ostatnými kostnými bunkami.
Krvné bunky
Existujú tri hlavné typy krviniek:
- červené krvinky, ktoré prenášajú kyslík po tele
- biele krvinky, ktoré sú súčasťou imunitného systému
- krvné doštičky, ktoré pomáhajú krvnej zrazenine predchádzať strate krvi po úraze
Svalové bunky
Tiež sa nazývajú myocyty, svalové bunky sú dlhé tubulárne bunky. Svalové bunky sú dôležité pre širokú škálu funkcií, vrátane pohybu, podpory a vnútorných funkcií, ako je peristaltika - pohyb potravy pozdĺž čreva.
Spermiové bunky
Tieto bunky v tvare puleca sú najmenšie v ľudskom tele.
Sú pohybliví, to znamená, že sa môžu hýbať. Tento pohyb dosahujú použitím svojho chvosta (bičíka), ktorý je nabitý mitochondriami poskytujúcimi energiu.
Spermiové bunky sa nemôžu deliť; nesú iba jednu kópiu každého chromozómu (haploid), na rozdiel od väčšiny buniek, ktoré obsahujú dve kópie (diploidné).
Ženská vaječná bunka
V porovnaní so spermou je ženská bunka obrovská; je to najväčšia ľudská bunka. Vaječná bunka je tiež haploidná, takže DNA zo spermií a vajíčka sa môže spojiť a vytvoriť diploidnú bunku.
Tukové bunky
Tukové bunky sa tiež nazývajú adipocyty a sú hlavnou zložkou tukového tkaniva. Obsahujú uložené tuky nazývané triglyceridy, ktoré je možné v prípade potreby použiť ako energiu. Akonáhle sú triglyceridy vyčerpané, tukové bunky sa zmenšujú. Adipocyty tiež produkujú niektoré hormóny.
Nervové bunky
Nervové bunky sú komunikačným systémom tela. Tiež sa nazývajú neuróny, skladajú sa z dvoch hlavných častí - tela bunky a nervových procesov. Centrálne telo obsahuje jadro a ďalšie organely a nervové procesy (axóny alebo dendrity) prebiehajú ako dlhé prsty a prenášajú správy široko ďaleko. Niektoré z týchto axónov môžu mať dĺžku viac ako 1 meter.
Stručne
Bunky sú rovnako fascinujúce, ako rozmanité. V jednom zmysle sú to autonómne mestá, ktoré fungujú samy a vyrábajú svoju vlastnú energiu a bielkoviny; v inom zmysle sú súčasťou obrovskej siete buniek, ktorá vytvára tkanivá, orgány a nás.
