Šūnas struktūra un funkcijas. Kā šūna darbojas?

Šūna ir mazākā organisma daļa, kas spēj pati veikt dzīvības procesus. Cilvēka ķermenis tiek izveidots no divu šūnu, t.i., spermas un olšūnas, savienošanās. Kad tas nobriest, vairs nebūs iespējams precīzi noteikt, no cik dažādām šūnām tas ir veidots. Kā tiek veidotas šūnas un kā tās darbojas?

Mazākā mūsu ķermeņa daļa ir šūna. Vienkārši cilvēka ķermeņa šūnas struktūra var atšķirties atkarībā no tā, kāda loma tai ir paredzēta. Tipisks ir piepildīts ar biezu šķidrumu, ko sauc par citoplazmu, kurā ir iestrādāts kodols. Citoplazmu un kodolu ieskauj plāna membrāna. Tomēr ne visas šūnas izskatās vienādi. Tie atšķiras pēc uzbūves, funkcijām un lieluma. Bet viņi visi vairojas daloties. Parasti tie nav nejauši sajaukti viens ar otru, bet veido grupas, ko sauc par audiem.

Kodols ir gandrīz katras šūnas centrālā daļa. Tā ir kā bumba, kas apturēta citoplazmā, ko ieskauj poraina membrāna. Kodola iekšpuse ir piepildīta ar organiskiem savienojumiem, galvenokārt olbaltumvielām, veidojot pusšķidru karioplazmu. Šajā retajā želejā cita starpā ietilpst dezoksiribonukleīnskābes (DNS) un ribonukleīnskābes (RNS) molekulas. DNS molekulas atgādina divus pavedienus, kas savīti spirālē. Tie satur miljardiem informācijas par mūsu ķermeņa uzbūvi un darbību. Tas ir ģenētiskais kods, ar kura palīdzību šūnas var pavairot un pārņemt noteiktas funkcijas. Tas ir kā cilvēka matrica. Savukārt RNS satur kodētu informāciju par specifisku olbaltumvielu ražošanu, no kurām tiek izgatavots mūsu ķermenis.

Plazmas membrāna aizsargā šūnu

Šo apkārtējo šūnu sauc par plazmas membrānu. Tam ir trīs slāņi: vidējais ir izgatavots no lipīdiem, t.i., taukiem, un pārējie divi ir izgatavoti no olbaltumvielām. Plazmas membrāna ir stipra, bet nedaudz poraina. Tas ļauj vielām, kas nepieciešamas tās dzīvībai un attīstībai, iekļūt šūnā, un no ārpuses izdala, piemēram, hormonus.

Dažas šūnas (piemēram, baltie asinsķermenīši vai leikocīti) izmanto savas membrānas, lai cīnītos ar ķermeņa ienaidniekiem, piemēram, baktērijām. Pieskaroties baktērijām, membrāna izkauž un ielauž iebrucēju īpašā burbulī (vakuolā). Vakuolā šūnu fermenti sagremojas, tas ir, iznīcina baktērijas. Profesionāli šo procesu sauc par fagocitozi.

Kā atsevišķas šūnas atšķiras?

Simtiem šūnu cilvēka ķermenī sadarbojas savā starpā, bieži vien tām ir ievērojami atšķirīgas struktūras:

• daži (piemēram, āda un asins šūnas) dzīvo ilgāk par dažām nedēļām, bet citi (piemēram, nervu un kaulu šūnas) var dzīvot tik ilgi, kamēr mēs
• svītrainām vai skeleta muskuļu šūnām ir vairāki kodoli, savukārt eritrocītos vai sarkanajās asins šūnās to vispār nav
• tikai nervu šūnas ir aprīkotas ar projekcijām, pateicoties kurām tās sazinās savā starpā un ar citiem, attāliem orgāniem

Šūnas interjera uzbūve

Caurspīdīgo, želejas veida šķidrumu, kas piepilda šūnu, sauc par citoplazmu. Tā sauktais organellas. Var teikt, ka tie ir šūnas iekšējie orgāni. Ja mēs salīdzinām šūnu ar rūpnīcu, organoīdi ir tās atsevišķi departamenti. Ikviens dara kaut ko citu, bet viņi strādā kopā, lai saglabātu šūnu dzīvu. Organellu skaits un tips ir atkarīgs no šūnas funkcijas.

Citoplazma ir sadalīta daļās ar membrānām, kas veido neregulāru kanāliņu un pūslīšu tīklu. Šo sistēmu sauc par endoplazmas retikulumu. Dažās vietās retikulam ir piestiprināti mazi ķermeņi, kurus sauc par ribosomām. Viņi pieder pie mazākajiem organelliem. Tie ražo olbaltumvielas, kas pārsniedz šūnas robežas un ko izmanto viss ķermenis. Ribosomas, kas nav piestiprinātas pie retikuluma, t.s. bez maksas tie ražo olbaltumvielas pašas šūnas lietošanai.

Tā sauktais agranulārais (gludais) tīklojums bez ribosomām. Gludajā tīklojumā, piemēram, aknu šūnās, notiek lipīdu (tauku) un holesterīna vielmaiņa, sēklinieku, olnīcu un virsnieru dziedzeru šūnās steroīdu hormonu ražošana.

Golgi aparāts ir veidots no gludas tīklenes daļas. Tas izskatās kā šķīvju kaudze, kas sakrauta viena virs otras. Membrānas ieskauti pūslīši atdalās no tā malām. Pūslīši dodas uz šūnas membrānu, pievienojas tai, pēc tam atveras un izmet to saturu no šūnas. Šis saturs sastāv no dažādām vielām, ko šūna ražo ķermeņa labā. Piemēram, aizkuņģa dziedzera šūnās vezikulās ir zimogēns, kas atdalās no Golgi aparāta. Kad folikuls sasniedz šūnas membrānu, tas saplīst un atbrīvo zimogēnu, kas pārvēršas par gremošanas enzīmu. Tātad Golgi aparāts ir kā kurjers, kas iesaiņo un transportē tā radītās vielas uz šūnas ārpusi.

Šūna: enerģijas un enzīmu rūpnīca

Citoplazmā izkaisītie organelli ietver arī mitohondrijus. Tie izskatās kā mini-gurķi. Vienā kamerā to ir līdz pat vairākiem simtiem. Tos ieskauj divas membrānas un piepilda ar šķidrumu, tā saukto matrica. Mitohondriji ir šūnu elpošanas centri. Ar daudzu enzīmu piedalīšanos mitohondrijos barības vielas tiek pārveidotas par enerģiju. Tas kalpo, lai atbalstītu šūnas dzīvi un ļautu tai darboties. Tādējādi mitohondriji ir spēkstacija, kas piegādā enerģiju. Kad šūnai ir nepieciešams daudz degvielas, tās aug un sadalās, lai apmierinātu prasības.Interesanti ir tas, ka viņiem ir sava DNS, kas nav atkarīga no kodola.

Lizosomas ir arī organoīdi. Tie ir nedaudz līdzīgi mitohondrijiem, bet tos ieskauj viena membrāna. Lizosomas satur fermentus, kas cita starpā sagremo bojāti organelli un baktērijas, kas slēgtas vakuolās. Kad šūna nomirst, izdalās un sagremojas arī lizosomu fermenti. Šo procesu sauc par autolīzi.

Cilmes šūnas

Ļoti agrīnā embrija attīstības stadijā visas mūsu ķermeņa šūnas izskatās vienādi. Katrs no viņiem var attīstīt jebkuru specializētu šūnu, kas tiks izmantota orgāna, piemēram, sirds, aknu, ādas, veidošanai. Ģenētiskā koda impulss un šūnu savstarpējā ietekme liek nediferencētai šūnai vai cilmes šūnai sākt attīstīties kā, piemēram, taukiem vai muskuļiem. Tomēr noteikts šūnu kopums, kas ķermenim nākotnē būs nepieciešams audu atjaunošanai, paliek nediferencēts. Mums ir šādas šūnas, piemēram, kaulu smadzenēs. Tie ir sarkano šūnu (eritrocītu) atjaunošanās avots, kas dzīvo tikai aptuveni 100 dienas.

ikmēneša "Zdrowie"