Kas ir šūna?
Daži organismi, piemēram, baktērijas, sastāv tikai no vienas šūnas, un tāpēc tos sauc par atsevišķām šūnām. Augstākos organismus veido liels skaits šūnu, un tos sauc par daudzšūnu šūnām. Cilvēkus veido apmēram desmit triljoni šūnu, kas specializējušies dažādos uzdevumos un atšķiras pēc izmēra un formas atkarībā no šūnas veida.
Piemēram, ir garas, plānas nervu šūnas, sfēriskas sarkanās asins šūnas un apaļas tauku šūnas. Ar 110 līdz 140 mikrometriem olšūna ir lielākā cilvēka šūna. Visām šūnām ir kopīgs ir tas, ka tās satur pilnīgu ģenētisko informāciju DNS (dezoksiribonukleīnskābes) veidā, tās var iegūt un izmantot enerģiju, kā arī spēj vairoties caur šūnu dalīšanos. Šūnas var salikt audu asociācijās. Četras galvenās audu grupas veido vairāk nekā 200 dažādu veidu šūnas cilvēkiem: epitēlija audi, muskuļu audi, saistaudi un nervu audi.
Anatomija un struktūra
Cilvēka šūnas ārpusē ieskauj šūnu membrāna. Pretstatā augu šūnām viņiem nav šūnu sienas. Šūnu lielums nav saistīts ar organisma lielumu. Lielāki organismi vienkārši sastāv no lielāka skaita šūnu. Citoplazma atrodas šūnu membrānā.
Citoplazmā atrodas dažādi tā sauktie organeli. Tajos ietilpst šūnu kodols, mitohondriji, endoplazmatiskais retikulums, Golgi aparāts, lizosomas un peroksisomas. Organelles specializējas dažādos uzdevumos. Šūnas kodols satur ģenētisko informāciju DNS formā, un cilvēkiem to atdala no citoplazmas ar kodola apvalku.
Daļa DNS atrodas arī mitohondrijos. Endoplazmatiskajā retikulumā (ER) tiek nodalīts aptuvens un gluds ER. Uz neapstrādātas ER ir ribosomas, kurām trūkst gludas ER. Pie citiem šūnu komponentiem pieder citoskelets, RNS (ribonukleīnskābe) un centrioles. Āršūnu matrica atrodas starp atsevišķām šūnām ārpus šūnu membrānas.
Funkcija un uzdevumi
Šūnas membrāna kalpo šūnas atdalīšanai no apkārtnes un tās aizsardzībai. Tos izmanto, lai kontrolētu, kuras vielas nonāk šūnā un no tās. Tas var sazināties ar kaimiņu šūnām caur olbaltumvielām, kas atrodas šūnu membrānā. Citoskelets ir atbildīgs par šūnas elastību un stabilitāti. Tas ļauj gan aktīvās šūnas kustības, gan kustības šūnā. Ribosomas ir vieta šūnā, kur olbaltumvielas tiek sintezētas ar specifiskas RNS palīdzību.
Golgi aparāts veido dažādas sekrēcijas un ir iesaistīts šūnas metabolismā. Lizosomas pārstāv šūnas gremošanas sistēmu.Tās satur daudz enzīmu, ar kuru palīdzību tās var sadalīt svešas un šūnu vielas. Peroksisomas izmanto detoksikācijai. Viņi var izmantot skābekli, saistīt brīvos radikāļus un sadalīt dažādus vielmaiņas produktus.
Centrioļi ir nepieciešami šūnu dalīšanai un tādējādi šūnu pavairošanai. Tā kā katra šūna var iegūt un izmantot enerģiju, kā arī vairoties, katra šūna spēj izdzīvot pati par sevi. Tomēr dažas specializētas šūnas ir zaudējušas šo spēju. Atkarībā no specializācijas šūnām ir dažādi uzdevumi. Specializētās šūnas nāk no tā sauktajām cilmes šūnām.
Cilmes šūnas ir vispārējas ķermeņa šūnas, kuras var gan vairoties, sadaloties jaunās cilmes šūnās, gan attīstīties īpašos šūnu tipos. Kad šūna specializējas, daži gēni tiek deaktivizēti, bet citi - aktivizēti. Tas noved pie olbaltumvielu veidošanās, kas ir īpaši vajadzīgas noteiktā šūnu tipā. Tā rezultātā, piemēram, aknu šūna ķīmiski un strukturāli atšķiras no nervu šūnas, kaut arī abās ir viena un tā pati ģenētiskā informācija.
Slimības un kaites
Vēzis ir izplatīta šūnu slimība. Vēža gadījumā tiek traucēts gēnu regulēts līdzsvars starp šūnu dalīšanos un šūnu nāvi (tā saucamo apoptozi). Tas noved pie nekontrolētas šūnu un audzēju augšanas. Smadzeņu nervu šūnas mirst dažādās neirodeģeneratīvās slimībās. Tas var būt atkarīgs no vecuma, tāpat kā demences vai Parkinsona slimības gadījumā.
Tomēr ar vecumu saistītu šūnu un to funkciju zaudēšana zināmā mērā ir normāla, un ķermenis to parasti labi panes. Slimība parādās tikai tad, ja mirst vairāk nekā vidējais šūnu skaits. Citas neirodeģeneratīvas slimības rodas neatkarīgi no vecuma, piemēram, amiotrofiskā laterālā skleroze (ALS), Hantingtona slimība vai Kreicfelda-Jakoba slimība.
Alerģisko reakciju gadījumā imūnsistēmas specializētās šūnas tiek pārmērīgi reaģētas. Alerģijas gadījumā šie cīnās ar ķermenim nekaitīgu vielu, kas izraisa alerģiskus simptomus. Ļoti reta šūnu slimība ir iedzimta I-šūnu slimība, ko sauc arī par mukolipidozi II. Tā ir lizosomu uzglabāšanas slimība, kurā ģenētiska defekta dēļ šeit nevar pārvadāt vienu no fermentiem, kas parasti atrodas lizosomās.
Ar mastocitozi vai tā saukto Černina slimību ievērojami palielinās tuklo šūnu skaits. Tas var ietekmēt ādu vai iekšējos orgānus. Simptomus izraisa vielas, ko izdala tukšās šūnas, galvenokārt histamīns.
