Co je to buňka?
Některé organismy, jako jsou bakterie, sestávají pouze z jedné buňky, a proto se označují jako jednotlivé buňky. Vyšší organismy jsou tvořeny velkým počtem buněk a nazývají se mnohobuněčné buňky. Lidé se skládají z asi deseti bilionů buněk, které se specializují na různé úkoly a liší se velikostí a tvarem v závislosti na typu buňky.
Například existují dlouhé, tenké nervové buňky, sférické červené krvinky a kulaté tukové buňky. Při 110 až 140 mikrometrů je vajíčka největší lidskou buňkou. Všechny buňky mají společné to, že obsahují kompletní genetickou informaci ve formě DNA (kyselina deoxyribonukleová), mohou získávat a využívat energii a jsou schopny se množit prostřednictvím buněčného dělení. Buňky se mohou sdružovat do tkáňových asociací. Čtyři hlavní tkáňové skupiny jsou tvořeny z více než 200 různých typů buněk u člověka: epiteliální tkáň, svalová tkáň, pojivová tkáň a nervová tkáň.
Anatomie a struktura
Lidské buňky jsou z vnější strany obklopeny buněčnou membránou. Na rozdíl od rostlinných buněk nemají buněčnou zeď. Velikost buněk nesouvisí s velikostí organismu. Větší organismy jednoduše sestávají z většího počtu buněk. Cytoplazma je umístěna uvnitř buněčné membrány.
V cytoplazmě se nacházejí různé takzvané organely. Patří sem jádro, mitochondrie, endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát, lysozomy a peroxisomy. Organely se specializují na různé úkoly. Buněčné jádro obsahuje genetickou informaci ve formě DNA a u lidí je od cytoplazmy oddělen jadernou obálkou.
Část DNA se nachází také v mitochondriích. S endoplazmatickým retikulem (ER) se rozlišuje mezi hrubou a hladkou ER. Na drsném ER jsou ribozomy, které na hladkém ER chybí. Mezi další buněčné složky patří cytoskelet, RNA (kyselina ribonukleová) a středy. Extracelulární matrice je umístěna mezi jednotlivými buňkami mimo buněčnou membránu.
Funkce a úkoly
Buněčná membrána slouží k vymezení buňky z jejího okolí a k její ochraně. Používají se ke kontrole, které látky se dostávají do buňky az buňky. Může komunikovat se sousedními buňkami prostřednictvím proteinů obsažených v buněčné membráně. Cytoskelet je zodpovědný za elasticitu a stabilitu buňky. Umožňuje jak aktivní pohyby buňky, tak pohyby uvnitř buňky. Ribozomy jsou místem v buňce, kde jsou proteiny syntetizovány pomocí specifické RNA.
Golgiho aparát tvoří různé sekrece a podílí se na metabolismu buňky. Lyzozomy představují trávicí systém buňky a obsahují četné enzymy, kterými mohou štěpit cizí a buněčné látky. Peroxisomy se používají pro detoxikaci. Mohou využívat kyslík, vázat volné radikály a rozkládat různé metabolické produkty.
Centioly jsou nezbytné pro dělení buněk a tedy pro množení buněk. Protože každá buňka může získávat a využívat energii i množit, každá buňka je schopna přežít sama. Některé specializované buňky však tuto schopnost ztratily. V závislosti na jejich specializaci mají buňky různé úkoly. Specializované buňky pocházejí z tzv. Kmenových buněk.
Kmenové buňky jsou obecné buňky v těle, které se mohou množit dělením na nové kmenové buňky a vyvíjet se na specifické typy buněk. Když se buňka specializuje, určité geny jsou deaktivovány a jiné jsou aktivovány. To vede k tvorbě proteinů, které jsou specificky vyžadovány u určitého typu buněk. Výsledkem je, že například jaterní buňka má jinou chemickou a strukturální strukturu než nervová buňka, i když obě obsahují stejnou genetickou informaci.
Nemoci a nemoci
Rakovina je běžné onemocnění buněk. U rakoviny je narušena genově regulovaná rovnováha mezi buněčným dělením a buněčnou smrtí (tzv. Apoptóza). To vede k nekontrolovanému růstu buněk a nádorů. Nervové buňky v mozku umírají na různá neurodegenerativní onemocnění. To může záviset na věku, jako v případě demence nebo Parkinsonovy choroby.
Ztráty buněk a jejich funkce spojené s věkem jsou však do jisté míry normální a tělo je obvykle dobře toleruje. Nemoci se objeví pouze v případě, že nadprůměrný počet buněk odumře. K dalším neurodegenerativním onemocněním dochází bez ohledu na věk, jako je amyotropní laterální skleróza (ALS), Huntingtonova nemoc nebo Creutzfeldt-Jakobova nemoc.
Při alergických reakcích dochází k nadměrné reakci specializovaných buněk imunitního systému. V případě alergie bojují s látkou, která je pro organismus neškodná, což vede k alergickým symptomům. Velmi vzácným onemocněním buněk je dědičné onemocnění I-buněk, které je známé také jako mukolipidóza II. Jde o onemocnění lysozomálního skladování, u kterého jeden z enzymů normálně se vyskytujících v lysozomech zde nemůže být kvůli genetické vadě transportován.
U mastocytózy nebo tzv. Czerninovy choroby dochází k výraznému nárůstu žírných buněk. To může ovlivnit kůži nebo vnitřní orgány. Příznaky jsou vyvolávány látkami uvolňovanými žírnými buňkami, především histaminem.
