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 L'inizio di una nuova vita è dato da un unico ovulo fecondato, da cui si formano tutte le moltissime cellule del corpo umano. Quanti sono lì? Secondo alcune stime, circa 100 trilioni, ma credo che nessuno possa dare una cifra esatta.
Le cellule nascono e muoiono. Un secolo, ad esempio, di uno nervoso e muscolare, è uguale a quello di una persona, degli eritrociti e di alcune altre cellule del sangue - fino a cento giorni, e le cellule epiteliali dell'intestino e della pelle vivono solo pochi giorni.
Ciascuna di queste strutture invisibili ad occhio nudo, da cui, come i mattoni, è costruito un organismo multicellulare, a sua volta, è un organismo insolitamente complesso.
Dai un'occhiata alla linguetta colorata e vedrai che la cellula ha una membrana, un citoplasma, un nucleo. Gli organelli cellulari "galleggiano" nel citoplasma: i mitocondri sono le stazioni energetiche della cellula; lisosomi - strutture responsabili dell'utilizzo di lipidi, proteine, polisaccaridi; complesso lamellare, o apparato di Golgi, coinvolto nel "confezionamento" e nella rimozione delle secrezioni intracellulari al di fuori della cellula e di altre strutture.
Sebbene il diagramma mostri la struttura della cellula in alcuni dettagli, non corrisponde ancora completamente alla realtà, perché non trasmette la proprietà principale di una cellula vivente: il movimento. Questo movimento può essere osservato usando le riprese cinematografiche. A volte la motilità cellulare dà l'impressione di un punto d'ebollizione. Il citoplasma si muove, cambiando bruscamente la velocità, a volte fermandosi. Il nucleo pulsa, si restringe, quindi si espande e il nucleo ruota. Invade, catturando sostanze nutritive, acqua e sporge, rilasciando sostanze di scarto, la membrana cellulare esterna. Il movimento riflette l'attività vitale della cellula, i processi che si verificano continuamente in essa. La gabbia può essere paragonata a una fabbrica chimica automatizzata, in diverse officine di cui viene prodotta una varietà di prodotti. L'elenco dei composti chimici che lavorano in una cellula ammonterebbe a decine di migliaia di nomi. Alcune sostanze vengono create, altre si disintegrano. Ad esempio, gli amminoacidi vengono utilizzati per costruire grandi molecole proteiche. A sua volta, quando le proteine si scompongono, aminoacidiche vengono riciclati, ecc.
Rappresentazione schematica di una cella a livello ultrastrutturale; 1 - guscio cellulare; 2 - citoplasma; 3 - core; 4 - guscio centrale; 5 - nucleolo; 6 - mitocondri; 7 - complesso lamellare; 8 - lisosomi; 9 - vescicole, o vescicole, che forniscono lo scambio tra la cellula e il suo ambiente; altre strutture.
Uno sperimentatore che vuole sintetizzare artificialmente la proteina più semplice dovrà superare notevoli difficoltà e tenere conto di molti fattori per creare le condizioni per la sintesi. E la cellula le crea ogni minuto, utilizzando economicamente le risorse energetiche, coordinando rigorosamente e accuratamente centinaia di reazioni chimiche. Se necessario, la cellula è in grado di adattarsi in modo sorprendentemente flessibile, adattandosi a varie circostanze, cambiando la natura e il corso dei processi intracellulari.
Speciali strutture molecolari delle membrane sono attivamente coinvolte nei processi di adattamento - recettori che percepiscono le irritazioni dall'ambiente che circonda la cellula.
I recettori cellulari sono proteine che sporgono sulla superficie della membrana cellulare e hanno la capacità di muoversi lungo di essa. Il grado della loro mobilità dipende dalla struttura molecolare del recettore, dal tipo di cellula e dallo stadio del suo ciclo vitale. Quindi, i recettori delle cellule che si muovono liberamente, ad esempio i linfociti, hanno un'elevata mobilità lungo la membrana ei recettori, ad esempio le cellule epiteliali, sono molto meno mobili. In altre parole, questa proprietà è determinata principalmente dalla funzione specifica di ciascuna cella.
Il metodo di trasmissione delle informazioni dal recettore agli organelli cellulari non è stato ancora specificato, ma il risultato è già noto. La sua essenza è che tutti i processi metabolici sono potenziati nella cellula; la sintesi proteica viene attivata, la permeabilità ai nutrienti e ai prodotti metabolici viene aumentata, la secrezione e altre funzioni vengono attivate.
Oggi, specifici recettori sono stati identificati anche nei singoli organelli cellulari, ad esempio nei mitocondri, ma finora si conosce solo la loro esistenza.
Scoperta oltre 300 anni fa, la cellula non smette mai di stupire gli scienziati.
Cellule del corpo umano: I - cellula epiteliale, 2 - eritrociti, 3 - linfociti, 4 - neutrofili, 5 - eosinofili, 6 - fibroblasti, 7 - macrofagi, 8 - fibre di collagene, 9 - osteociti (cellule del tessuto osseo) , 10 cellule muscolari lisce, II cellule muscolari striate, 12 cellule nervose.
Ora morfologi, biologi, genetici, immunologi, fisici, chimici, cibernetici sono impegnati a decifrarne i segreti ... Forse non puoi elencare tutte le "persone interessate". E questo da solo non indica quanto sia importante tutto ciò che è connesso alla cellula!
La cellula è una fase di cognizione dei processi che avvengono nel corpo. Naturalmente, la funzione di un organismo multicellulare è incommensurabilmente più complessa della vita di una singola cellula. Eppure è dal lavoro delle singole cellule che, ad esempio, si forma l'attività del sistema nervoso centrale, sorprendente per complessità; un lavoro colossale è svolto dagli insiemi cellulari che compongono il muscolo cardiaco, ecc.
La salute di una persona dipende in ultima analisi dallo stato delle cellule, quindi la maggior parte delle malattie può essere considerata come una malattia delle cellule.
Ad esempio, le malformazioni sono associate a guasti del meccanismo intracellulare. Quando si deve osservare la divisione cellulare, si ammira sempre l'accuratezza e la chiarezza del cambiamento nei modelli della cosiddetta mitosi - la divergenza e l'allineamento dei cromosomi, portatori di informazioni ereditarie. Ma a volte il meccanismo ben oliato di divisione e divergenza dei cromosomi non funziona e se queste violazioni si verificano nelle cellule germinali, si verificano malformazioni di varia gravità. Quali forze governano il processo di mitosi non è ancora del tutto chiaro. In questa direzione sono in corso molte ricerche, il cui successo dipende dalla prevenzione e dal trattamento delle malformazioni congenite.
Il cosiddetto colera pancreatico si basa sulla crescita incontrollabile delle cellule endocrine dell'intestino tenue. Secernono una grande quantità di ormoni: secretina, enterogastron, a seguito della quale la secrezione di liquidi aumenta nell'intestino tenue e si verifica una diarrea incontrollabile.
Se le cellule vascolari perdono la capacità di distruggere ed eliminare il colesterolo, c'è una minaccia malattia cardiovascolare, soprattutto aterosclerosi.
I cambiamenti nella struttura dell'emoglobina pigmentata respiratoria contenuta nei globuli rossi - eritrociti, comportano una diminuzione della sua capacità di legare e trasportare ossigeno a tessuti e organi. La conseguenza è la carenza di ossigeno, che si manifesta con ritardo della crescita e cianosi della pelle, diminuzione dell'attività muscolare e insufficienza cardiaca.
Il ciclo di vita di una cellula (divisione, preparazione per la riproduzione, crescita, ecc.) È indicato da singole frecce. Quando una cellula perde la capacità di dividersi, invecchia e muore (doppie frecce). La morte cellulare prematura può verificarsi in qualsiasi fase (frecce tratteggiate) se esposta ad agenti nocivi.
Se i lisosomi (portatori di un numero enorme di vari enzimi) delle cellule cerebrali non contengono un enzima che digerisce il grasso, allora si accumula nei lisosomi e si sviluppa la cosiddetta malattia di Tay-Sachs, che porta a demenza e paralisi.
Il problema più urgente della medicina moderna, come le malattie oncologiche, è anche associato a violazioni dei processi intracellulari. Una cellula cancerosa è una cellula i cui organelli, per un motivo o per l'altro, hanno cambiato funzione, è una cellula degenerata, “pazza”.In tali cellule, lo scambio avviene in modo incontrollabile e, cosa più importante, la loro divisione ordinata geneticamente programmata viene interrotta; iniziano a dividersi in modo incontrollabile, diventando un tumore.
Infine, la cellula è associata allo sviluppo di metodi per la diagnosi precoce di varie malattie, nonché alla ricerca di nuovi farmaci ...
Sembra che già dagli esempi sopra riportati sia ovvio che uno studio dettagliato della cellula e delle sue funzioni consente di risolvere problemi da cui dipende l'ulteriore sviluppo della medicina moderna. E scienza e pratica.
V. A. Shakhlamov
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