Το κύτταρο σαν εργοστάσιο

Κύτταρο: Θεμελιώδης Μονάδα Ζωής… Το κύτταρο αποτελεί τη δομική και τη λειτουργική μονάδα όλων των οργανισμών.Εμείς στο βιβλίο μαθαίνουμε για το ευκαρυοτικό κύτταρο: το φυτικό και το ζωικό. To κύτταρο περιέχει διάφορα οργανίδια που συνεργάζονται μεταξύ τους και τελούν τις λειτουργίες. Τέτοια οργανίδια είναι: ο πυρήνας, η μεμβράνη, το κυτταρόπλασμα κ.α.

ΖΩΪΚΟ ΚΥΤΤΑΡΟ

Πλασματική μεμβράνη Αποτελείται κυρίως από λιπίδια και πρωτεΐνες. Βοηθάει το κύτταρο να επικοινωνεί με το περιβάλλον, αλλά και το χωρίζει από αυτό. Ελέγχει την είσοδο και των ουσιών που είναι απαραίτητες για την επιβίωση του κυττάρου και την έξοδο άχρηστων προϊόντων

Πυρήνας Χωρίζεται από το κυτταρόπλασμα με μια διπλή μεμβράνη, την πυρηνική μεμβράνη. Η μεμβράνη αυτή επιτρέπει επιλεκτικά την ανταλλαγή διαφόρων μορίων μεταξύ του κυτταροπλάσματος και του πυρήνα. Ο πυρήνας περιέχει σχεδόν το σύνολο του γενετικού υλικού (DNA). Γενετικό υλικό υπάρχει επίσης στα μιτοχόνδρια και τους χλωροπλάστες. Στο DNA βρίσκονται αποθηκευμένες οι γενετικές πληροφορίες που ελέγχουν τη δομή και τη λειτουργία του κυττάρου. Ο πυρήνας θα μπορούσε να χαρακτηριστεί το «κέντρο ελέγχου» του κυττάρου.

Ενδοπλασματικό Δίκτυο Σύστημα μεμβρανών, που σχηματίζουν αγωγούς, οι οποίοι στην εξωτερική τους επιφάνεια φέρουν μικρούς σφαιρικούς σχηματισμούς, τα ριβοσώματα (ριβοσώματα υπάρχουν και στο κυτταρόπλασμα). Στα ριβοσώματα γίνεται η σύνθεση των πρωτεϊνών. Στο Ε.Δ. μπορεί να γίνει μερική τροποποίηση των πρωτεϊνών

Ριβοσώματα Στα ριβοσώματα πραγματοποιείται η πρωτεϊνοσύνθεση Είναι μικρά μη μεμβρανικά σφαιρικά σύμπλοκα πρωτεϊνών και rRNA, που υπάρχουν είτε ελεύθερα ή στο Α.Ε.Δ. Στα ριβοσώματα πραγματοποιείται η πρωτεϊνοσύνθεση

Σύστημα Golgi Το σύστημα Golgi είναι είναι ένα σύνολο πεπλατυσμένων μεμβρανικών κυστιδίων. Οι πρωτεϊνες περνούν διαμέσου του ενδοπλασματικού δικτύου στο Σύστημα Golgi, για να πάρουν την τελική μορφή τους στο χώρο. Στη συνέχεια μεταφέρονται σε διάφορα σημεία του κυττάρου, καθώς και έξω από αυτό.

Μιτοχόνδριο Έχει σχήμα ραβδοειδές και περιβάλλεται από 2 μεμβράνες. Η εσωτερική μεμβράνη σχηματίζει αναδιπλώσεις. Στα μιτοχόνδρια με τη βοήθεια ενζύμων που διαθέτουν, παράγεται ενέργεια από τη διάσπαση της γλυκόζης ή των λιπαρών οξέων. Είναι δηλαδή τα «κέντρα παραγωγής ενέργειας» του κυττάρου.

Λυσοσώματα Είναι σφαιρικά κυστίδια που περιβάλλονται από απλή μεμβράνη και περιέχουν δραστικά ένζυμα (υδρολυτικά), τα οποία βοηθούν στην πέψη μεγαλομοριακών ουσιών, αλλά και μικροοργανισμών, που πιθανόν έχουν εισβάλλει στο κύτταρο.

Υπεροξειδιοσώματα Είναι σφαιρικά οργανίδια Περιέχουν οξειδωτικά ένζυμα που βοηθούν σε μεταβολικές διεργασίες. Π.χ. Διάσπαση του οινοπνεύματος, αποτοξίνωση του κυττάρου από τις ελεύθερες ρίζες

Σύγκριση Κυττάρου - Εργοστασίου Πλασματική μεμβράνη Κυτταρόπλασμα Πυρήνας Μιτοχόνδρια Ενδοπλασματικό δίκτυο – ριβοσώματα Λυσοσώματα Είσοδοι – έξοδοι, τοίχοι Εσωτερικός χώρος εργοστασίου Διοικητήριο Παραγωγή ενέργειας Παραγωγή, συσκευασία προϊόντων Επεξεργασία πρώτων υλών, διαχωρισμός χρήσιμων από άχρηστα

ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΔΙΑΙΡΕΣΗ ΜΙΤΩΣΗ Πριν από την έναρξη της κυτταρικής διαίρεσης έχει προηγηθεί η αντιγραφή του DNA και συνεπώς ο διπλασιασμός της γενετικής πληροφορίας. Μετά την αντιγραφή κάθε χρωμόσωμα αποτελείται πλέον από τα δύο αντίγραφα του DNA, που ονομάζονται αδελφές χρωματίδες.

Αυτές είναι συμμετρικές και όμοιες, επειδή αποτελούν ίδια μόρια DNA, και είναι ενωμένες σε μία περιοχή τους, το κεντρομερίδιο. Κατά την έναρξη της μίτωσης τα χρωμοσώματα συσπειρώνονται και αρχίζουν να μετακινούνται, ώστε να διαταχθούν σε ένα επίπεδο. Στη συνέχεια, οι δύο αδελφές χρωματίδες κάθε χρωμοσώματος αποχωρίζονται και απομακρύνονται. Το κυτταρόπλασμα διαιρείται και δημιουργούνται δύο νέα κύτταρα. Στους πολυκύτταρους οργανισμούς τα σωματικά κύτταρα διαιρούνται με μίτωση.

ΜΕΙΩΣΗ Τα γεννητικά κύτταρα, οι γαμέτες, των διπλοειδών οργανισμών που αναπαράγονται με αμφιγονία προκύπτουν με ένα διαφορετικό είδος κυτταρικής διαίρεσης, τη μείωση. Κατά την αμφιγονία το ζυγωτό που προκύπτει από τη σύντηξη των γαμετών (γονιμοποίηση) θα πρέπει να έχει τον ίδιο αριθμό χρωμοσωμάτων με τα κύτταρα των γονέων του. μεμ

Για να συμβεί αυτό, ο κάθε γαμέτης θα πρέπει να περιέχει όλες τις γενετικές πληροφορίες μία φορά. Δηλαδή να έχει τον μισό αριθμό χρωμοσωμάτων (απλοειδής αριθμός) σε σχέση με τα σωματικά κύτταρα, που είναι διπλοειδή. Η μείωση λοιπόν είναι η διαδικασία με την οποία εξασφαλίζεται ο απλοειδής αριθμός χρωμοσωμάτων των γαμετών. Πραγματοποιείται σε συγκεκριμένα διπλοειδή κύτταρα, που ονομάζονται άωρα γεννητικά κύτταρα. Από αυτά θα προκύψουν τελικά οι γαμέτες του πολυκύτταρου οργανισμού.

Πριν από την έναρξη της μείωσης έχει προηγηθεί και πάλι η αντιγραφή του DNA, με αποτέλεσμα κάθε χρωμόσωμα να αποτελείται από δύο αδελφές χρωματίδες, ενωμένες στο κεντρομερίδιο. Στην αρχή της μείωσης, οι δύο αδελφές χρωματίδες κάθε χρωμοσώματος συσπειρώνονται. Τα ομόλογα χρωμοσώματα διατάσσονται σε ζεύγη, το ένα απέναντι από το άλλο. Κατόπιν αποχωρίζονται τα ομόλογα χρωμοσώματα κάθε ζεύγους (αλλά όχι οι αδελφές χρωματίδες) και σχηματίζονται δύο νέα κύτταρα, που το καθένα πλέον έχει τον μισό αριθμό χρωμοσωμάτων σε σχέση με το αρχικό. Αυτή είναι η 1η μειωτική διαίρεση.

Στη συνέχεια, στο καθένα από τα δύο κύτταρα οι αδελφές χρωματίδες κάθε χρωμοσώματος αποχωρίζονται και προκύπτουν δύο νέα κύτταρα, που το καθένα έχει μία αδελφή χρωματίδα από κάθε ομόλογο ζευγάρι χρωμοσωμάτων (2η μειωτική διαίρεση). Συνολικά, λοιπόν, από ένα αρχικό διπλοειδές κύτταρο προκύπτουν κατά τη μείωση τέσσερα απλοειδή γεννητικά κύτταρα, που το καθένα έχει τον μισό αριθμό χρωμοσωμάτων σε σχέση με το αρχικό.

ΙΣΤΟΣ Διακρίνουμε 4 βασικά είδη ιστών: Ιστός είναι άθροισμα κυττάρων κατάλληλα διαφοροποιημένων ώστε να έχουν όμοια κατασκευή και λειτουργία. Διακρίνουμε 4 βασικά είδη ιστών: επιθηλιακός ιστός συνδετικός ιστός μυϊκός ιστός νευρικός ιστός

ΕΠΙΘΗΛΙΑΚΟΣ ΙΣΤΟΣ

ΛΕΙΤΟΥΡΓΕΙΕΣ ΕΠΙΘΗΛΙΟΥ Κάλυψη -επένδυση Καλυπτικό Έκκριση Αδενικό Απορρόφηση Απόφραξη

ΚΑΛΥΠΤΗΡΙΟ ΕΠΙΘΗΛΙΟ (ΑΠΛΟ,ΠΟΛΥΣΤΟΙΒΟ,ΚΡΟΣΣΩΤΟ) ΑΔΕΝΙΚΟ ΕΠΙΘΗΛΙΟ ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΟ ΣΧΗΜΑ (ΣΩΛΗΝΟΕΙΔΕΙΣ, ΒΟΤΡΥΟΕΙΔΕΙΣ) ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΗΝ ΕΚΚΡΙΣΗ (ΕΝΔΟΚΡΙΝΕΙΣ, ΕΞΩΚΡΙΝΕΙΣ, ΜΙΚΤΟΙ)

ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΗ ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΗ ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ Πλακώδες Μονόστιβο Κυβοειδές Πολύστιβο Κυλινδρικό Ψευδοπολύστιβο Μεταβατικό

Κοινοί τύποι καλυπτικών επιθηλίων στο σώμα του ανθρώπου Κοινοί τύποι καλυπτικών επιθηλίων στο σώμα του ανθρώπου Αριθμός κυτταρικών στιβάδων Μορφολογία κυττάρων Εντόπιση Κύρια λειτουργία Μονόστιβο Πλακώδες Επένδυση αγγείων (ενδοθήλιο), ορογόνων κοιλοτήτων περικαρδίου, υπεζωκότα, περιτόναιου (μεσοθήλιο) Διευκολύνει την κίνηση των σπλάχνων (μοσοθήλιο), ενεργητική μεταφορά με πινοκυττάρωση (μεσοθήλιο και ενδοθήλιο), έκκριση βιολογικά ενεργών μορίων (μεσοθήλιο) Κυβοειδές Επικάλυψη ωοθήκης θυρεοειδής αδένας Επικάλυψη, έκκριση Κυλινδρικό Επένδυση εντέρου, χοληδόχου κύστης Προστασία, λίπανση, απορρόφηση, έκκριση Ψευδοπολύστιβο (στιβάδες κυττάρων με πυρήνες σε διάφορα επίπεδα. Όλα τα κύτταρα δεν φθάνουν μέχρι την επιφάνεια, όλα όμως προσφύονται στο βασικό υμένα Επένδυση τραχείας, βρόγχων, ρινικής κοιλότητας Προστασία, έκκριση. Μεταφορά και αποβολή έξω από τις αεροφόρες οδούς σωματιδίων, εγκλωβισμένων μέσα στη βλέννη, διαμέσου της κίνησης των κροσσών Πλακώδες κερατινοποιημένο (ξηρό) Επιδερμίδα Προστασία. Εμποδίζει την απώλεια νερού. Πλακώδες μη κερατινοποιημένο (υγρό) Στόμα, οισοφάγος, λαρυγγας, κόλπος, δακτύλιος πρωκτού Προστασία, έκκριση. Εμποδίζει την απώλεια νερού. Πολύστιβο επιθήλιο (δύο ή περισσότερες στιβάδες) Ιδρωτοποιοί αδένες, αναπτυσσόμενα ωοθηλάκια. Προστασία, έκκριση Μεταβατικό Ουροδόχος κύστη, ουρητήρες, νεφρική πύελος και νεφρικοί κάλυκες Προστασία, διατασιμότητα Επιπεφυκότας Προστασία

Μονόστιβο πλακώδες επιθήλιο Ενδοθήλιο Μονόστιβο πλακώδες επιθήλιο Ενδοθήλιο

Μονόστιβο κυλινδρικό επιθήλιο Χοληδόχος κύστη Μονόστιβο κυλινδρικό επιθήλιο Χοληδόχος κύστη

Ψευδοπολύστιβο κυλινδρικό επιθήλιο Τραχεία Ψευδοπολύστιβο κυλινδρικό επιθήλιο Τραχεία

Πολύστιβο πλακώδες επιθήλιο Κόλπος μήτρας Πολύστιβο πλακώδες επιθήλιο Κόλπος μήτρας

Πολύστιβο πλακώδες επιθήλιο κερατινοποιημένο Δέρμα

Μεταβατικό επιθήλιο Ουροδόχος κύστη Μεταβατικό επιθήλιο Ουροδόχος κύστη

ΣΥΝΔΕΤΙΚΟΣ ΙΣΤΟΣ

Στην ομάδα των συνδετικών ιστών ανήκουν ιστοί με διαφορετικές λειτουργίες και κοινή προέλευση, όπως: - οι σκελετικοί ιστοί (χονδρικός, οστίτης), - το αίμα και - ο στηρικτικός ιστός. Η ονομασία τους οφείλεται στη μηχανική και μεταβολική υποστήριξη, την οποία παρέχουν στους υπόλοιπους ιστούς και τα όργανα του σώματος. Γενικά, ο συνδετικός ιστός αποτελείται από κύτταρα, ίνες και εξωκυττάρια θεμέλια ουσία. Ο στηρικτικός ιστός στηρίζει το επιφανειακό επιθήλιο και αφορίζεται από αυτό με τη βασική μεμβράνη.

Με μορφολογικά κριτήρια και σε συνάρτηση με τις σχετικές αναλογίες των συστατικών του, διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι συνδετικού ιστού: 1. Ο ιδίως συνδετικός ιστός με δύο κατηγορίες: Α. Χαλαρός συνδετικός ιστός Β. Πυκνός συνδετικός ιστός 2. Συνδετικός ιστός με ειδικές ιδιότητες: Α. Βλεννώδης συνδετικός ιστός Β. Ελαστικός συνδετικός ιστός Γ. Δικτυωτός συνδετικός ιστός Δ Λιπώδης συνδετικός ιστός Ε. Αιμοποιητικός (Λεμφικός ιστός και μυελός των οστών) 3. Στηρικτικοί συνδετικοί ιστοί Α. Χόνδρος Β. Οστά

ΜΥΙΚΟΣ ΙΣΤΟΣ

1. Γραμμωτά μυϊκά κύτταρα 2. Καρδιακά μυϊκά κύτταρα 3. Λεία μυϊκά κύτταρα

ΓΡΑΜΜΩΤΟΙ ΜΥΣ 1. Μύς 2. Μυϊκή δέσμη 3. Μυϊκό γραμμωτό κύτταρο (Πολυπύρηνα)

ΓΡΑΜΜΩΤΑ ΜΥΙΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ 1. Σαρκείλημα 2. Σαρκόπλασμα 3. Σαρκοπλασματικό δίκτυο

ΜΥΟΙΝΙΔΙΑ 1. Παχιά νημάτια μυοσίνης 2. Λεπτά νημάτια ακτίνης 3. Επικουρικές πρωτεϊνες α. α-ακτινίνη β. μυομεσίνη γ. συνδετίνη δ. δεσμίνη

ΣΥΣΤΑΛΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΓΡΑΜΜΩΤΩΝ ΜΥΙΚΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ 1. Μυοϊνιδια 2. Σαρκομέρια

ΛΕΙΑ ΜΥΙΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ (Διαφορές από γραμμωτά μυϊκά κύτταρα) ΛΕΙΑ ΜΥΙΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ (Διαφορές από γραμμωτά μυϊκά κύτταρα) ΔΟΜΗ 1. Ατρακτοειδή κύτταρα με κεντρικό πυρήνα 2. Δεν παρουσιάζει οργανωμένο σύστημα συσταλτών πρωτεϊνων 3. Σύστημα συσταλτών πρωτεϊνων προσφύεται σε στηρικτικές θέσεις που καλούνται εστιακές πυκνότητες 4. Περιβάλλονται από εξωτερικό υμένα που απουσιάζει σε ορισμένα σημεία όπου τα κύτταρα επικοινωνούν με χασματικές συνάψεις. Οι τελευταίες καλούνται συνάψεις σύζευξης 5. Σύστημα ενδοκυτταρικών κυστιδίων το οποίο είναι αντίστοιχο των Τ σωληνίσκων των γραμμωτών μυϊκών κυττάρων

ΚΑΡΔΙΑΚΑ ΜΥΙΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ (Διαφορές από γραμμωτά μυϊκά κύτταρα) ΚΑΡΔΙΑΚΑ ΜΥΙΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ (Διαφορές από γραμμωτά μυϊκά κύτταρα) ΔΟΜΗ 1. Βραχύτερα των γραμμωτών μυϊκών κυττάρων 2. Μονοπύρηνα. Δεν σχηματίζουν συγκύτια. 3. Συνδέονται με μεσοκυττάριες συνάψεις τις κλιμακωτές ταινίες α. Συνάψεις δεσμοσωμάτων β. Συνάψεις πρόσφυσης γ. Χασματικές συνάψεις επικοινωνίας (Μετάδοση μεμβρανικής διέγερσης) 4. Το σύστημα των Τ σωληνίσκων/ σαρκοπλασματικού δικτύου είναι ευρύτερο, λιγότερο συμμετρικό καί εντοπίζεται στην Ζ γραμμή αντί στην περιοχή ένωσης Α και Ι ζώνης ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ Σε γενικές γραμμές είναι όμοια με των γραμμωτών μυϊκών κυττάρων

Κύρια χαρακτηριστικά των τεσσάρων βασικών ιστών Κύρια χαρακτηριστικά των τεσσάρων βασικών ιστών Ιστός Κύτταρα Εξωκυττάρια θεμέλια ουσία Κύριες λειτουργίες Νευρικός Κύτταρα με διαπλεκόμενες επιμήκεις αποφυάδες Απούσα Μεταβίβαση νευρικών ώσεων Επιθηλιακός Αθροίσεις πολυεδρικών κυττάρων Ελάχιστη Επικάλυψη σώματος και κοιλοτήτων-έκκριση Μυϊκός Επιμήκη συσταλτά κύτταρα Μέτρια Κίνηση Συνδετικός Διάφοροι τύποι καθηλωμένων ή μετακινούμενων Άφθονη Υποστήριξη και προστασία