A vida complexa de uma célula simples

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A vida complexa de uma célula simplesO início de uma nova vida é dado por um único ovo fertilizado, a partir do qual todas as muitas células do corpo humano são formadas. Quantos são? De acordo com algumas estimativas, cerca de 100 trilhões, mas acho que ninguém pode dar um número exato.

As células nascem e morrem. Um século, por exemplo, de um nervoso e muscular, é igual ao de uma pessoa, dos eritrócitos e algumas outras células do sangue - até cem dias, e as células epiteliais do intestino e da pele vivem apenas alguns dias .

Cada uma dessas estruturas, invisíveis a olho nu, a partir das quais, como tijolos, um organismo multicelular é construído, por sua vez, é um organismo extraordinariamente complexo.

Dê uma olhada na guia colorida e você verá que a célula tem uma membrana, citoplasma, núcleo. Organelas celulares "flutuam" no citoplasma: as mitocôndrias são as estações de energia da célula; lisossomos - estruturas responsáveis ​​pela utilização de lipídios, proteínas, polissacarídeos; complexo lamelar, ou aparelho de Golgi, envolvido no "empacotamento" e na remoção de secreções intracelulares fora da célula e outras estruturas.

Embora o diagrama mostre a estrutura da célula em alguns detalhes, ele ainda não corresponde totalmente à realidade, porque não transmite a propriedade principal de uma célula viva - o movimento. Esse movimento pode ser observado por meio da fotografia cinematográfica. Às vezes, a mobilidade da célula dá a impressão de um furúnculo violento. O citoplasma se move, mudando drasticamente a velocidade, às vezes parando. O núcleo pulsa, encolhendo e depois se expandindo, e o núcleo gira. Ele invade, capturando nutrientes, água e se projeta, liberando substâncias residuais, a membrana celular externa. O movimento reflete a atividade vital da célula, os processos que ocorrem continuamente nela. A gaiola pode ser comparada a uma fábrica química automatizada, em diferentes oficinas das quais são produzidos uma variedade de produtos. A lista de compostos químicos que atuam em uma célula equivaleria a dezenas de milhares de nomes. Algumas substâncias são criadas, outras se desintegram. Por exemplo, os aminoácidos são usados ​​para construir grandes moléculas de proteína. Por sua vez, quando a proteína se decompõe, aminoácidosque são reciclados, etc.

A vida complexa de uma célula simples
Representação esquemática de uma célula ao nível ultraestrutural; 1 - casca da célula; 2 - citoplasma; 3 - núcleo; 4 - casca do núcleo; 5 - nucléolo; 6 - mitocôndrias; 7 - complexo lamelar; 8 - lisossomos; 9 - vesículas, ou bolhas, que proporcionam a troca entre a célula e seu ambiente; outras estruturas.

Um experimentador que deseja sintetizar artificialmente a proteína mais simples terá que superar dificuldades consideráveis ​​e levar em consideração muitos fatores a fim de criar condições para a síntese. E a célula os cria a cada minuto, economicamente usando recursos de energia, coordenando de forma estrita e precisa centenas de reações químicas. Se necessário, a célula é capaz de uma adaptação incrivelmente flexível - adaptando-se a várias circunstâncias, mudando a natureza e o curso dos processos intracelulares.

Estruturas moleculares especiais das membranas estão ativamente envolvidas nos processos de adaptação - receptores que percebem irritações do ambiente ao redor da célula.

Receptores celulares são proteínas que se projetam na superfície da membrana celular e têm a capacidade de se mover ao longo dela. O grau de sua mobilidade depende da estrutura molecular do receptor, do tipo de célula e do estágio de seu ciclo de vida. Assim, os receptores de células que se movem livremente, digamos, os linfócitos, têm alta mobilidade ao longo da membrana, e os receptores, por exemplo, células epiteliais, são muito menos móveis. Em outras palavras, essa propriedade é determinada principalmente pela função específica de cada célula.

O método de transmissão de informações do receptor para as organelas celulares ainda não foi especificado, mas o resultado já é conhecido. Sua essência é que todos os processos metabólicos são intensificados na célula; a síntese de proteínas é ativada, a permeabilidade para nutrientes e produtos metabólicos é aumentada, a secreção e outras funções são ativadas.

Hoje, receptores específicos foram identificados até mesmo em organelas celulares individuais, por exemplo, nas mitocôndrias, mas até agora apenas se sabe que eles existem.

Descoberta há mais de 300 anos, a célula nunca para de surpreender os cientistas.

A vida complexa de uma célula simples
Células do corpo humano: I - célula epitelial, 2 - eritrócito, 3 - linfócito, 4 - neutrófilo, 5 - eosinófilo, 6 - fibroblasto, 7 - macrófago, 8 - fibras de colágeno, 9 - osteócito (célula do tecido ósseo) , 10 - músculo liso, II - célula de músculo estriado, 12 - célula nervosa.

Agora, morfologistas, biólogos, genéticos, imunologistas, físicos, químicos, cibernéticos estão empenhados em decifrar seus segredos ... Talvez você não possa listar todas as "pessoas interessadas". E isso por si só não indica quão importante é tudo o que está relacionado com a célula!

A célula é uma fase de cognição dos processos que ocorrem no corpo. É claro que a função de um organismo multicelular é incomensuravelmente mais complexa do que a vida de uma célula individual. E, no entanto, é a partir do trabalho de células individuais que, por exemplo, a atividade do sistema nervoso central, surpreendente em complexidade, se forma; um trabalho colossal é realizado pelos conjuntos celulares que constituem o músculo cardíaco, etc.

A saúde de uma pessoa depende, em última análise, do estado das células, portanto, a maioria das doenças pode ser considerada como doença das células.

Por exemplo, as malformações estão associadas a rupturas do mecanismo intracelular. Quando se tem que observar a divisão celular, sempre se admira a precisão, a clareza da mudança nos padrões da chamada mitose - a divergência e o alinhamento dos cromossomos, portadores de informações hereditárias. Mas às vezes o mecanismo bem lubrificado de divisão e divergência de cromossomos não funciona, e se essas violações ocorrem nas células germinativas, surgem malformações de gravidade variável. Quais forças governam o processo de mitose ainda não está totalmente claro. Muitos trabalhos de investigação estão a ser realizados neste sentido, cujo sucesso depende da prevenção e tratamento das malformações congénitas.

A chamada cólera pancreática é baseada no crescimento incontrolável de células endócrinas do intestino delgado. Eles secretam uma grande quantidade de hormônios - secretina, enterogastron, como resultado do aumento da secreção de fluidos no intestino delgado e diarreia incontrolável.

Se as células vasculares perderem sua capacidade de destruir e expulsar o colesterol, há uma ameaça doença cardiovascular, especialmente aterosclerose.

Uma mudança na estrutura do pigmento respiratório da hemoglobina contida nos glóbulos vermelhos - eritrócitos, acarreta uma diminuição em sua capacidade de ligar e transportar oxigênio aos tecidos e órgãos. A consequência é a falta de oxigênio, que se manifesta por retardo de crescimento e cianose da pele, e diminuição da atividade muscular e insuficiência cardíaca.

A vida complexa de uma célula simples
O ciclo de vida de uma célula (divisão, preparação para reprodução, crescimento, etc.) é indicado por setas simples. Quando uma célula perde sua capacidade de se dividir, ela envelhece e morre (setas duplas). A morte celular prematura pode ocorrer em qualquer estágio (setas pontilhadas) quando exposta a agentes nocivos.

Se os lisossomos (portadores de um grande número de várias enzimas) das células cerebrais não contêm uma enzima que digere gordura, ela se acumula nos lisossomas e a chamada doença de Tay-Sachs se desenvolve, levando à demência e paralisia.

O problema mais urgente da medicina moderna, como as doenças oncológicas, também está associado a violações de processos intracelulares. A célula cancerosa é uma célula cujas organelas, por uma razão ou outra, mudaram de função, é uma célula degenerada, “louca”.Nessas células, a troca ocorre de maneira incontrolável e, o mais importante, sua divisão ordenada geneticamente programada é interrompida; eles começam a se dividir incontrolavelmente, crescendo em um tumor.

Por fim, a célula está associada ao desenvolvimento de métodos para o diagnóstico precoce de várias doenças, bem como à procura de novos fármacos ...

Parece que desde os exemplos dados é óbvio que um estudo detalhado da célula e de suas funções permite resolver problemas dos quais depende o desenvolvimento posterior da medicina moderna. E ciência e prática.

V. A. Shakhlamov


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