Mis on lahter?
Inimesed koosnevad triljonitest rakkudest - maa põhiosast. Selles artiklis selgitame mõnda rakkudes leiduvat struktuuri ja kirjeldame mõnda paljudest meie kehas leiduvatest rakutüüpidest.
Rakke võib pidada pisikesteks pakenditeks, mis sisaldavad väiketehaseid, ladusid, transpordisüsteeme ja elektrijaamu. Nad toimivad iseseisvalt, loovad iseenda energia ja korduvad - rakk on kõige väiksem eluüksus, mis suudab paljuneda.
Kuid rakud suhtlevad ka omavahel ja ühenduvad, et luua kindel, hästi kokku kleepunud loom. Rakud ehitavad kudesid, mis moodustavad elundid; ja organid teevad organismi elus hoidmiseks koostööd.
Robert Hook avastas rakud esmakordselt aastal 1665. Ta andis neile oma nime, kuna need sarnanesid rakkudega cella (Ladina keeles "väikesed toad"), kus kloostrites elasid mungad.
Lahtri sees
Erinevad rakutüübid võivad välja näha tohutult erinevad ja täita kehas väga erinevaid rolle.
Näiteks seemnerakk sarnaneb kullesega, emane munarakk on sfääriline ja närvirakud on sisuliselt õhukesed torud.
Vaatamata oma erinevustele jagavad nad sageli teatud struktuure; neid nimetatakse organellideks (miniorelid). Allpool on toodud mõned kõige olulisemad:
Inimraku lihtsustatud diagramm.
Tuum
Tuuma võib pidada raku peakorteriks. Rakus on tavaliselt üks tuum, kuid see pole alati nii, näiteks skeletilihasrakkudel on kaks. Tuum sisaldab enamikku raku DNA-st (väike osa asub mitokondrites, vt allpool). Tuum saadab sõnumeid, et rakk kasvama, jagunema või surema.
Tuum eraldatakse ülejäänud rakust membraaniga, mida nimetatakse tuumaümbrikuks; tuuma poorid membraanis lasevad läbi väikeste molekulide ja ioonide, samas kui suuremad molekulid vajavad nende läbipääsuks transpordivalke.
Plasma membraan
Tagamaks, et iga rakk jääb naabrist eraldi, on see ümbritsetud spetsiaalse membraaniga, mida nimetatakse plasmamembraaniks. See membraan on peamiselt valmistatud fosfolipiididest, mis takistavad veepõhiste ainete sisenemist rakku. Plasma membraan sisaldab mitmeid retseptoreid, mis täidavad mitmeid ülesandeid, sealhulgas:
- Väravavahid: mõned retseptorid lasevad teatud molekulidel läbi ja peatavad teisi.
- Markerid: Need retseptorid toimivad nimemärkidena, teatades immuunsüsteemile, et nad on organismi osa, mitte võõrad sissetungijad.
- Suhtlejad: mõned retseptorid aitavad rakul suhelda teiste rakkude ja keskkonnaga.
- Kinnitusvahendid: mõned retseptorid aitavad rakku siduda oma naabritega.
Tsütoplasma
Tsütoplasma on raku sisemus, mis ümbritseb tuuma ja sisaldab umbes 80 protsenti vett; see sisaldab organoelle ja želeesarnast vedelikku, mida nimetatakse tsütosooliks. Paljud olulised rakus toimuvad reaktsioonid toimuvad tsütoplasmas.
Lüsosoomid ja peroksisoomid
Nii lüsosoomid kui ka peroksisoomid on sisuliselt ensüümikotid. Lüsosoomid sisaldavad ensüüme, mis lagundavad suuri molekule, sealhulgas rakkude vanu osi ja võõrkehi. Peroksisoomid sisaldavad ensüüme, mis hävitavad mürgiseid materjale, sealhulgas peroksiidi.
Tsütoskelett
Tsütoskeletti võib pidada raku tellinguteks. See aitab säilitada õiget kuju. Kuid erinevalt tavalistest tellingutest on tsütoskelett paindlik; see mängib rolli rakkude jagunemises ja rakkude liikumises - mõnede rakkude liikumisvõimes, näiteks seemnerakkudes.
Tsütoskelett aitab raku signaalimisel ka läbi raku välise materjali omastamise (endotsütoos) ning osaleb materjalide liikumises rakus.
Endoplasmaatiline retikulum
Endoplasmaatiline retikulum (ER) töötleb rakus olevaid molekule ja aitab neid transportida nende lõppsihtkohta. Eelkõige sünteesib, voldib, modifitseerib ja transpordib valke.
ER koosneb piklikest kotikestest, mida nimetatakse tsisternaideks ja mida tsütoskelett hoiab koos. Neid on kahte tüüpi: töötlemata ER ja sujuv ER.
Golgi aparaat
Kui molekulid on ER poolt töödeldud, liiguvad nad Golgi aparaadi juurde. Golgi aparaati peetakse mõnikord kambri postkontoriks, kus esemed pakitakse ja sildistatakse. Kui materjalid lahkuvad, võib neid rakkes kasutada või viia mujal kasutamiseks.
Mitokondrid
Mitokondrid, mida sageli nimetatakse raku jõujaamaks, muudavad meie söödud toidu energiast energiat, mida rakk saab kasutada - adenosiinitrifosfaadiks (ATP). Mitokondritel on aga mitmeid muid töökohti, sealhulgas kaltsiumi ladustamine ja roll rakusurmas (apoptoos).
Ribosoomid
Tuumas transkribeeritakse DNA RNA-ks (ribonukleiinhape), mis on DNA-ga sarnane molekul, mis kannab sama sõnumit. Ribosoomid loevad RNA-d ja tõlgivad selle valguks, kleepides aminohapped kokku RNA määratletud järjekorras.
Mõned ribosoomid hõljuvad tsütoplasmas vabalt; teised on ER-i külge kinnitatud.
Raku pooldumine
Meie keha asendab rakke pidevalt. Rakud peavad jagunema mitmel põhjusel, sealhulgas organismi kasv ja täitma tühimikud, mis on näiteks pärast vigastust surnud ja hävinud rakkudes.
Rakkude jagunemist on kahte tüüpi: mitoos ja meioos.
Mitoos
Mitoos on see, kuidas enamik keha rakke jaguneb. Rakk “vanem” jaguneb kaheks “tütarrakuks”.
Mõlemal tütarrakul on samad kromosoomid kui üksteisel ja vanemal. Neid nimetatakse diploidseteks, kuna neil on kaks täielikku kromosoomide koopiat.
Meioos
Meioos tekitab sugurakke, näiteks isaseid seemnerakke ja naissoost munarakke. Meioosis murdub väike osa igast kromosoomist ja kinnitub teise kromosoomi külge; seda nimetatakse geneetiliseks rekombinatsiooniks.
See tähendab, et igal uuel rakul on ainulaadne geneetilise teabe kogum. See protsess võimaldab geneetilist mitmekesisust tekkida.
Nii et lühidalt, mitoos aitab meil kasvada ja meioos tagab, et oleme kõik ainulaadsed.
Rakutüübid
Kui arvestada inimkeha keerukust, pole üllatav, et seal on sadu erinevat tüüpi rakke. Allpool on väike valik inimrakutüüpe:
Tüvirakud
Tüvirakud on rakud, mis peavad veel valima, milliseks nad saavad. Mõni eristub teatud rakutüübiks ja teine jaguneb, et toota rohkem tüvirakke. Neid leidub nii embrüos kui ka mõnes täiskasvanud kudedes, näiteks luuüdis.
Luurakud
Luurakkude peamist tüüpi on vähemalt kolm:
- Osteoklastid, mis lahustavad luu.
- Osteoblastid, mis moodustavad uue luu.
- Luust ümbritsetud osteotsüüdid, mis aitavad suhelda teiste luurakkudega.
Vererakud
Vererakkudel on kolm peamist tüüpi:
- punased verelibled, mis kannavad hapnikku ümber keha
- valgeverelibled, mis on osa immuunsüsteemist
- vereliistakud, mis aitavad vere hüübimisel vältida verekaotust pärast vigastusi
Lihasrakud
Seda nimetatakse ka müotsüütideks, lihasrakud on pikad torukujulised rakud. Lihasrakud on olulised paljude funktsioonide jaoks, sealhulgas liikumine, tugi ja sisemised funktsioonid, näiteks peristaltika - toidu liikumine mööda soolestikku.
Seemnerakud
Need kullesekujulised rakud on inimese kehas kõige väiksemad.
Nad on liikuvad, mis tähendab, et nad saavad liikuda. Nad saavutavad selle liikumise oma saba (flagellum) abil, mis on täis energiat andvaid mitokondreid.
Seemnerakud ei saa jagada; neil on ainult üks koopia igast kromosoomist (haploidne), erinevalt enamikust rakkudest, millel on kaks koopiat (diploidsed).
Emane munarakk
Võrreldes seemnerakuga on emane munarakk hiiglane; see on inimese suurim rakk. Munarakk on ka haploidne, nii et spermast ja munast pärinev DNA saab diploidseks rakuks kokku liituda.
Rasvarakud
Rasvarakke nimetatakse ka adipotsüütideks ja need on rasvkoe peamine koostisosa. Need sisaldavad ladustatud rasvu, mida nimetatakse triglütseriidideks ja mida saab vajadusel energiana kasutada. Kui triglütseriidid on ära kasutatud, vähenevad rasvarakud. Adipotsüüdid toodavad ka mõnda hormooni.
Närvirakud
Närvirakud on keha sidesüsteem. Neid nimetatakse ka neuroniteks, need koosnevad kahest põhiosast - rakukehast ja närviprotsessidest. Keskne keha sisaldab tuuma ja teisi organelle ning närviprotsessid (aksonid või dendriidid) kulgevad nagu pikad sõrmed, kandes sõnumeid kaugele ja kaugele. Mõni neist aksonitest võib olla üle 1 meetri pikk.
Lühidalt
Rakud on sama põnevad kui erinevad. Ühes mõttes on nad autonoomsed linnad, mis toimivad üksi ja toodavad ise energiat ja valke; teises mõttes on nad osa tohutust rakkude võrgustikust, mis loob kudesid, elundeid ja meid.
