Vida compleja de una célula simple

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Vida compleja de una célula simpleEl comienzo de una nueva vida lo da un único óvulo fecundado, del que se forman la gran cantidad de células del cuerpo humano. ¿Cuántos hay? Según algunas estimaciones, unos 100 billones, pero creo que nadie puede dar una cifra exacta.

Las células nacen y mueren. Un siglo, por ejemplo, nervioso y muscular, es igual al de una persona, de eritrocitos y algunas otras células sanguíneas, hasta cien días, y las células epiteliales del intestino y la piel viven solo unos pocos días.

Cada una de estas estructuras invisibles a simple vista, a partir de las cuales, como los ladrillos, se construye un organismo multicelular, es a su vez un organismo inusualmente complejo.

Eche un vistazo a la pestaña de color y verá que la célula tiene una membrana, citoplasma, núcleo. Los orgánulos celulares "flotan" en el citoplasma: las mitocondrias son las estaciones de energía de la célula; lisosomas: estructuras responsables de la utilización de lípidos, proteínas, polisacáridos; complejo laminar, o el aparato de Golgi, que interviene en el "empaquetado" y eliminación de las secreciones intracelulares fuera de la célula y otras estructuras.

Aunque el diagrama muestra la estructura de la célula con cierto detalle, todavía no se corresponde completamente con la realidad, porque no transmite la propiedad principal de una célula viva: el movimiento. Este movimiento se puede observar mediante filmaciones cinematográficas. A veces, la motilidad celular da la impresión de un hervor. El citoplasma se mueve, cambiando bruscamente de velocidad, a veces deteniéndose. El núcleo pulsa, se contrae, luego se expande y el núcleo gira. Invade, captura nutrientes, agua y sobresale, liberando sustancias de desecho, la membrana celular externa. El movimiento refleja la actividad vital de la célula, los procesos que ocurren continuamente en ella. La jaula se puede comparar con una fábrica de productos químicos automatizada en la que se producen varios productos en diferentes talleres. La lista de compuestos químicos que actúan en una célula ascendería a decenas de miles de nombres. Algunas sustancias se crean, otras se desintegran. Por ejemplo, los aminoácidos se utilizan para construir grandes moléculas de proteínas. A su vez, cuando las proteínas se descomponen, aminoácidosque se reciclan, etc.

Vida compleja de una célula simple
Representación esquemática de una celda a nivel ultraestructural; 1 - caparazón celular; 2 - citoplasma; 3 - núcleo; 4 - carcasa de núcleo; 5 - nucleolo; 6 - mitocondrias; 7 - complejo laminar; 8 - lisosomas; 9 - vesículas, o vesículas, que proporcionan intercambio entre la célula y su entorno; otras estructuras.

Un experimentador que quiera sintetizar artificialmente la proteína más simple tendrá que superar dificultades considerables y tener en cuenta muchos factores para crear las condiciones para la síntesis. Y la célula los crea cada minuto, utilizando económicamente los recursos energéticos, coordinando de forma estricta y precisa cientos de reacciones químicas. Si es necesario, la célula es capaz de adaptarse de manera sorprendentemente flexible, adaptándose a diversas circunstancias, cambiando la naturaleza y el curso de los procesos intracelulares.

Las estructuras moleculares especiales de las membranas participan activamente en los procesos de adaptación: receptores que perciben las irritaciones del entorno que rodea a la célula.

Los receptores celulares son proteínas que sobresalen de la superficie de la membrana celular y tienen la capacidad de moverse a lo largo de ella. El grado de su movilidad depende de la estructura molecular del receptor, el tipo de célula y la etapa de su ciclo de vida. Entonces, los receptores de las células que se mueven libremente, digamos, los linfocitos, tienen una alta movilidad a lo largo de la membrana y los receptores, por ejemplo, las células epiteliales, son mucho menos móviles. En otras palabras, esta propiedad está determinada principalmente por la función específica de cada celda.

El método de transferencia de información del receptor a los orgánulos celulares aún no se ha especificado, pero el resultado ya se conoce. Su esencia es que todos los procesos metabólicos se mejoran en la célula; Se activa la síntesis de proteínas, se aumenta la permeabilidad a los nutrientes y productos metabólicos, se activan la secreción y otras funciones.

Hoy en día, se han identificado receptores específicos incluso en orgánulos celulares individuales, por ejemplo, en las mitocondrias, pero hasta ahora solo se sabe de ellos que existen.

Descubierta hace más de 300 años, la célula nunca deja de sorprender a los científicos.

Vida compleja de una célula simple
Células del cuerpo humano: I - célula epitelial, 2 - eritrocitos, 3 - linfocitos, 4 - neutrófilos, 5 - eosinófilos, 6 - fibroblasto, 7 - macrófagos, 8 - fibras de colágeno, 9 - osteocitos (células de tejido óseo), 10 - células músculo liso, II - célula del músculo estriado, 12 - célula nerviosa.

Ahora morfólogos, biólogos, genéticos, inmunólogos, físicos, químicos, cibernéticos se dedican a descifrar sus secretos ... Quizás no se pueda enumerar a todas las "personas interesadas". ¡Y esto por sí solo no indica cuán importante es todo lo que está conectado con la célula!

La célula es una etapa de cognición de los procesos que ocurren en el cuerpo. Por supuesto, la función de un organismo multicelular es inconmensurablemente más compleja que la vida de una célula individual. Y, sin embargo, es del trabajo de las células individuales que, por ejemplo, se forma la actividad del sistema nervioso central, sorprendente en complejidad; Un trabajo colosal lo llevan a cabo los conjuntos celulares que componen el músculo cardíaco, etc.

La salud de una persona depende en última instancia del estado de las células, por lo tanto, la mayoría de las enfermedades pueden considerarse enfermedades de las células.

Por ejemplo, las malformaciones están asociadas con averías del mecanismo intracelular. Cuando uno tiene que observar la división celular, siempre admira la precisión, la claridad del cambio en los patrones de la llamada mitosis: la divergencia y alineación de los cromosomas, portadores de información hereditaria. Pero a veces el mecanismo bien aceitado de división y divergencia de los cromosomas no funciona, y si estas violaciones ocurren en las células germinales, surgen malformaciones de diversa gravedad. Las fuerzas que gobiernan el proceso de la mitosis aún no están del todo claras. Se está llevando a cabo un gran trabajo de investigación en esta dirección, cuyo éxito depende de la prevención y el tratamiento de las malformaciones congénitas.

El llamado cólera pancreático se basa en el crecimiento incontrolable de células endocrinas del intestino delgado. Secretan una gran cantidad de hormonas: secretina, enterogastrón, como resultado de lo cual aumenta la secreción de líquido en el intestino delgado y se produce una diarrea incontrolable.

Si las células vasculares pierden su capacidad para destruir y expulsar el colesterol, existe una amenaza enfermedad cardiovascular, especialmente aterosclerosis.

Un cambio en la estructura del pigmento respiratorio hemoglobina contenida en los glóbulos rojos, los eritrocitos, implica una disminución en su capacidad para unirse y transportar oxígeno a tejidos y órganos. La consecuencia es la falta de oxígeno, que se manifiesta por retraso del crecimiento y cianosis de la piel, disminución de la actividad muscular e insuficiencia cardíaca.

Vida compleja de una célula simple
El ciclo de vida de una célula (división, preparación para la reproducción, crecimiento, etc.) se indica con flechas simples. Cuando una célula pierde su capacidad de dividirse, envejece y muere (flechas dobles). La muerte celular prematura puede ocurrir en cualquier etapa (flechas punteadas) cuando se expone a agentes nocivos.

Si los lisosomas (portadores de una gran cantidad de diversas enzimas) de las células cerebrales no contienen una enzima que digiera la grasa, entonces se acumula en los lisosomas y se desarrolla la llamada enfermedad de Tay-Sachs, que conduce a la demencia y la parálisis.

El problema más urgente de la medicina moderna, como las enfermedades oncológicas, también está asociado con violaciones de los procesos intracelulares. Una célula cancerosa es una célula cuyos orgánulos, por una razón u otra, han cambiado sus funciones, es una célula degenerada, “loca”.En tales células, el intercambio se produce de forma incontrolable y, lo que es más importante, se interrumpe su división ordenada programada genéticamente; comienzan a dividirse incontrolablemente, convirtiéndose en un tumor.

Finalmente, la célula se asocia al desarrollo de métodos para el diagnóstico precoz de diversas enfermedades, así como a la búsqueda de nuevos fármacos ...

Parece que ya a partir de los ejemplos anteriores es obvio que un estudio detallado de la célula y sus funciones permite resolver problemas de los que depende el desarrollo posterior de la medicina moderna. Y ciencia y práctica.

V. A. Shakhlamov


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