ANATOMIA I FIZJOLOGIA: KOMÓRKI

(na zielono - materiał rozszerzony - moja dociekliwość)

ANATOMIA – to nauka o budowie makroskopowej człowieka. Nazwa pochodzi od greckiego słowa „anatemnein”, co oznacza „rozczłonkowywać”, „rozcinać”. Jest jedną z najstarszych nauk.

ANATOMIA (z greckiego anatemnein - rozdzielać, rozczłonkowywać) to nauka o budowie, oparta jest na metodzie rozczłonkowania i poznawania ludzkiego ciała pod względem budowy w oparciu o sekcje zwłok (to anatomia opisowa), a jej uzupełnieniem jest prześwietlenie promieniami Roentgena. Nauka anatomii stanowi podstawę dla całej medycyny.

Za „ojca medycyny” uznaje się Hipokratesa. Już za życia Hipokrates cieszył się powszechnym uznaniem i sławą, nadał właściwy kierunek sztuce lekarskiej, odłączając medycynę od wierzeń natury religijnej. Oparł medycynę na zasadach racjonalnych, jego naukę cechowała troska o chorego, wnikliwa obserwacja lekarska i logiczne wyciąganie wniosków prognostycznych. Naczelną zasadą Hipokratesa było nieszkodzenie choremu i pomaganie uzdrawiającym siłom natury. Uważał, że lekarz powinien być bezinteresowny, wyrozumiały, skromny, czysty, uważny, rozumny, szybko się decydować, zachowywać się z godnością, być wolnym od przesądów, mówić zwięźle, wiedzieć, co jest pożyteczne, a co szkodliwe, zachowywać powagę i zimną krew, z gotowością okazywać pomoc. Drobiazgowo analizował objawy chorobowe, na podstawie których wyciągał wnioski ustalające diagnozę.

Wiele terminów wprowadzonych przez niego jest do dziś używane, np.

- diagnosis (rozpoznanie),

- prognosis (rokowanie),

- therapia (leczenie)

Także objawy chorobowe noszą jego imię, np.

- pałeczkowatość palców, tzw. „palce Hipokratesa” –

polegają na tym, że końcowe części palców są pogrubione, a paznokcie okrągłe i uwypuklone, przez co kształtem przypominają szkiełko zegarka – paznokcie „zegarkowate”. Kształt palców i paznokci może wskazywać na dolegliwości organizmu. Palce pałeczkowate mogą występować jako wrodzona, dziedziczna cecha lub mieć formę nabytą, która najczęściej świadczy o występujących w ciele chorobach.

- twarz Hipokratesa –

Jest to pojęcie będące odzwierciedleniem poglądów „ojca medycyny”, które przeszło do historii jako zwiastun śmierci.

Hipokrates uważał, że na podstawie wyglądu człowieka można ustalić jego stan zdrowia. Sama twarz może wiele o tym powiedzieć. Do historii medycyny przeszło też tzw. oblicze Hipokratesa (łac. facies Hippocratica), które jest oznaką zbliżającej się śmierci. Twarz Hipokratesa odznacza się: zaostrzonymi rysami, zapadniętymi oczami, wydłużonym nosem, zapadniętymi i bladymi policzkami, ziemistą cerą, spieczonymi ustami, zimnymi uszami. Występuje w zapaleniu otrzewnej, niedrożności jelit, cholerze.

Hipokrates doceniał znaczenie diety i higieny w profilaktyce zdrowotnej. Zauważył wpływ klimatu na budowę ciała i stan zdrowia. Jako zabiegi lecznicze stosował m.in. balneoterapię.

Balneoterapia jest jednym z działów fizjoterapii, w którym do leczniczych zabiegów rehabilitacyjnych wykorzystuje się wodę o różnej temperaturze. Balneoterapia dzieli się na różne specjalności. Trzy najpopularniejsze to kąpiele, kuracja pitna i inhalacje.

Opisał też funkcje lecznicze światła, promieniowania słonecznego, zimna oraz ćwiczeń fizycznych. Opracował m.in. aparat mający pomagać w leczeniu skrzywienia kręgosłupa oraz prototyp obuwia ortopedycznego i protez kończyn. Opisał sposób amputacji kończyn.

1.  KOMÓRKA

Definicja:

Komórka to najmniejsza jednostka strukturalna organizmu, zdolna do samodzielnego pełnienia funkcji życiowych.

Wymiary i kształty komórek związane są z funkcjami, które pełnią:

·         kształt podstawowy to kształt kulisty, jednak taka forma jest możliwa tylko, gdy komórka jest bądź samodzielnym organizmem, bądź gdy w organizmie wielokomórkowym komórki występują samodzielnie zanurzone w płynach i wzajemnie na siebie nie naciskają, np. komórka jajowa człowieka

·         kształt pełzakowy charakterystyczny dla komórek pełzaków (ameb) czy krwinek białych, związany z ich zdolnością do poruszania się i zmiany kształtu

·         komórki z wicią są również przystosowane do przemieszczania się, np. plemniki

·         komórki nerwowe zaopatrzone są w wypustki cytoplazmatyczne pomocne przy odbieraniu wielu bodźców i przewodzeniu ich na znaczne odległości, w niektórych
ludzkich komórkach nerwowych długość tych wypustek może przekraczać 1 metr!

·         kształt prostopadłościenny jest charakterystyczny dla komórek roślinnych tkanek okrywających lub tkanki nabłonkowej, tworzą wtedy zwarte struktury stanowiące granice narządów czy organizmów.

Kiedy któryś z powyższych elementów w hierarchii szwankuje, automatycznie po pewnym czasie pojawiają się zaburzenia w zakresie innych struktur.

KOMÓRKA LUDZKA składa się z:

- cytoplazmy

- jądra komórkowego

CYTOPLAZMĘ TWORZĄ:

- płynny cytyzol (cytoplazma podstawowa)

- aparat Golgiego

- siateczka cytoplazmatyczna

- mitochondria

- rybosomy

- lizosomy

- peroksysomy

- błona komórkowa

JĄDRO KOMÓRKOWE TWORZĄ:

- plazma jądrowa

- błona jądrowa

- jąderko

- chromatyna

Pojęcie ORGANELLE:

Organellum  – każda oddzielona od cytozolu błoną komórkową struktura występująca w cytoplazmie komórki, wyspecjalizowana do pełnienia określonej funkcji. Komórka prokariotyczna nie zawiera organelli komórkowych, co odróżnia ją od komórki eukariotycznej. Genofory (nukleoidy) i rybosomy nie są organellami, gdyż nie są oddzielone od otoczenia błoną komórkową. Komórki eukariotyczne zawierają podstawowy zestaw organelli błonowych.

RÓŻNICE POMIĘDZY KOMÓRKĄ PROKARIOTYCZNĄ A EUKARIOTYCZNĄ:

Cytoplazma – w niej organelle (galaretka), to wszystkie struktury komórkowe z wyjątkiem jądra komórkowego, zbudowana z:

§  białek

§  kwasów nukleinowych

§  tłuszczowych

§  lipidów

§  węglowodanów

§  wody

§  wielu związków mineralnych

Cytyzol – płynna część cytoplazmy, stanowi środowisko wewnętrzne komórki, to roztwór koloidalny, innymi słowy: wypełnia przestrzeń między organellach w komórce. Jest to roztwór koloidalny, w którym fazę rozpraszającą stanowi woda a fazę rozproszoną-inne związki organiczne( głównie białka) i nieorganiczne.

W cytozolu występuje sieć włókien, zwaną cytoszkieletem, na który składają się:

- MIKROTUBULE

Odpowiadają za ruch cytozolu, rozmieszczenie organelli w komórce, transport substancji między organellami.

- MIKROFILAMENTY

To włókienka, zbudowane z różnych białek. Odpowiedzialne za: wytrzymałość komórek na uszkodzenia mechaniczne oraz ruch i zmianę kształtu komórek.

BŁONA KOMÓRKOWA

§  Lipidowo – białkowa (składa się z dwóch warstw lipidów, głównie fosfolipidów – czyli tłuszczów - które na jednym końcu mają przyłączoną grupę fosforową. Taka budowa fosfolipidów zapewnia im specyficzne właściwości, gdzie koniec fosforowy jest hydrofilowy, natomiast pozostałe dwa końce,  są hydrofobowe.  Część hydrofilowa, zwaną głową, ma powinowactwo do wody, zaś część hydrofobowa, tzw. ogon, do tłuszczów. W każdej błonie komórkowej część hydrofobowa skierowana jest do wnętrza struktury, natomiast hydrofilowa na zewnątrz . …kontynuując:  a także z cholesterolu i innych związków tłuszczowych, w których są zanurzone cząsteczki białek)

§  otacza komórkę

§  półprzepuszczalna (przepuszcza te składniki, które są potrzebne)

§  umożliwia wymianę między środowiskiem wewnętrznym i zewnętrznym

§  chroni

§  oddziela od środowiska zewnętrznego

Hydrofobowość (gr. hydro – woda, phobos – strach) – skłonność cząsteczek chemicznych do odpychania od siebie cząsteczek wody.

Hydrofilowość (wodolubność) to skłonność cząsteczek chemicznych do łączenia się z wodą.

Błona komórkowa przede wszystkim oddziela wnętrze komórki od środowiska zewnętrznego. Jest przyczepiona do cytoszkieletu komórkowego, w ten sposób nadając komórce odpowiedni kształt. Błona komórkowa jest półprzepuszczalna, dlatego reguluje transport pomiędzy wnętrzem komórki a środowiskiem zewnętrznym. Małe cząsteczki, takie jak: tlen, dwutlenek węgla oraz woda mogą swobodnie dyfundować poprzez dwuwarstwę lipidową. Transport dużych cząsteczek, np. aminokwasów i węglowodanów jest już regulowany. W tym selektywnym transporcie zasadniczą rolę odgrywają białka, które działają jako kanały lub aktywnie uczestniczą w transporcie. Błona komórkowa uczestniczy również w odbieraniu i przekazywaniu sygnałów, ponieważ białka błonowe są receptorami. Wiążą hormony lub inne cząsteczki sygnalne, uruchamiając w ten sposób kaskadę sygnalną. Niektóre proteiny pełnią funkcję enzymów, katalizując różnorodne reakcje w otoczeniu błony komórkowej. Fakt ten odgrywa istotną rolę w procesach metabolicznych. W tym przypadku często białka są zorganizowane w większe kompleksy w błonach. Dwuwarstwa lipidowa odpowiada także za zakotwiczenie komórki w matriks zewnątrzkomórkowy, czyli uczestniczy w prawidłowym formowaniu tkanki.

WARSTWA GLIKOPROTEIN – występuje na powierzchni błony komórkowej.

Glikokaliks – węglowodanowa warstwa pokrywająca powierzchnię błon komórkowych komórek zwierzęcych oraz niektórych bakterii i innych komórek. Składa się z:

galaktozy, glukozy, glukozoaminy, galaktozoaminy, mannozy, fukozy i kwasów sjalowych.

Zabezpiecza powierzchnię komórki przed uszkodzeniami mechanicznymi i chemicznymi, pełni ważne funkcje przy łączeniu się komórek w skupiska oraz przy ich identyfikacji. W dużym stopniu pochłania wodę, co powoduje, że powierzchnia komórki jest śliska, dzięki temu wiele komórek (np. leukocyty) może się prześlizgiwać przez wąskie szczeliny w ścianach naczyń włosowatych. Śliskość powierzchni komórek zapobiega zlepianiu się krwinek czerwonych i przyczepianiu do ścian naczyń krwionośnych. Chroni również komórki jelita przed strawieniem.

Błona komórkowa kontroluje przenikanie różnych substancji do wnętrza jak i na zewnątrz:

- przenikanie bierne (bez nakładu energii)

- przenikanie czynne (z wykorzystaniem energii)

Transport bierny w komórce

Transport bierny zachodzi zgodnie z różnicą (gradientem) stężeń, dlatego nie wymaga wydatków energetycznych. Do mechanizmów transportu biernego zaliczamy dyfuzję prostą, osmozę i tzw. dyfuzję ułatwioną.

Dyfuzja prosta

Dyfuzja prosta jest procesem, który polega na samorzutnym transporcie cząsteczek mającym na celu wyrównanie stężeń. W obrębie komórki dyfuzja prosta prowadzi do wyrównania stężeń po obu stronach błony biologicznej. W mechanizmie tym przemieszczane są przez błonę substancje o niewielkich wymiarach cząstek i ładunku obojętnym (np. gazy – CO2,O2 ), a także substancje rozpuszczalne w tłuszczach np. kwasy tłuszczowe, etanol i hormony sterydowe. Zgodnie z mechanizmem dyfuzji cząsteczki substancji rozpuszczonej (jeżeli błona komórkowa jest dla niej przepuszczalna) przemieszczają się do roztworu o mniejszym stężeniu (roztwór hipotoniczny).

Osmoza

Osmoza jest odmianą dyfuzji, w której przez błonę półprzepuszczalną przenika rozpuszczalnik, aby wyrównać stężenia po obu stronach błony biologicznej. W mechanizmie osmotycznym jest transportowana woda. Woda przenika z roztworu o mniejszym stężeniu (hipotoniczny) do roztworu o wyższym stężeniu (hipertoniczny). Jeżeli umieści się komórkę w środowisku o wyższym stężeniu, a więc w roztworze hipertonicznym, nastąpi wypływ wody z komórki na zewnątrz. W wyniku tego komórka traci jędrność (turgor). Takie zjawisko obserwuje się w komórkach roślinnych. 

Dyfuzja ułatwiona

Dyfuzja ułatwiona zachodzi przy udziale białek pomocniczych, które uczestniczą w transporcie jonów i substancji o większych masach cząsteczkowych, nadal zgodnie z gradientem stężeń. Białka pomocnicze odgrywają rolę przenośników błonowych lub kanałów jonowych. Przenośniki błonowe posiadają w swej strukturze specjalne miejsce, do którego łączy się określona substancja (np. glukoza). Związanie substancji transportowanej do przenośnika powoduje chwilową zmianę jego konformacji przestrzennej, obrócenie i przeniesienie owej substancji na drugą stronę błony komórkowej.

Transport czynny

Transport aktywny zachodzi wbrew gradientowi stężeń. Biorą w nim udział tzw. pompy jonowe. Pompy to struktury tworzone przez kompleksy białkowe. Przenoszą substancje (jony, glukoza, aminokwasy) dzięki energii pochodzącej z hydrolizy ATP.

Wyróżnia się 3 rodzaje transportu aktywnego. Są to uniport, symport i antyport. Uniport to transport jednej cząsteczki, symport polega na transporcie dwóch cząsteczek w tym samym kierunku, natomiast antyport to transport dwóch cząsteczek w przeciwnych kierunkach. 

SIATECZKA ŚRÓDPLAZMATYCZNA

(retikulum endoplazmatyczne)

To sieć błon o budowie podobnej do błony komórkowej, mających postać kanalików i spłaszczonych woreczków (cystern). Sieć wypełnia prawie całą komórkę i łączy się z zewnętrzną błoną otoczki jądra komórkowego.

Występują 2 rodzaje siateczki śródplazmatycznej:

Siateczka śródplazmatyczna gładka, bez przytwierdzonych rybosomów:

§  ułatwia transport substancji w komórce

§  synteza lipidów

Siateczka śródplazmatyczna szorstka, z przytwierdzonymi do powierzchni rybosomami:

§  synteza białek

APARAT GOLGIEGO

Pojedynczy element tego aparatu to DIKTIOSOM

- występujący u wszystkich organizmów eukariotycznych element aparatu Golgiego składający się z 5-8 łukowato wygiętych, spłaszczonych cystern oraz odpączkowujących pęcherzyków. Ich liczba zależy od aktywności wydzielniczej komórki. W diktiosomie wyróżniane są dwa bieguny: cis (formowania) i trans (dojrzewania).

Diktiosom tworzy się z siateczki śródplazmatycznej, do której zwrócony jest wypukłą częścią. Strona wklęsła (strona trans) cysterny pełni funkcje m.in. przyłączania reszt cukrowych do struktur białkowych, a gdy się oderwą od diktiosomu przenoszą związki potrzebne w innych częściach komórki.

W aparatach Golgiego zachodzi przekształcanie różnych substancji m.in. białek, lipidów – przenoszonych z siateczki endoplazmatycznej.

Aparat Golgiego

§  przetwarza, przebudowuje błony komórkowe

§  transport substancji chemicznych

§  uczestniczy w wewnątrzkomórkowej gospodarce wodnej

MITOCHONDRIUM

To centrum energetyczne komórki, w którym jest przetwarzana energia. Liczba ich w komórce bywa różna, w zależności od jej zapotrzebowania energetycznego.

Składa się z dwóch błon:

- zewnętrznej – gładkiej

- wewnętrznej – zawierającej fałdy, zwane grzebieniami mitochondrialnymi.

Mitochondria (kształt fasolki)

§  procesy oddychania

§  wytwarzanie energii w komórce

Kwas ATP (adenzynotrifosforan) to uniwersalny nośnik energii.

·         Jego wysokoenergetyczne wiązania pozwalają na uwalnianie energii za każdym razem, gdy następuje ich rozpad.

·         Cząsteczka ATP zbudowana jest z adeniny, rybozy oraz trzech reszt fosforanowych, które połączone są wiązaniem pozwalającym na wydobycie energii.

·         Każdorazowo odłączana jest jedna reszta fosforanowa, która daje komórce energię do działania.

·         Związek, pozostający po takiej przemianie energii nazywany to adenozynodifosforan (ADP). Właśnie z niego, po zajściu fosforylacji, ponownie powstaje ATP.

ATP – pełni funkcję akumulatora i jest przenośnikiem energii w organizmie.

Przestrzenie między grzbietami mitochondrialnymi wypełnione są roztworem koloidalnym – macierz mitochondrialną (matrix mitochondrialne), w skład którego wchodzą:

Wolne rybosomy oraz DNA, stanowiące 1% ogólnej puli DNA komórkowego.

RYBOSOMY

To nieobłoniona struktura, złożona z 2 jednostek: małej i dużej. Są zbudowane z białek i rybosomowego kwasu rybonukleinowego rRNA. Rybosomy odpowiadają za syntezę białek. Są one albo wolne, albo przytwierdzone do siateczki śródplazmatycznej szorstkiej. Rybosomy łączą się z siateczką tylko na czas syntezy białka.

Rybosomy (kształt ziarenek)

§  odpowiadają za białka (budulec wszystkiego)

Lizosom

To pęcherzyk, otoczony pojedynczą błoną, zawierającą enzymy.

Lizosomy

§  odpowiadają za trawienie

§  za rozkład pochłoniętych substancji

§  za usuwanie obumarłych części cytoplazmy

Lizosom – organellum wytwarzane przez aparat Golgiego, występujące licznie w komórkach eukariotycznych (typowo w komórkach zwierzęcych), natomiast nieobecne w komórkach prokariotycznych. Są to niewielkie pęcherzyki o średnicy ok. 0,5 μm (rzadko 0,1–1 μm), otoczone pojedynczą błoną lipidowo-białkową o grubości ok. 7 nm. 

Peroksysom

Zawiera enzym zwany KATALAZĄ (Katalaza – enzym z grupy oksydoreduktaz katalizujący proces rozkładu nadtlenku wodoru do wody i tlenu.), który neutralizuje nadtlenek wodoru. W komórkach wątroby znajduje się duża ilość peroksyzomów – dezaktywuje także etanol.

Jądro komórkowe

§  znajduje się wewnątrz komórki

§  otoczone własną błoną jądrową

§  zawiera kod genetyczny

§  steruje pracą całej komórki (komórka nie może funkcjonować bez)

Jest kuliste i położone w centralnej części komórki. Z zewnątrz okrywa je otoczka jądrowa, złożona z dwóch błon: zewnętrznej i wewnętrznej.

Jądro komórkowe składa się z:

• Otoczki jądrowej

Otoczka zbudowana jest z dwóch błon elementarnych. Wewnętrzna błona jest gładka. Zewnętrzna posiada rybosomy i przechodzi w błonę siateczki śródplazmatycznej. Błona jest perforowana - posiada pory, dzięki którym jądro pozostaje w kontakcie z cytoplazmą (przez nie odbywa się wymiana drobnocząsteczkowych substancji).

• Kariolimfy (nukleoplazmy) (sok jądrowy)

Kariolimfa wypełnia wnętrze jądra komórkowego. Tworzy płynne środowisko, w którym zanurzona jest chromatyna i jąderko. Składa się z wody, białek (histonowych i niehistonowych) oraz enzymów (polimeraza DNA i RNA).

• Jąderka
W komórce występuje zazwyczaj jedno jąderko nie oddzielone od kariolimfy żadną błoną. Jąderko zaangażowane jest w syntezę rybosomalnego RNA (rRNA) oraz podjednostek rybosomów.

Jądro komórkowe jest największą organellą komórki, zazwyczaj kuliste i położone centralnie. Zdarza się jednak, że jądro może mieć inny kształt - płatowate lub nerkowate występuje w leukocytach, owalne zaś w mięśniach poprzecznie prążkowanych. Komórki, które zawierają więcej niż jedno jądro komórkowe to komórczaki (pleśniak, włókna mięśni poprzecznie prążkowanych).

Jąderko

§  ciałko znajdujące się w jądrze

§  przesyła informacje do rybosomów

JĄDRO KOMÓRKOWE

Większość komórek zwierzęcych posiada tylko jedno jądro, w organizmach wielokomórkowych (też człowiek) występują także komórki wielojądrzaste. Niektóre komórki wątroby posiadają dwa jądra:

- osteoblasty

- komórki tkanki mięśniowej poprzecznie prążkowanej

Jądra dzielimy na  2 grupy:

- Jądra rozproszone

- Jądra pęcherzykowe

Głównym składnikiem jądra są kwasy nukleinowe:

- Kwas dezoksyrybonukleinowy DNA

- Kwas rybonukleinowy RNA

Jądro komórkowe otacza błona jądrowa, a jego protoplazma to karioplazma, zawiera:

- jąderka

- nieregularne pasma lub ziarna chromatyny.

Chromatyna podczas podziału komórki układa się w pasemka – chromosomy metafazalne. Ich liczba jest wielkością stałą dla danego gatunku zwierzęcia.

Człowiek:
22 pary autosomów – chromosomów somatycznych
1 para chromosomów płciowych – heterochromosomów oznaczonych XY)

Zespół chromosomów człowieka nosi nazwę zespołu diploidalnego (podwójnego)
Jądro kieruje procesami przemiany materii i rozmnażaniem komórki przez podział pośredni.

CHROMATYNA

Chromatyna (chromatinum) – włóknista substancja występująca w jądrze komórkowym, zbudowana z DNA, histonów, niehistonowych białek i małej ilości RNA. Stanowi główny składnik chromosomów.

CHROMOSOMY

Chromosomy są strukturami, kodującymi materiał genetyczny wewnątrz komórek. Odpowiadają one za usposobienie charakterologiczne człowieka, a także jego kolor włosów, oczu i wzrost. Ich budowa ma wpływ na predyspozycje do pewnych czynności, np. gry na instrumencie, a także na tendencję do różnych chorób.

Zdrowy człowiek ma 46 chromosomów – 22 par autosomów oraz jedną parę chromosomów płciowych, które u kobiet oznaczane są literami XX, a u mężczyzn XY. Liczbę i rodzaj chromosomów określa się poprzez badanie kariotypu, które jest jednym z typów badań cytogenetycznych.

DŁ. DNA komórkowego  - ok. 180 cm

W skład chromatyny wchodzą:

- kwas DNA (Kwas deoksyrybonukleinowy)

- kwas RNA (Kwasy rybonukleinowe)

- białka histonowe

- białka niehistonowe (m.in. naprawiają DNA)

- jąderko

RNA - funkcje

RNA  jest to molekuła odpowiedzialna za odczytywanie, odszyfrowywanie oraz wykorzystanie do syntezy białek informacji zakodowanej w DNA. Należy do cząsteczek znacznie mniejszych niż DNA i pozostaje w formie jednoniciowej. W przciwieństwie do DNA zawiera rybozę i zamiast tyminy- uracyl. Wyróżnia się trzy podstawowe rodzaje RNA, każdy z nich spełnia określone funkcje.

·         RNA informacyjny (mRNA) przenosi  informację genetyczną  z DNA do rybosomów.

·         RNA rybosomalny (rRNA) stanowi budulec rybososmów w formie kompleksu z białkami.

·         RNA transportujący (tRNA) transportuje aminokwasy do rybosomów, w rybosomach z aminokwasów budowane są  białka

DNA, czyli kwas deoksyrybonukleinowy jest związkiem organicznym, będącym makrocząsteczką. DNA zbudowany jest z nukleotydów, czyli podstawowych jednostek, które łącząc się ze sobą wiązaniami fosfodiestrowymi tworzą łańcuch polinukleotydowy.

W skład każdego nukleotydu wchodzi:

1. Zasada azotowa
Zasady azotowe dzielimy na puryny (dwupierścieniowe) i pirymidyny (jednopierścieniowe). Do pierwszych z nich zaliczamy adeninę (A) i guaninę (G), a do drugich tyminę i cytozynę (C).
2. cukier pięciowęglowy (pentoza) – deoksyryboza
3. reszta kwasu fosforowego

Histony – zasadowe białka wchodzące w skład chromatyny, neutralizujące i wiążące kwas deoksyrybonukleinowy. 

Pomimo różnorodności zwyczajowo wyróżnia się dwie grupy. Funkcje białek histonowych i niehistonowych mają pewne różnice. Około 80 procent wszystkich białek chromatyny to histony. Oddziałują z DNA poprzez wiązania jonowe i solne.

Pomimo znacznej ilości histony i niehistonowe białka chromatyny są reprezentowane przez nieznaczną różnorodność białek, w komórkach eukariotycznych istnieje od około pięciu do siedmiu typów cząsteczek histonów.

Białka niehistonowe w chromosomach są głównie specyficzne. Współdziałają tylko z pewnymi strukturami cząsteczek DNA.

Funkcje histonu

Jakie są funkcje histonów i białek niehistonowych w chromosomie? Histony wiążą się jako kompleks molekularny z DNA, są podjednostkami takiego systemu.

Histony są białkami charakterystycznymi tylko dla chromatyny. Mają pewne cechy, które umożliwiają im wykonywanie określonych funkcji w organizmach. Są to białka zasadowe lub zasadowe, charakteryzujące się dość wysoką zawartością argininy i lizyny. Z powodu dodatnich ładunków na grupach aminowych, wiązanie elektrostatyczne lub solne jest powodowane przez przeciwne ładunki na strukturach fosforanowych DNA.

Taki związek jest dość labilny, łatwo ulega zniszczeniu i następuje dysocjacja na histony i DNA. Chromatyna jest uważana za złożony kompleks białkowo-nukleinowy, w którym znajdują się liniowe cząsteczki DNA o wysokim stopniu polimeru, a także znaczna liczba cząsteczek histonów.

KREW:

Skąd wiesz, gdzie się teraz znajdujesz?

Twoja zdolność do postrzegania otoczenia - widzenia, słuchania i wąchania tego, co znajduje się wokół Ciebie - zależy od Twojego układu nerwowego. Tak samo jak twoja umiejętność rozpoznawania, gdzie się teraz znajdujesz i pamiętania, czy byłeś tam wcześniej. W rzeczywistości twoja zdolność do zastanawiania się nad tym skąd wiesz, gdzie jesteś, zależy od Twojego układu nerwowego!

Jeśli twoje spostrzeżenia wskazują na niebezpieczeństwo ("O nie, dom się pali!"), twoja zdolność do działania w oparciu o te informacje zależy również od twojego systemu nerwowego. Oprócz tego, że pozwala ci świadomie przetwarzać zagrożenie, twój układ nerwowy wyzwala mimowolne reakcje, takie jak zwiększenie częstości akcji serca oraz przepływu krwi do mięśni, mające na celu pomóc ci poradzić sobie z niebezpieczeństwem.

Wszystkie te procesy zależą od połączonych ze sobą komórek tworzących twój układ nerwowy. Podobnie jak serce, płuca i żołądek, układ nerwowy składa się z wyspecjalizowanych komórek. Należą do nich komórki nerwowe (inaczej neurony) i komórki glejowe (inaczej glej). Neurony są podstawowymi jednostkami funkcjonalnymi układu nerwowego i generują sygnały elektryczne zwane potencjałami czynnościowymi, które pozwalają im szybko przekazywać informacje na duże odległości. Glej jest również niezbędny do funkcjonowania układu nerwowego, ale działa głównie poprzez wspomaganie neuronów.

W tym artykule przyjrzymy się bliżej neuronom, glejowi oraz układom nerwowym. Zobaczymy, jak struktura neuronów wspiera ich funkcję i jak można je zorganizować w obwody przetwarzające informacje i generujące odpowiedź.

Układ nerwowy człowieka

U ludzi i innych kręgowców układ nerwowy można podzielić na dwie części: centralny układ nerwowy i obwodowy układ nerwowy.

·         Ośrodkowy lub inaczej centralny układ nerwowy (ang. central nervous system, CNS) składa się z mózgu i rdzenia kręgowego. To w CNS odbywa się cała analiza informacji.

·         Obwodowy układ nerwowy (ang. peripheral nervous system, PNS), który składa się z neuronów i części neuronów znajdujących się poza CNS, obejmuje neurony czuciowe i neurony ruchowe. Neurony czuciowe wprowadzają sygnały do ​​CNS, a neurony ruchowe przenoszą sygnały z CNS.

Ciała komórek niektórych neuronów PNS, takich jak neurony ruchowe, które kontrolują mięśnie szkieletowe (rodzaj mięśnia, który znaleźć możemy np. w ramieniu lub nodze), znajdują się w CNS. Neurony ruchowe mają długie przedłużenia (aksony), które biegną od CNS aż do mięśni, z którymi się łączą (unerwienie). Ciała komórek innych neuronów PNS, takich jak neurony czuciowe, które dostarczają informacji na temat dotyku, pozycji, bólu i temperatury, znajdują się poza CNS, gdzie tworzą skupiska zwane zwojami nerwowymi.

Aksony neuronów obwodowych, które poruszają się wspólną trasą, są połączone ze sobą, tworząc nerwy.

Klasy neuronów

Na podstawie roli jaką pełnią, neurony układu nerwowego człowieka można podzielić na trzy klasy: neurony czuciowe, neurony ruchowe i interneurony.

Neurony czuciowe

Neurony czuciowe odbierają informacje na temat tego, co dzieje się wewnątrz i na zewnątrz ciała i kierują je do CNS, w celu ich przetworzenia. Na przykład, jeśli podniósłbyś gorący kawałek węgla, neurony czuciowe na końcówkach twoich palców przekazałyby informację do twojego CNS, że przedmiot jest gorący.

Neurony ruchowe

Neurony ruchowe otrzymują informacje od innych neuronów i przekazują polecenia do mięśni, narządów i gruczołów. Na przykład, jeśli podnosisz gorący kawałek węgla, neurony ruchowe unerwiające mięśnie palców spowodują, że Twoja ręka go wypuści.

Interneurony

Interneurony, które występują tylko w CNS, łączą jeden neuron z drugim. Otrzymują informacje od innych neuronów (neuronów czuciowych lub interneuronów) i przekazują je do innych neuronów (neuronów ruchowych lub interneuronów).

Na przykład, jeśli podniósłbyś gorący kawałek węgla, sygnał z neuronów czuciowych w Twoich palcach dotarłby do interneuronów w twoim rdzeniu kręgowym. Niektóre z tych interneuronów przekazałyby sygnał neuronom ruchowym kontrolującym mięśnie palców (powodując, że puściłbyś przedmiot), podczas gdy inne przekazałyby sygnał do rdzenia kręgowego do neuronów w mózgu, gdzie sygnał zostałby odebrany jako ból.

Interneurony są najliczniejszą klasą neuronów i biorą udział w przetwarzaniu informacji, zarówno w prostych obwodach odruchowych (jak te wyzwalane przez gorące obiekty), jak i w bardziej złożonych obwodach w mózgu. Są to kombinacje interneuronów w twoim mózgu, które pozwalają ci wyciągać wnioski, np. że rzeczy, które wyglądają jak rozżarzone węgle, nie nie należy dotykać.

Podstawowe funkcje neuronu

Jeśli zastanawiasz się nad rolą wszystkich trzech klas neuronów, możesz dokonać pewnego uogólnienia i zauważyć, że wszystkie neurony mają trzy podstawowe funkcje. Są to:

1.     Odbieranie sygnałów (lub informacji).

2.     Przetwarzanie przychodzących sygnałów (i określanie, czy informacje powinny być przekazywane dalej).

3.     Przekazywanie sygnałów do komórek docelowych (innych neuronów lub mięśni czy gruczołów).

Te funkcje neuronalne znajdują odzwierciedlenie w anatomii neuronu.

Anatomia neuronu

Neurony, podobnie jak inne komórki, mają ciało komórkowe (zwane perikarionem lub somą). Jądro neuronu znajduje się w perikarionie. Neurony muszą produkować wiele białek, a większość białek neuronowych również jest syntezowana się w perikarionie.

Od ciała komórki rozciągają się różne wypustki (wyrostki lub występy). Obejmują one wiele krótkich, rozgałęzionych wypustek, znanych jako dendryty, oraz jedną, oddzielną wypustkę, która jest zwykle dłuższa niż dendryty, znaną jako akson.

Dendryty

Pierwsze dwie funkcje neuronów, odbieranie i przetwarzanie przychodzących informacji, zwykle mają miejsce w dendrytach i ciele komórki nerwowej. Sygnały przychodzące mogą być pobudzające - co oznacza, że ​​mają skłonność do wywoływania rozbłysku neuronu (wygenerowania impulsu elektrycznego) - lub hamujące - co oznacza, że ​​mają tendencję do powstrzymywania neuronu przed rozbłyskiem.

Większość neuronów otrzymuje wiele sygnałów wejściowych poprzez swoje drzewa dendrytyczne. Pojedynczy neuron może mieć więcej niż jeden zestaw dendrytów i odbierać wiele tysięcy sygnałów wejściowych. To, czy neuron zostanie pobudzony do wygenerowania impulsu i rozbłyśnie, zależy od sumy wszystkich sygnałów pobudzających i hamujących, które otrzymuje. Jeśli neuron rozbłyśnie, impuls nerwowy, czyli potencjał czynnościowy, zostanie poprowadzony w dół aksonu.

W stwardnieniu rozsianym, osłonka mielinowa zanika w nerwie i w zależności gdzie, w jakim obszarze zanika osłonka, to takie adekwatne są objawy, zaburzenia (np. problemy ze wzrokiem, z równowagą).

Medycyna nie zna przyczyny tego zjawiska.