Komórki pozbawione jądra: cechy strukturalne, przykłady

Biologia bada całe życie na Ziemi, zaczynając od globalnego ekosystemu Ziemi - biosfery - a kończąc na najmniejszych żyjących cząsteczkach - komórkach. Sekcja biologii komórki nazywa się cytologia. Analizuje wszystkie żywe komórki, które są wolne od energii jądrowej i jądrowej.

Wartość jądra dla komórki

Jak sama nazwa wskazuje, komórki pozbawione jądra nie mają jądra. Są charakterystyczne dla prokariontów, które same są takimi komórkami. Zwolennicy teorii ewolucji uważają, że komórki eukariotyczne pochodzą od prokariotycznych. Główną różnicą między eukariotami w rozwoju życia było jądro komórkowe. Faktem jest, że jądro zawiera całą informację genetyczną - DNA. Dlatego w przypadku komórek eukariotycznych brak jądra jest zwykle odchyleniem od normy. Są jednak wyjątki.

Organizmy prokariotyczne

Komórki pozbawione jądra są organizmami prokariotycznymi. Prokaryota - najstarsze stworzenia składające się z pojedynczej komórki lub kolonii komórek, obejmują bakterie i archeony. Ich komórki nazywają się przedjądrowymi.

Główną cechą biologii komórek prokariotycznych jest, jak już wspomniano, brak jądra komórkowego. Z tego powodu ich dziedziczna informacja jest przechowywana w oryginalny sposób - zamiast eukariotycznych chromosomów DNA prokariota jest "pakowane" w nukleoid - region pierścieniowy w cytoplazmie. Wraz z brakiem projektowanego jądra nie ma organelli błony - mitochondriów, Aparat Golgiego, plastyd, retikulum endoplazmatyczne. Zamiast tego niezbędne funkcje są wykonywane przez mezosomy. Prokariotyczne rybosomy są znacznie mniejsze niż eukariotyczne, a ich liczba jest mniejsza.

Nie zawierające komórek jądrowych komórki roślinne

Rośliny mają tkanki składające się z niektórych komórek bez komórek. Na przykład, łyka lub łyka. Znajduje się pod tkaniną pokrywającą i jest układem różnych tkanek: głównym, wspierającym i przewodzącym. Głównym elementem łyka, związanym z przewodzącą tkanką, są rurki sitowe. Składają się one z segmentów - wydłużonych, pozbawionych jądra komórek o cienkiej strukturze ściany komórkowe którego głównym składnikiem są celuloza i substancje pektynowe. Tracą swoje jądro podczas dojrzewania - umierają, a cytoplazma zamienia się w cienką warstwę umieszczoną w pobliżu ściany komórkowej. Życie tych komórek pozbawionych jądra jest związane z komórkami satelitarnymi, które mają jądro; są blisko ze sobą spokrewnieni i faktycznie stanowią jeden. Segmenty i satelity rozwijają się we wspólnej komórce merystematycznej.

Komórki rurek sitowych są żywe, ale to jedyny wyjątek; wszystkie inne komórki bez jądra w roślinach są martwe. W organizmach eukariotycznych (które obejmują rośliny) komórki pozbawione jądra mogą żyć przez bardzo krótki czas. Komórki rurek sitowych są krótkotrwałe, po śmierci tworzą warstwę powierzchni rośliny - tkaninę pokrywającą (na przykład kora drzewa).

Nieuchwytne komórki ludzkie i zwierzęce

W ciele ludzi i ssaków znajdują się również komórki bez jądra - czerwone krwinki i płytki krwi. Rozważ je bardziej szczegółowo.

Czerwone krwinki

W przeciwnym razie nazywa się je krwinkami czerwonymi. Na etapie formowania młode czerwone krwinki zawierają jądro, ale dorosłe komórki go nie mają.

Erytrocyty zapewniają dotlenienie narządów i tkanek. Za pomocą pigmentu hemoglobiny zawartego w krwinkach czerwonych komórki wiążą cząsteczki tlenu i przenoszą je z płuc do mózgu i innych ważnych narządów. Uczestniczą również w usuwaniu z ciała produktu wymiany gazowej - dwutlenku węgla CO ₂ , transportując go.

Ludzkie erytrocyty mają wielkość zaledwie 7-10 mikronów i kształt dwuwklęsłego krążka. Ze względu na niewielkie rozmiary i elastyczność czerwone krwinki łatwo przechodzą przez naczynia włosowate, które są znacznie mniejsze od nich. W wyniku braku jądra komórkowego i innych organelli komórkowych ilość hemoglobiny w komórce jest zwiększona, hemoglobina wypełnia całą objętość wewnętrzną.

Produkcja erytrocytów odbywa się w żebrach kostnych, czaszce i kręgosłupie. U dzieci również bierze udział szpik kostny rąk i nóg. Co minutę powstaje ponad 2 miliony czerwonych krwinek, które żyją przez około trzy miesiące. Ciekawostka - czerwone krwinki są w przybliżeniu ¼ wszystkich ludzkich komórek.

Płytki krwi

Wcześniej nazywano je nadal płytkami krwi. Są to małe niejądrowe płaskie komórki krwi o płaskim kształcie, których wielkość nie przekracza 2-4 mikronów. Są to fragmenty cytoplazmy, które są oddzielone od komórek szpiku kostnego - megakariocytów.

Funkcją płytek krwi jest tworzenie się skrzepu krwi, który "zatyka" uszkodzone miejsca w naczyniach i zapewnia prawidłową krzepliwość krwi. Płytki krwi mogą również wydzielać związki, które promują wzrost komórek (tak zwane czynniki wzrostu), więc są ważne dla gojenia uszkodzonych tkanek i przyczyniają się do ich regeneracji. Gdy płytki są aktywowane, to znaczy, przechodzą do nowego stanu, przyjmują postać kuli z wyrostkami (naskórkiem), za pomocą której przylegają do siebie lub ściany naczynia, zamykając w ten sposób jej uszkodzenia.

Odchylenie liczby płytek krwi od normy może prowadzić do różnych chorób. Zatem zmniejszenie liczby płytek krwi zwiększa ryzyko krwawienia, a ich wzrost prowadzi do zakrzepicy naczyń, to jest pojawienia się zakrzepów krwi, które z kolei mogą powodować ataki serca i udary, zatorowość płucną i zablokowanie naczyń krwionośnych w innych narządach.

Płytki krwi powstają w szpiku kostnym i śledzionie. Po utworzeniu 1/3 z nich zostaje zniszczona, a reszta krąży w krwioobiegu nieco dłużej niż tydzień.

Korneocyty

Niektóre ludzkie komórki skóry również nie zawierają jąder. Komórki pozbawione jądra składają się z dwóch górnych warstw naskórka - napalonych i błyszczących (cyklicznych). Oba składają się z identycznych komórek - korneocytów, które są poprzednimi komórkami dolnych warstw naskórka - keratynocytów. Komórki te, utworzone na granicy zewnętrznej i środkowej warstwy skóry (skóry właściwej i naskórka), wznoszą się, gdy "dojrzewają" coraz wyżej i wyżej w koliste, a następnie w granularne warstwy naskórka. Keratocyty gromadzą produkowane przez nie białko keratynowe - ważny składnik odpowiedzialny za siłę i elastyczność naszej skóry. W rezultacie komórka traci jądro i prawie wszystkie organelle, więc większość z nich to białko keratynowe.

Powstałe korneocyty mają płaski kształt. Blisko siebie tworzą warstwę rogową naskórka skóry, która służy jako bariera dla mikroorganizmów i wielu substancji - jej łuski pełnią funkcję ochronną. Świetlista warstwa, składająca się z keratynocytów, które utraciły jądra i organelle, służy jako warstwa przejściowa od ziarnistej do rogowej. W rzeczywistości, korneocyty są martwymi komórkami, ponieważ nie zachodzą w nich żadne aktywne procesy.

Komórki pozbawione jądra w transplantologii

Do klonowania komórek pożądanej tkanki w przeszczepie stosuje się sztucznie wytworzone komórki bez jądra. Ponieważ informacje genetyczne w organizmach eukariotycznych są przechowywane w jądrze komórkowym, możliwe jest manipulowanie właściwościami komórki poprzez manipulowanie nią. Bez względu na to, jak fantastycznie może to brzmieć, możesz zastąpić rdzeń i uzyskać zupełnie inną komórkę. W tym celu jądra są usuwane lub niszczone na różne sposoby - chirurgicznie, przy użyciu promieniowania ultrafioletowego lub wirowania w połączeniu z ekspozycją na cytochalazyny. Nowe jądro zostaje przeniesione do powstałej komórki bez komórek.

Do tej pory naukowcy nie osiągnęli konsensusu co do etycznego charakteru klonowania, ponieważ jest on nadal zabroniony.

W rzeczywistości żywe komórki pozbawione komórek w wyższych (eukariotycznych) organizmach prawie nigdy nie występują. Wyjątki są krwinki ludzkie erytrocyty i płytki krwi, a także komórki łyka w roślinach. W innych przypadkach komórek pozbawionych jądra nie można nazwać żywymi, jak na przykład komórki górnych warstw naskórka lub sztucznie otrzymanych komórek do klonowania tkanek w transplantacji.