Buňky a chromozomy

Každé lidské tělo je složeno z více než 100 miliónů buněk, což jsou mikroskopické struktury zpravidla o průměru pouhé setiny milimetru. Buňka je schopna samostatně přežít mimo lidské tělo pouze tehdy, je-li pěstována za speciálních podmínek (umělá kultivace na speciálních zárodečných půdách).

Buňky lidského těla se navzájem liší svým tvarem, velikostí a složením podle funkce, kterou zastávají. Například svalové buňky jsou dlouhé a tenké a mají schopnost stažení (kontrakce) a uvolnění (relaxace), a tím umožňují pohyb těla. Mnohé nervové buňky jsou také dlouhé a tenké, ale jsou určeny k přenosu impulsů, ze kterých vznikají vzkazy přenášené nervy z centrálního nervového systému do periferních tkání. Jaterní buňky, mající tvar šestiúhelníku, jsou vybaveny k provádění mnoha životně důležitých chemických procesů. Červené krvinky, které mají tvar koblihy, přenášejí kyslík a kysličník uhličitý, zatímco buňky slinivky břišní, které jsou kulovitého tvaru, tvoří a vyměšují hormon insulin.

Navzdory všem rozdílům je složení všech buněk je lidské tělo založeno na stejných principech. Každá buňka je ohraničena pevnou buněčnou membránou, pod kterou je uvnitř rosolovitá hmota, zvaná cytoplazma. V cytoplasmě je uloženo jádro buňky, obsahující chromozomy, a ostatní orgány buňky, zvané organely, které mají důležité specifické funkce.

Přestože je cytoplazma tvořena ze 70 až 80 % jen vodou, má významnou funkci. Mezi látkami rozpuštěnými v cytoplazmě probíhá řada chemických reakcí.

Také buněčná membrána má přesně určenou stavbu: je pórovitá a má trojvrstevnou strukturu (sendvičový charakter) tvořenou bílkovinou a tukem, kde tuková vrstva tvoří výplň mezi dvěmi bílkovinnými vrstvami. Protože různé látky putují dovnitř i ven z buňky, musí být buď rozpustné v tucích nebo procházejí skrz otvory polopropustné membrány.

Některé buňky mají na svých membránách vlasovité výrůstky zvané řasinky. Například v nose řasinky zachytávají prachové částečky. Tyto řasinky se mohou pohybovat vlnovitě a tím přenášet částečky určitým směrem.

Cytoplazma všech buněk obsahuje mikroskopické orgány tvaru párku zvané mitochondrie, které přeměňují kyslík a živiny na energii potřebnou pro veškerou činnost buněk. Tyto "továrny na energii" pracují s pomocí enzymů. Enzymy jsou složité bílkoviny, které urychlují chemické reakce v buňkách.

Dalším typem mikroskopických orgánů v cytoplasmě jsou lysozomy. Jsou to drobounké váčky naplněné enzymy, které umožňují buňkám využívat živiny. Nejvíce lysozomů je v jaterních buňkách.

Látky produkované buňkami, které jsou potřeba v jiných částech lidského těla, jako jsou hormony, jsou uschovávány v dalším malinkém buněčném orgánu, který se nazývá Golgiho aparát.

Mnoho buněk má obrovskou síť drobounkých kanálků, o kterých se soudí, že fungují jako jakási buněčná "kostra". Všechny buňky mají systém kanálků zvaný endoplazmatické retikulum. Podél retikula jsou drobounké kulovité struktury zvané ribozomy, které jsou odpovědné za kontrolu tvorby nezbytných (esenciálních) bílkovin. Bílkoviny mají řadu životně důležitých funkcí: jsou využívány k reparativním procesům v buňkách, používány ve funkci enzymů pro buněčné chemické reakce a tvoří stavební kameny molekul hormonů.

Chromozomy

V každém buněčném jádru je uložen informační kód ve formě chemické látky zvané deoxyribonukleová kyselina (DNA). DNA je organizována do skupin zvaných geny, které jsou uspořádány do struktur tvaru šroubovice – chromozomů. Každý chromozom obsahuje tisíce genů, z nichž každý má dostatečnou informaci k tvorbě jedné bílkoviny. Důležitost jednotlivých bílkovin je velmi rozlišná, některé bílkoviny mají jen malý význam pro nitrobuněčné pochody, jiné jsou velmi důležité a ovlivňují nápadné zevní znaky lidského těla, například barvu očí, charakter vlasů, barvu kůže apod.

Většina buněk lidského těla má 46 chromozomů uspořádaných do 23 dvojic. Jeden chromozom z každé dvojice pochází od matky a druhý od otce. Výjimku z tohoto pravidla představují pouze zralé červené krvinky, které ztrácejí své chromozomy v konečném stadiu svého vývoje, a pohlavní buňky (vajíčka a spermie), které obsahují polovinu obvyklého množství chromozomů, a úplný počet chromozomů je opět získán až při oplodnění vajíčka spermií.

V okamžiku oplodnění začínají geny uplatňovat instrukce pro utváření a modelování nového lidského jedince. Chromozomy od otce jsou určují pohlaví zárodku. Tyto chromozomy se nazývají X a Y podle jejich tvaru. Ženy mají dva X chromozomy, u mužů je jeden chromozom v páru X a druhý Y. Jestliže je vajíčko, které má vždy X chromozom, oplodněno spermií s chromozomem X, vznikne zárodek ženského pohlaví, jedná-li se o spermii s chromozomem Y, je zárodek mužského pohlaví.

Dělení buněk

DNA v chromozomech má nejen schopnost uchovat genetickou informaci, ale také schopnost vlastní reprodukce. Bez této schopnosti by se buňky nemohly dělit a nemohly by přenášet genetickou informaci z generace na generaci.

Proces dělení buněk, při kterém se buňky reprodukují, se nazývá mitóza. Tento typ dělení buněk se uplatňuje v procesu růstu oplodněného vajíčka během nitroděložního života nejprve v zárodek (embryo) a později v plod (fetus), po narození pak v dítě a dále v dospělého jedince. Stejný princip dělení buněk je uplatňován také v procesu náhrady opotřebených buněk.

Když se buňka nedělí, nejsou chromozomy v jádře viditelné, ale při dělení buňky se chromozomy zkracují a ztlušťují a je vidět jejich podélné rozštěpení na 2 poloviny. Tyto zdvojené chromozomy se pak roztrhnou na dvě stejné části a pohybují se na opačné konce buňky. Nakonec se rozdělí hmota obklopující buněčné jádro (cytoplazma) a vytvoří se nová buněčná membrána kolem 2 nových buněk. Obě nové buňky mají normální počet 46 chromozomů. Každý den odumře obrovské množství buněk a mitózou jsou nahrazeny novými, některé buňky jsou v tomto směru zdatnější než ostatní. Například mozkové a nervové buňky, jestliže jsou jednou zformovány, nejsou již nahraditelné, naproti tomu jaterní, kožní a krevní buňky jsou kompletně vyměněny několikrát do roka.

K reprodukci buněk s polovičním počtem chromozomů tak, aby byly zachovány dědičné znaky, je třeba odlišného způsobu dělení, který se nazývá meióza. Tento proces probíhá tak, že se chromozomy stejně jako u mitotického dělení nejprve zkrátí, ztluští a rozdělí na dvě části, ale pak chromozomy vytvoří opět páry tak, že jeden chromozom od matky a jeden chromozom od otce leží vedle sebe.

Dále se chromozomy velmi pevně propletou, takže při eventuálním rozštěpení každý nový chromozom obsahuje některé geny od matky a některé od otce. Poté se obě nové buňky opět rozdělí, takže každé vajíčko nebo spermie obsahuje potřebných 23 chromozomů. Tyto výměny genetického materiálu během procesu meiózy vysvětlují, proč děti nevypadají přesně jako jejich rodiče a proč každý kromě jednovaječných dvojčat má unikátní genetickou výbavu.

Další části

Přesto, že přípravě informací v našich článcích věnujeme maximální pozornost, všechny zde uvedené informace je nutno považovat za informativní. Při silných potížích, nápadných tělesných změnách nebo před užitím léků se bezpodmínečně ptejte svého lékaře nebo lékárníka. Především těhotné ženy a chronicky nemocní si musí před užitím každého léku vyžádat poučení o jeho vhodnosti a bezpečnosti.


Dob@Imports Microsoft.IdentityModel.Claims
Odběr novinek

Poradny

Kalkulačky

Poslední události