Uvod u hemijske i fizičke osnove života

АНАТОМИЈА

И

ФИЗИОЛОГИЈА

ЧОВКА

ЗА

ИНЖЕЊЕРЕ

1

УВОД

У

ХЕМИЈСКЕ

И

ФИЗИЧКЕ

ОСНОВЕ

ЖИВОТА

1. 

ОСНОВНА

ПОДЕЛА

ЋЕЛИЈА

Ћелија

је

основна

морфолошка

и

функционална

јединица

сваког

живог

организма

. 

Људски

организам

садржи

неколико

трилиона

ћелија

, 

односно

око

  200 

ћелијских

типова

који

се

класификују

у

четири

групе

на

основу

четири

критеријума

:  

1. 

Облик

ћелије

Подела

ћелија

према

облику

: 

Пљоснате

(

ћелије

крвних

и

лимфних

судова

) 

Коцкасте

(

ћелије

штитне

жлезде

) 

Цилиндричне

(

епителне

ћелије

црева

, 

материце

и

јајовода

) 

Полигоналне

(

ћелије

јетре

) 

Округле

(

јајна

ћелија

) 

Вретенасте

(

глатке

мишићне

ћелије

) 

Неправилне

(

неурони

-

ћелијско

тело

има

различит

облик

: 

пирамида

, 

звезда

, 

вретено

, 

крушка

, 

овално

) 

АНАТОМИЈА

И

ФИЗИОЛОГИЈА

ЧОВКА

ЗА

ИНЖЕЊЕРЕ

Handout 2p-2009

2

2. 

Величина

ћелија

Просечна

величина

ћелија

је

од

 10 

до

 30 

µ

m. 

Најмање

ћелије

су

 5 

µ

m 

и

налазе

се

у

кори

малог

мозга

. 

Највеће

ћелије

имају

димензије

 120-200 

µ

m 

(

мегакариоцити

, 

адипоцити

, 

остеокласти

и

јајна

ћелија

). 

Ћелије

скелетних

мишића

могу

бити

дуге

и

по

неколико

с

m , 

док

су

продужеци

нервних

ћелија

(

аксони

) 

појединих

неурона

дуги

и

до

 1 m. 

3. 

Унутрашња

организација

 (

грађа

ћелије

) 

Код

сваке

ћелије

разликујемо

: 

• 

Ћелијску

мембрану

• 

Цитоплазму

• 

Једро

. 

У

цитоплазми

поред

једра

постоје

различите

ћелијске

органеле

, 

чија

заступљеност

зависи

од

функције

и

специјализације

ћелије

. 

Ћелијске

органеле

: 

• 

Центриол

• 

Рибозоми

• 

Ендоплазматски

ретикулум

• 

Голџијев

апарат

• 

Липозоми

• 

Пероксизоми

• 

Митохондрије

. 

Поред

тога

у

ћелији

постоје

и

различите

инклузије

у

форми

гранула

, 

капљица

или

кристала

. 

Инклузије

од

највећег

значаја

су

: 

гликоген

, 

масне

капи

и

пигменти

(

егзогени

и

ендогени

-

меланин

, 

хемоглобин

, 

билирубин

, 

хемосидерин

, 

родопсин

и

јодопсин

, 

цитохроми

, 

липохроми

, 

лутеини

, 

липофусцин

). 

4. 

Функција

ћелије

Функција

ћелија

је

у

тесној

вези

са

њиховом

унутрашњом

организацијом

што

се

одражава

на

облик

и

величину

ћелије

. 

У

зависности

од

функције

, 

ћелије

имају

различит

однос

органела

  – 

ако

су

то

секреторне

ћелије

, 

у

њиховој

цитоплазми

ће

доминирати

органеле

које

су

задужене

за

синтезу

и

секрецију

молекула

  – 

ендоплазматски

ретикулум

и

Голџи

комплекс

; 

уколико

су

задужене

за

производњу

енергије

имаће

више

митохондрија

; 

ако

су

задужене

за

разградњу

материја

 – 

лизозоме

и

пероксизоме

; 

за

складиштење

материја

  – 

вакуоле

и

ендозоме

. 

Функције

ћелије

су

: 

• 

комумикација

са

околином

• 

механичка

заштита

од

околине

• 

синтеза

и

секреција

различитих

материја

• 

генерисање

електричних

импулса

• 

контракција

• 

заштита

организма

од

страних

супстанци

и

микроорганизама

• 

апсорпциона

итд

. 

Слика

 1. 

Попречни

пресек

ћелије

са

приказом

основних

органела

. 

2. 

ТРАНСПОРТ

КРОЗ

ЋЕЛИЈСКУ

МЕМБРАНУ

Ћелијска

мембрана

изграђена

је

углавном

од

липида

и

протеина

који

чине

укупно

  45  –  50  % 

састава

мембране

. 

За

њих

су

ковалентно

везани

угљени

хидрати

, 

у

виду

олиго

- 

и

полисахаридних

ланаца

, 

чинећи

мембранске

гликолипиде

, 

гликопротеине

и

протеогликане

. 

Актуелни

модел

ћелијске

мембране

подразумева

флуидни

липидни

двослој

у

коме

су

расути

протеини

у

виду

мозаика

. 

Главне

липиде

мембране

чине

холестерол

и

фосфолипиди

(

глицерофосфолипиди

– 

фосфатидилхолин

, 

фосфатидилсерин

, 

фосфатидилетаноламин

и

сфингофосфолипид

  – 

сфингомијелин

). 

Липиди

мембране

утичу

на

физичка

својства

мембране

као

што

су

вискозност

и

пропустљивост

. 

Удео

липида

у

изградњи

ћелијске

мембране

и

појединих

опни

ћелијског

мембранског

система

није

константан

. 

Молекули

холестерола

стабилизују

липидни

двослој

мембране

и

ограничавају

кретање

околних

фосфолипидних

молекула

. 

Холестерол

повећава

вискозност

ћелијске

мембране

за

разлику

од

незасићених

масних

киселина

које

повећавају

флуидност

. 

Од

количине

холестерола

зависи

и

дебљина

мембране

(

видети

слику

 2. 

на

следећој

страни

).  

Садржај

протеина

мембране

варира

у

зависности

од

степена

метаболичке

активнбости

мембране

. 

У

складу

с

тим

, 

мембрана

митохондрија

има

највећи

садржај

протеина

  – 

око

  80%. 

Према

позицији

у

липидном

двослоју

протеини

мембране

се

деле

на

интегралне

и

периферне

протеине

. 

Интегрални

протеини

су

инкорпорисани

у

ћелијску

мембрану

и

не

могу

се

екстраховати

  (

издвојити

) 

без

употребе

детерџената

и

других

хемијских

средстава

која

растварају

фосфолипидни

двослој

. 

Ови

протеини

могу

бити

зароњени

у

липидни

двослој

са

унутрашње

или

спољашње

стране

или

се

пружати

кроз

читаву

мембрану

и

у

том

случају

се

називају

трансмембрански

протеини

. 

Поједини

интегрални

протеини

фиксирани

су

помоћу

цитоскелета

1

и

1

Цитоскелет

(

цито

  – 

ћелија

, 

скелет

  – 

потпора

) 

чини

мрежа

молекула

  (

протеини

) 

која

пружа

механичку

потпору

ћелији

и

одговорна

је

за

њен

облик

. 

Осим

тога

ова

мрежа

служи

као

ослонац

за