Bunka: štruktúra, funkcia a choroby

Bunka (latinsky cellula) tvorí najmenšiu jednotku života. Ľudia sú zložení z mnohých rôznych typov buniek, ktoré sa líšia vzhľadom a funkciou.

Čo je to bunka?

Niektoré organizmy, ako napr baktérie, sú tvorené iba jednou bunkou, a preto sa nazývajú jednobunkové organizmy. Vyššie organizmy sú tvorené veľkým počtom buniek a nazývajú sa mnohobunkové organizmy. Ľudia sú zložení z asi desiatich biliónov buniek, ktoré sa špecializujú na rôzne úlohy a líšia sa veľkosťou a tvarom v závislosti od typu bunky. Napríklad existujú dlhé, tenké nervové bunky, guľovité červené krv bunky a guľaté tukové bunky. Vaječná bunka je najväčšou bunkou u ľudí, meria 110 až 140 mikrometrov. Všetky bunky majú spoločné to, že obsahujú kompletnú genetickú informáciu vo forme DNA (deoxyribonukleová kyselina), môžu získavať a využívať energiu a sú schopné sa množiť bunkovým delením. Bunky sa môžu zhromažďovať a vytvárať tkanivové asociácie. Z viac ako 200 rôznych typov buniek u ľudí sú štyri hlavné skupiny tkanív zložené z epiteliálneho tkaniva, svalového tkaniva, spojivové tkanivoa nervové tkanivo.

Anatómia a štruktúra

Ľudské bunky sú navonok obklopené bunková membrána. Na rozdiel od rastlinných buniek nemajú bunkovú stenu. Veľkosť buniek nesúvisí s veľkosťou organizmu. Väčšie organizmy sa jednoducho skladajú z vyššieho počtu buniek. Vnútri bunková membrána je cytoplazma. V cytoplazme ležia rôzne takzvané organely. Patria sem jadro, mitochondrie, endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát, lyzozómy a peroxizómy. Organely sú špecializované na rôzne úlohy. Jadro obsahuje genetickú informáciu vo forme DNA a u ľudí je ohraničené z cytoplazmy jadrovým obalom. The mitochondrie obsahujú aj časť DNA. V endoplazmatickom retikule (ER) sa rozlišuje medzi hrubou a hladkou ER. ribozómy sú umiestnené na hrubej ER, ktoré na hladkej ER chýbajú. Medzi ďalšie zložky buniek patrí cytoskeleton, RNA (kyselina ribonukleová) a centrioly. Medzi jednotlivými bunkami, mimo bunková membrána, je extracelulárna matrica.

Funkcia a úlohy

Bunková membrána slúži ako vonkajšia hranica medzi bunkou a jej prostredím, ako aj na jej ochranu. Používa sa na kontrolu, ktoré látky vstupujú a ktoré opúšťajú bunku. Môže komunikovať so susednými bunkami cez proteíny obsiahnuté v bunkovej membráne. Cytoskelet je zodpovedný za pružnosť a stabilitu bunky. Umožňuje aktívny pohyb bunky aj pohyb v bunke. ribozómy sú miesto v bunke, kde proteíny sa syntetizujú pomocou špecifickej RNA. Golgiho aparát produkuje rôzne sekréty a podieľa sa na metabolizme bunky. Lyzozómy predstavujú tráviaci systém bunky. Obsahujú početné enzýmy s ktorými môžu štiepiť cudzie a bunkové látky. Peroxizómy slúžia detoxikácia. Môžu využiť kyslík, viažu voľné radikály a môžu rozkladať rôzne produkty metabolizmu. Centrioly sú potrebné pre bunkové delenie a tým aj bunkovú proliferáciu. Pretože každá bunka môže získavať a využívať energiu a množiť sa, je každá bunka schopná prežiť sama. Niektoré špecializované bunky však túto schopnosť stratili. V závislosti od svojej špecializácie majú bunky rôzne úlohy. Špecializované bunky pôvodne pochádzajú z takzvaných kmeňových buniek. Kmeňové bunky sú všeobecné bunky tela, ktoré môžu proliferovať delením na nové kmeňové bunky a vyvíjať sa do špecifických typov buniek. Keď sa bunka špecializuje, určité gény sú deaktivované a ďalšie sú aktivované. To má za následok tvorbu proteíny ktoré sú špecificky požadované v konkrétnom type bunky. Vďaka tomu a pečeň bunka sa napríklad chemicky a štrukturálne líši od a nervová bunka, aj keď obe nesú rovnakú genetickú informáciu.

Choroby a poruchy

Častým ochorením buniek je rakovina, v rakovinasa vyvážiť medzi bunkovým delením a bunkovou smrťou (nazývanou apoptóza), ktorá je regulovaná génmi, je narušená. To má za následok nekontrolovaný rast buniek a nádorov. Pri rôznych neurodegeneratívnych ochoreniach nervové bunky v mozog zomrieť. To môže závisieť od veku, ako v demencie or Parkinsonova choroba. Strata buniek súvisiaca s vekom je však do istej miery normálna a organizmus ju zvyčajne dobre znáša. Iba vtedy, keď nadpriemerný počet buniek zomrie, sa vyvinú vzorce chorôb. Ďalšie neurodegeneratívne choroby sa vyskytujú nezávisle od veku, ako napr amyotrofická laterálna skleróza (ALS), Huntingtonova choroba or Creutzfeldt-Jakobova choroba. Pri alergických reakciách dochádza k nadmernej reakcii špecializovaných buniek imunitný systém. V prípade alergie, tieto bunky bojujú proti látke, ktorá je pre telo neškodná, čo vedie k alergickým prejavom. Veľmi zriedkavým ochorením buniek je dedičné ochorenie buniek I, známe tiež ako mukolipidóza II. Jedná sa o lyzozomálne skladovacie ochorenie, pri ktorom jeden z enzýmy ktoré sa bežne nachádzajú v lyzozómoch, sa sem nemôžu transportovať z dôvodu genetickej chyby. Pri mastocytóze alebo takzvanej Czerninovej chorobe dochádza k výraznému zvýšeniu množenia žírnych buniek. The koža or vnútorné orgány môžu byť ovplyvnené. Sťažnosti vyvolávajú predovšetkým látky uvoľňované žírnymi bunkami histamín.