A sejt
A sejt a földi élet legkisebb szerkezeti és működési egysége, mely önálló működésre képes, és életjelenségeket mutat. A szervezetben néha az élet alapjának nevezik. Vannak olyan organizmusok, mint a baktériumok, egysejtűek, amelyek csak egy sejtből állnak, de pl. az ember, vagy a többsejtű állatok akár 100 000 milliárd sejtből is állhatnak.
A sejtek számos képességgel
rendelkeznek:
· Osztódás
· Anyagcsere (tápanyag felhasználás, energia átalakítás, molekulák, vegyületek létrehozása)
· Nukleinsav- és fehérjeszintézis, funkcionális sejtrészek (pl: enzimek) szintézise
· Reagál külső és belső változásokra (T, pH)
· Transzportfolyamatai vannak, környezetével dinamikus kölcsönhatásban van
Legfontosabb részei:
· Örökítőanyag (DNS)- általában a sejtmagban
· Sejtplazma
· Sejthártya
· Sejtfal (nem minden esetben)
· Mitokondrium
· Színtest (nem minden esetben)
· Sejtközpont
· Ostor, flagellum (nem mindig)
· Csilló (nem mindig)
Az állati sejtet csupán sejtmembrán, a növényit sejtfal is határolja. A növényi sejtben van zöld színanyag, mely a fotoszintézishez nélkülözhetetlen.
Prokarióta sejt
Bennük hiányzik a membránnal határolt sejtmag, valamint számos elem és szerkezet, mely csak az eukariótákra jellemző. A legtöbb funkcionális sejtalkotó (mitokondrium, színtest, Golgi-készülék) meghonosodtak a prokarióta plazmamembránon is. Három szerkezeti területük van:
· Járulékos elemek: ostor, pilus - fehérjék kötik a sejthez
· Sejtburok: sejtfal+sejtmembrán
· Citoplazma: tartalmazza a sejt génállományát, a riboszóma és más sejtalkotókkal együtt
Általában rendelkeznek sejtfallal, mely a baktériumoknál fehérje eredetű, és akadályt jelenthet a külső támadásokkal szemben.
A kromoszóma általában egy kör alakú molekula. A valódi sejtmag hiányában a DNS maga köré gyűjti a nukleotidokat. A prokarióták így szállítani tudnak DNS-en kívüli plazmidokat, amelyek nagyrészt kör alakúak. A plazmidok a sejt számára új funkciókat tudnak biztosítani (pl. az antibiotikumokkal szembeni rezisztencia).
Eukarióta sejt
Általában többsejtes organizmusok részei vagy egysejtű élőlények. Nagyjából 10-szer nagyobbak a prokariótáknál. A legszembetűnőbb különbég a két sejttípus között az, hogy az eukarióták rendelkeznek membránnal körülvett organellumokkal, melyek helyet biztosítanak a specifikus kémiai folyamatoknak. A legfontosabb ezek közül a sejtmag, mely tulajdonképpen egy membránnal körülvett DNS raktár. Néhány eukarióta szerveződés tartalmazhat több DNS-t is akár. A mozgásukhoz csillókat vagy ostort használnak, mely már fejlettebb, mint a prokariótáknál.
|
|
Prokarióták |
Eukarióták |
|
Jellemző élőlények |
baktériumok |
Gombák, növények, állatok |
|
Általános méret |
1-10 μm |
10-100 μm |
|
Sejtmag |
Nucleoid régió (nincs igazi sejtmag) |
Valódi sejtmag kettős membránnal körülvéve |
|
DNS |
Körkörös |
Lineáris molekulák (kromoszómák hiszton fehérjékkel) |
|
RNS-, fehérjeszintézis |
A citoplazmában zajlik |
RNS szintézis a magban, fehérje szintézis a citoplazmában |
|
Riboszómák |
50S+30S = 70S |
60S+40S = 80S |
|
Citoplazmatikus szerk. |
Kevésbé szervezett |
Magasan szervezett, endomembránokkal |
|
Sejtmozgás |
Flagellinből felépülő flagellumok |
Flagellumok, ostorok |
|
Színtestek |
nincs |
Algákban, növényekben |
|
Organizáció |
Általában egy sejt |
Egysejtűek, magasabbrendű organizmusok |
|
Sejtosztódás |
Bináris hasadás |
Mitózis, meiózis |
|
|
Állati sejt |
Növényi sejt |
|
Sejtalkotók |
· Sejtmag – maganyag (sejtmagon belül) · Sejthártya · Sejtplazma · Sejtközpont · Durva endoplazm. retikulum (RER) · Sima endoplazmatikus retikulum (SER) · Riboszóma · Golgi készülék · Citoplazma · Mitokondrium · Lizoszóma · Citoszkeleton · Vezikulum · Vakuólum |
· Sejtmag – maganyag (sejtmagon belül) · Sejthártya · Sejtplazma · Sejtközpont · Durva endoplazm. retikulum · Sima endoplazmatikus retikulum · Riboszóma · Golgi készülék · Citoplazma · Mitokondrium · Lizoszóma · Citoszkeleton · Vezikulum · Központi vakuólum · Színtestek – Tonoplaszt (központi üregecske membrán) · Peroxiszóma · Glikoxiszóma |
|
Hozzákötődhető alakok |
· Csilló · Ostor · Plazma membrán |
· Plazma membrán · Sejtfal · Plazmahártya · Ostor |
A sejtmag
Az eukarióta élőlények jellemző sejtalkotója. Két fő funkciója: irányítani a citoplazmában zajló kémiai reakciókat és a sejtosztódáshoz szükséges információkat tárolni. Átmérője 10 – 20 μm között változhat. Dupla rétegű membrán veszi körül, melynek két rétege egymással néhol összeér, pórusokat hozva létre. Ezeken át zajlik a magi transzport, melynek fontos szerepe van a sejt működésében, hiszen az mRNS-ek a magban keletkeznek, de a citoplazmában szerelődnek össze, valamint a legtöbb kémiai reakció is a magon kívül zajlik. A külső membrán fokozatosan megy ás a durva endoplazmatikus retikulumba, és riboszómák kapcsolódnak hozzá. A sejtmagban elszórva találunk egy vagy néhány magvacskát, melyeket a nukleoplazma nevű mátrix vesz körül. Ez egy folyékony gélszerű állaggal rendelkezik, melyben számos vegyület van jelen oldott állapotban. Ezen kívül találunk még egy rosthálózatot is, melyet nukleáris mátrixnak nevezünk.
A citoplazma
Ásványi sókból, vízből, cukrokból, fehérjékből felépülő összetett anyag, mely kitölti a sejteket. Kolloid rendszer. Benne találhatók a sejtszervecskék, mint a Golgi-készülék, endoplazmatikus retikulum,… Két részből áll, citoszolból és citogélből. A citoszol folyékony, vízben gazdag fázis, a citogélben vázfehérje-szövedék található. A citogél folyamatosan lebomlik és újraépül, ami által változik a sejt alakja, elősegíti a sejtalkotók mozgását. Ez által lehetővé válik egy bizonyos fokú alkalmazkodás, ami által a sejt védetté válik a víztartalmának ingadozásaitól. De így válik lehetővé egyes, a citoszolban oldott enzimek koordinálása is.
A citoplazma összetétele:
Víz 80,5-95,5 %
Fehérje 10-15 %
Lipid 2-4 %
Poliszacharid 0,1-1,5 %
DNS ,4 %
RNS 0,82 %
Kis szervetlen molekulák 0,4 %
Szervetlen molekulák és ionok 1,5 %
A mitokondrium
A prokarióta sejtekben nem található meg. Eukarióta sejtekben a mitokondriumok biztosítanak helyet a szénhidrátok lebontásához. A sorozatos endoszimbiózis során az aerob ősi prokariotákból alakulhattak ki (bizonyíték: önálló genetikai apparátus). Baktériumméretűek: 5-100µm. Számuk sejtenként változó, néhány darabtól (ostoros egysejtű) több ezerig is változhat, az izomszövetben és a májban található nagy mennyiségben. Alakja többnyire henger, de az élő sejtben alakváltozásra is képes. Felépítése: a sejtplazmától egy feszes külső membrán választja el. A külső membránt a belső membrántól a membránközti tér választja el. A belső membrán feladata, hogy növelje a belső felületet, ezért betűrődések vannak rajta, amelyek benyúlnak az alapállományába (60-70% fehérje, 25-40% foszfatid, 5% RNS, DNS): lemezes (krisztás) vagy csöves (tubuláris - ez elsősorban a növényeknél). A mitokondrium működése: a sejt energiatermelő és energiaraktározó sejtalkotója, a lebontási folyamatokból származó ATP 90%-a itt képződik. A glikolízis a sejtplazmában, a biológiai oxidáció két utolsó lépése a mitokondriumban: a citromsavciklus a mitokondrium alapállományában, a terminális oxidáció a mitokondrium belső membránjához kötötten játszódik le.
A lizoszóma
Speciális bontó funkciót ellátó
sejtorganellumok. Számuk egyetlen sejtben százas nagyságrendû lehet, akár
300-at is elérheti. 40-nél is több bontó enzim rendelhetõ hozzájuk,
általában savanyú hidrolázok (proteázok, nukleázok, glükozidázok, foszfatázok,
szulfatázok, lipázok és foszfolipázok), amelyek mûködésének optimuma pH
5.0 körül van. A különféle molekulák (fehérjék, nukleinsavak, oligo- és
poliszaharidok, lipidek) bontására egyaránt képesek. A sejt elöregedett vagy
feleslegessé vált makromolekuláinak és organellumainak lebontását végzik, s a
felszabadított építõ molekulákat visszajuttatják a citoplazmába az
asszimilációs folyamatokhoz. Ezen kívül még az endocitózissal
felvett anyagok feldolgozása a feladatuk, ide értve az extracelluláris matrix,
a sejtközötti állomány lebontásából, illetve átépítésébõl származó
makromolekulákat is. A lizoszómák membránja a sejt számára hasznos molekulákra
permeábilis. Jellegzetes ún. marker enzimüknek a savanyú foszfatázt tartják.
A Golgi készülék
Nagyjából 1 µm átmérõjû, felszínén
riboszómát nem hordozó, általában 6 membránzsákból kialakuló képzõdmény
alkotja a Golgi készüléket. Több ilyen képzõdmény mûködésileg és
szerkezetileg is összefüggõ együttese alkotja a Golgi-komplexet.
Elsõsorban a kiválasztásban, az exocitózisban
van szerepe. Proteineket vesz át a RER-tõl,
poliszaharidokat termel, ezeket bekoncentrálja és membránnal veszi körül. Ezek
a szekréciós granulumok.
A sejtmaghoz
közeli ciszternát nevezik cisz-, míg a távolabbit transz helyzetûnek.
A Golgi készülékek szélérõl kerek hólyagocskák fûzõdnek le bimbózásnak
nevezett mechanizmussal, amelyek egyrészt a lizoszómák
képzésében, másrészt a sejtszekrécióban játszanak szerepet.
Endocitózis,
exocitózis
A sejtmembránon keresztül történõ tömeges anyagfelvétel folyamatát endocitózisnak nevezzük. A tömeges anyagtranszportban résztvevõ részecskék mérete a makromolekuláktól az egész sejtekig terjed. Az endocitózis során különbözõ anyagok kerülnek a sejt belsejébe azáltal, hogy a sejtmembránról hólyagok fûzõdnek le. Ezeket endocitotikus vakuolumoknak hívjuk. A szilárd anyagok fagocitózissal, az oldatok pinocitózissal jutnak át a membránon. Az endocitózis energiaigényes folyamat. Ha a sejtek energiaszolgáltató folyamatait bénítjuk, az anyagfelvétel megszûnik. A kötõdést azonban sem ez, sem a sejtek lehûtése nem akadályozza. A kötõdés fizikai reakció, és csak a csatornák és vakuolumok képzéséhez szükséges a sejt anyagcseréjének zavartalanága. A felvételt követõen az endocitotikus vakuolumok membránjának permeabilitása megváltozik, s a továbbiakban csak a kolloidális méretû részecskék számára marad átjárhatatlan, a kis molekulák gyakorlatilag szabadon hatolhatnak át rajta. Ennek következtében a vízmolekulák a citoplazmába diffundálnak, a hólyagtartalom besûrûsödik. Az endocitotikus vakuolumok tipikus esetben primer lizoszómákkal olvadnak össze, tartalmuk a lizoszómális enzimek hatására lebomlik és a citoplazmába diffundál. A sejtek tömeges anyagleadását exocitózisnak nevezzük. Legjobb példája a mirigysejtek szekréciós mûködése, de így történik a sejt hasznosíthatatlan anyagainak kiválasztása is. Az eltávolításra szánt anyagokat membrán burkolja be, majd az így képzõdött vakuolum hártyája a sejtmembránnal összeolvad, s a hólyag tartalmát a sejt a környezetbe üríti. A sejt mebránjában a kiürítésre szolgáló speciális területek találhatók. A kiürítendõ anyagokat tartalmazó vakuolumok membránjának meghatározott részlete a plazmamembrán ezen területeivel lép kapcsolatba, majd a hólyagok felnyílnak és tartalmuk kiürül. A vakuolum membránja beépül a citoplazmamembránba, annak felszínét növeli. Néhány esetben sikerült kimutatni, hogy a váladékgranulum membránja beépül ugyan az exocitózis során a plazmamembránba, de komponensei nem keverednek el vele, hanem jól felismerhetõ régiókban együtt maradnak.
Sejtciklus, mitózis, kromoszómák
A sejt
kromoszómáinak DNS-molekulái tárolják azt az információt, ami a sejt
fehérjéinek felépítéséhez szükséges. A DNS megkettőződése és a sejt
osztódásának folyamata teszi lehetővé, hogy ez az információ tovább kerüljön az
utódsejtekbe. A DNS-molekuláknak és a hozzájuk kapcsolódó fehérjéknek együttes
állományát kromatinnak nevezzük. A kromatinállomány a sejt működésének egyes
szakaszaiban jól elkülöníthető, tömör testekké állnak össze, ez a megjelenési
forma a kromoszóma (görögül: kroma-szín, szóma-test - mivel jól festhetők). Egy
faj kromoszómái különböző alakúak lehetnek, de egy adott faj adott kromoszómája
mindig adott méretű és alakú. A prokariotáknak maganyaga általában egy
DNS-molekulát tartalmaz, az eukarioták egy-egy sejtjében több kromoszóma található,
ez fajonként változó: egy féregnél 2, lepkefajnál 380, ember
Ennek első része egy nyugalmi szakasz, ekkor még nem indul meg a DNS megkettőződése - mRNS, enzimfehérjék szintézise. Rendszeresen osztódó sejtek (pl. növényi gyökércsúcsban) csak néhány órát töltenek ebben a szakaszban.
A második szakasz a DNS megkettőződése (hozzá tartozó fehérjék is keletkeznek), amely a sejtciklus időtartamának közel felét veszi igénybe. Ezzel kialakult a sejt megkettőződött kromoszómaállománya.
Eztán újabb nyugalmi szakasz következik - újabb mRNS és fehérjeszintézis.
Végül a sejtosztódás szakasza, amely 1-2 óra hosszúságú. Ennek során ketté válnak a kromoszómák, majd kettéosztódik a sejt, a keletkezett két utódsejt nyugalmi szakaszba kerül. Ha a sejtosztódás során olyan sejtek keletkeznek, amelyekben ugyanannyi a kromoszómák száma, mint a kiindulási sejtben volt, akkor mitózisról beszélünk. A mitózis a sejtciklus befejező szakasza.
A megelőző szakaszban a két sejtosztódás között a sejt DNS tartalma megduplázódik (kétkromatidás kromoszómák).
Az előszakaszban (profázis) a sejtmag megkettőződött kromatinállománya fénymikroszkópban is jól látható, tömör szerkezetű kromoszómákká alakul át. A maghártya elkezd lebomlani, a magvacska felszívódik, az osztódott sejtközpont (nincs hártyával körülvéve, kinézetre egy henger felületén 9 csővel) vándorol a sejt két pólusára.
A középszakaszban (metafázis) a sejtmaghártya teljesen eltűnik, a két sejtközpont között kialakul a húzófonalakból (fehérje) álló magorsó. A kromoszómák a sejt középvonalába rendeződnek és befűződésüknél a húzófonalakhoz kapcsolódnak.
Az utószakaszban (anafázis) a kromoszómákon felismerhetővé válnak az egymástól elváló felek, a kromatidák, melyek a elválásuk után a húzófonalak mentén a sejt két pólusa felé vándorolnak.
A végszakaszban (telofázis) megkezdődik az új maghártyák kiépülése, a kromoszómák letekerednek - kromatin lesz belőlük. A sejt középen elkezd befűződni, a magvacskák újból megjelennek, a citoplazma kettéválik - két új sejt.
A színtest és a mitokondrium is képes önálló osztódásra - van saját DNS-ük (a prokarioták kör alakú DNS-ére hasonlít). A két sejtalkotó fehérjéinek egy része a saját DNS-információi alapján épül fel. Másrészük a sejtplazmában szintetizálódik, ezek információja viszont a sejtmag DNS-molekuláiban található.
A meiózis
Ha egy sejtben a fajra jellemző kromaszómaszámnak csak a fele található meg, akkor a sejt haploid, kromoszómaszáma n (görög haploósz - egyedülálló). A haploid sejtek keletkezéséhez olyan sejtosztódási folyamat vezet, amelynek során a kiindulási diploid sejtek kromoszómaszáma az utódsejtekben a felére csökken. Ez a sejtosztódási folyamat a meiózis.
A meiózis folyamata a mitózishoz hasonlóan szintén egy sejtciklus része. Az első főszakaszban a homológ kromoszómák párba rendeződnek. Egymás mellett lévő karjaikkal átkereszteződnek (crossing over). A kereszteződési pontokon a kromoszómák törékenyek, a letört darabok a homológ párhoz párhoz forrhatnak. Ennek következményeként génkicserélődés (allélkicserélődés) jön létre. Eredményeként az allélok olyan kombinációja alakul ki, mely a szülői kromoszómákra nem jellemző. Rekombináns kromoszómák alakulnak ki - a genetikai változatosság egyik alapja.
Az első főszakasz utószakaszában a homológ kromoszómák véletlenszerűen válnak szét. Nem lehet tudni, hány apai és hány anyai megy együtt (embernél kettő a huszonharmadikon féle variációt ad).
Az utószakaszban történik a számfelezés, a homológ kromoszómák válnak el egymástól, a húzófonalak mentén kétkromatidás kromoszómák vándorolnak. Két utódsejt az első főszakasz eredménye kétkromatidás kromoszómákkal. A két főszakasz között nincsen DNS-megkettőződés rövid időn belül megindul a 2. főszakasz, melynek eredménye négy haploid egykromatidás kromoszómájú sejt.
Ilyen folyamat például az emberekben az ivarsejtképzés: hímivarú egyedekben mind a négy utódsejt működőképes lesz, míg nőivarúakban általában csak egy. A mohák és harasztok spóraképzése is meiózisos folyamat.
Izomsejtek
Az állati test mozgatásában alapvető szerepük van az izomszöveteknek. Legjellemzőbb tulajdonságuk a nagymérvű összehúzékonyság. Az összehúzódást (kontrakció) az elernyedés (relaxáció) követi. Az izomszövet mezodermális eredetű. Alak és élettani sajátság alapján a következő izomszöveteket különböztetjük meg: simaizom- , harántcsíkolt (váz-, szív-) izomszövet.
Az izomsejtek külső rugalmas hártyája a szarkolemma, mely a sejthártyából, az azt borító alaphártyából és a hozzá kapcsolódó rácsrostok szövedékéből áll. Az izomsejtek citoplazmáját szarkoplazmának nevezzük. Ebbe ágyazódnak bele a sejt illetve a rost hossztengelyével párhuzamosan futó miofibrillumok, melyek az izom működésének alapegységeinek tekinthetők. A miofibrillumok miofilamentumok sokaságából épülnek fel, ezek azonban már csak elektronmikroszkóppal láthatók. Kétféle filamentumot különböztetünk meg, mindkettő fehérjetermészetű anyagokból épül fel. A vékony filamentumokban globuláris aktinmonomerek két egymás köré tekeredő gyöngysorszerű fonalat képeznek. A vastag filamentumok miozinmolekulák egymás mellett eltolódott többszörös sorából épülnek fel. A miozinmolekula két globuláris feji részből és az ehhez kapcsolódó hosszú fonalból áll.
Simaizomszövet: sejtjei hosszúkásak, megnyúltak és orsó alakúak. A pálcika alakú sejtmag a sejt közepén helyezkedik el, kontrakciókor dugóhúzó alakot vesz fel. A sejt hossztengelyével párhuzamosan a szarkoplazmában fekszenek a miofibrillumok, a harántcsíkolt izomszövetre jellemző rendezettség azonban hiányzik. A simaizomszövet az akarattól függetlenül működik, lassan húzódik össze, de elfáradás nélkül sokáig marad kontrakcióban. Az izomfonalak sűrűn helyezkednek el a sejtplazmában, a sejt hosszanti tengelyével párhuzamosan. A sejteket lazarostos kötőszövet köti össze szövetté. Gerincesek számos belső szervében (bélcsatorna, légcső, erek, anyaméh, ivarutak), gerinctelen állatokban.
Harántcsíkolt izomszövet: a sejtek illetve rostok szarkoplazmájában húzódnak, a hossztengellyel párhuzamosan futó miofibrillumok. Keresztmetszetben jól látszik, hogy egy vastag filamentum körül hat vékony filamentum húzódik. A harántcsíkolat, mely fénymikroszkóposan is látható, arra vezethető vissza, hogy a miofibrillumok egymással váltakozó, kettősen fénytörő csíkokból épül fel. Az azonosan fénytörő tagok, a párhuzamosan haladó miofibrillumokban egymás mellé kerültek. Az egyes miofibrillumokat csőhálózat veszi körül, mely a szarkomerek szerint ismétlődő szabályos szerkezeti képet mutat. Ez a csőhálózat nem más, mint a sima felszínű endoplazmatikus retikulumnak megfelelő szarkoplazmatikus retikulum. (A harántcsíkolati egység magasságában a szarkoplazmatikus retikulum terminális ciszternává szélesedik. Ehhez egy harántirányban haladó, a sejthártya betűrődéséből eredő T-tubulus kapcsolódik. A T-tubulus a miofibrillumok között elágazik és összeköttetésben van az alatta és fölötte elhelyezkedő ciszternákkal.)
- Vázizomszövet: gerincesek, ízeltlábúak vázát mozgatja (de pld. van a nyelvben, nyelőcső felső harmadában). Sejtjei sokmagvúak (7000 is lehet), a rost szélén a szarkolemma alatt helyezkednek el. A rost hossza az emberben elérheti a 12 cm-t is. A rostokat vékony kötőszöveti hártya fogja egybe. Akaratlagosan működtethetők. Két féle lehet: lassú, vörös izom - jó vérellátás, sok mitokondriumot tartalmaz, főleg lipidet raktároz. Energiaellátásuk biológiai oxidációval történik. Lassú, de kitartó, nehezen fáradó rostok. A gyors, fehér izmok vérellátása gyengébb, kevés mitokondriumot tartalmaznak, főleg glikogént tartalmaznak. Energiaellátásuk anaerob glikolízissel történik. Gyors, robbanékony rostok, de hamar fáradnak. Emberben a kétféle rost egy izmon belül keveredik, de az arány eltolható.
- Szívizomszövet: gerinces állatokban a szív falának középső részét alkotja. Morfológiai egységei, szemben a vázizomszövettel, nem rostok, hanem sejtek. A sejtek elágaznak, egymáshoz kapcsolódnak és térrácsot alkotnak. Az egyes sejtek közötti határok a szarkolemma lépcsőzetes betűrődéseiként (Eberth-féle vonalak) már fénymikroszkóposan is jól láthatók. A szívizomszövet sejtjei miofibrillumokban jóval szegényebbek a vázizomrostoknál, mitokondriumokban viszont gazdagabbak, sok közöttük a kapilláris. A sejtmag a szarkoplazma közepén helyezkedik el. Ez a munkaizomzaton kívül a szívben egy speciális, ingerképzést és ingerületvezetést végző szívizomszövet is előfordul, amelyet a Purkinje-sejtek (jobb pitvar falában a szinuszcsomó, a jobb pitvar alsó részében a pitvar-kamrai csomó) alkotnak. Gyengén harántcsíkoltak és még kevesebb miofibrillumot tartalmaznak. A szívizomszövet struktúrális és funkcionális szempontból egyaránt átmenetet képez a vázizom és a simaizom között.
Vörösvérsejt
A sejtes elemek közül az vörös vérsejtek (eritrociták) fordulnak elő a legnagyobb mennyiségben - felnőttnél 1mm3-ben átlag 5 millió található. A sejtjeik korong alakúak, a vörös csontvelőben keletkeznek. Fejlődésük 4-5 napig tart, melynek során lebomlik a sejtmagjuk. A sejtmag lebomlásával párhuzamosan hemoglobin-molekulák épülnek be a sejtplazmájukba. A hemoglobin összetett fehérje, amely négy alegységből épül fel. Egy alegységben a hem rész vastartalmú porfirinváz, amelyhez a globin polipeptidlánca kapcsolódik. A hemoglobin kiemelkedő élettani jelentősége a légzési gázok szállításban van. A vvs-ek 3-4 hónapig élnek, azután a lépben esnek szét. A bennük levő globint újrahasznosítja a szervezet, a hem rész pedig a bilirubin nevű epefesték kialakításában vesz részt. Vérszegénység okai lehetnek: összetevőhiány (aminosav, vas), B12 hiány, csontvelő károsodása, vérveszteség, hemolízis.
Fehérvérsejt
A fehérvérsejtek sem működésüket, sem alakjukat tekintve nem egységesek. Közös jellemzőjük, hogy van sejtmagjuk, de hemoglobint nem tartalmaznak - színtelenek. Számuk összesen felnőttkorban 5-8000 1mm3-ben. Három csoportjuk van. A granulociták (karéjos sejtmag) élettartama csak néhány nap, a vörös csontvelőben keletkeznek. A szervezet önálló mozgásra képes védekező elemei, amelyek a fertőzés vagy sérülés helyéhez közel eső hajszálerekből amőboid mozgásukkal kilépve, körülveszik a behatoló baktériumokat vagy kisebb méretű idegen anyagokat. Ezeket endocitózissal bekebelezik, majd enzimjeik segítségével lebontják. Közben a granulociták nagy része is elpusztul - genny. A monociták (nagyobbak), amelyek szintén a vörös csontvelőben keletkeznek, átmenetileg a vérbe jutnak, majd rövidesen amőboid mozgással a különböző szövetekbe távoznak, ahol endocitózissal kiszűrik az idegen anyagokat, kórokozókat, bekebelezik a különböző sejttörmelékeket és enzimjeik segítségével lebontják őket. A limfociták (nyiroksejtek) a nyirokszervekben kialakuló fehérvérsejtek, egy-egy idegen anyag felismerésére és hatástalanítására specializálódtak - alapvető szerep az immunrendszerben, bekebelezésre nem alkalmasak.
Idegsejt
Az idegrendszer legkisebb önállóan működő egysége az idegsejt (neuron). A sejtmag állandó interfázisban van, mert az idegsejtekre a számállandóság jellemző, az elpusztult nem pótlódik. Az idegsejt jellegzetes képletei a neurofilamentumok és a neurotubulusok. A neurofilamentumok kb. 10nm átmérőjű fehérjefonalak, a dendritekben és az axonban is megtalálhatók. A belső sejtváz (citoszkeleton) egyik komponensét, az ingerület vezetésében nincs szerepük. A neurotubulusok kb. 24nm átmérőjű, csőszerű képletek, a dendriteken, a sejttesten és az axonon megszakítás nélkül haladnak végig, a citoszkeleton funkción túl az idegsejt transzport-folyamataiban vesznek részt. Nyúlványaik alapján: egynyúlványú (unipoláris): érzékhámban, szemcsapjai és pálcikái; ál-egynyúlványú (pszeudounipoláris): gerincvelő két oldalán levő érződúcok idegsejtjei; kétnyúlványú (bipoláris): szem ideghártyájának közbülső neuronjain; soknyúlványú (multipoláris): egy hosszabb és több rövidebb - leggyakoribb, agykéreg piramissejtjei.
A neuronok fő tömegét a sejttest képezi. Plazmájából hosszabb-rövidebb nyúlványok erednek. A rövidebb nyúlványok a dendritek. Ezek rendszerint más sejtektől veszik át az ingerületet és továbbítják a sejttest felé. A dendritek száma, nagysága az egyes idegsejtekre jellemző.
A hosszabb nyúlványból idegsejtenként általában csak egy van, ez az axon. Az ingerületet a sejttest felől az axonvég (előtte általában végfácskára oszlik) felé vezeti. Az axon többszörösen elágazhat. Egy neuronhoz akár több száz másik neuron axonja kapcsolódhat.
Amíg a neuron sejttestét és dendritjeit csak a sejtmembrán határolja, addig az ugyancsak membránnal borított axon körül rendszerint az idegszövet támasztósejtjei alakítanak ki további réteget, a velőshüvelyt. A velőshüvellyel körülvett axont idegrostnak nevezzük. Ennek során a vékony axon a támasztósejt sejthártyáját maga előtt tolva valósággal beágyazódik a sejtbe. A támasztósejt sejthártyájának betüremkedése állandóan hosszabbodva felcsavarodik az axonra. Ezt a betüremkedést lényegében az egymás mellé került sejthártya párhuzamosan futó membránrétegei alkotják. A vékonyabb idegrostokat néhány, a vastagabbakat akár 70-80 réteg is körülvehet. Egy-egy támasztósejt az axonnak csak egy rövidke szakaszát képes befedni. Az axon teljes hosszát támasztósejtek sora veszi körül. Az egyes támasztósejtek találkozásánál egy kis darabon, a befűződés helyén, az axonnak velőshüvely nélküli csupasz szakasza található. Itt érintkezik az axon az idegszövet állományával.A sejtek között azokat a kapcsolódási helyeket, amelyeken keresztül az ingerület egyik sejtről a másikra terjed, szinapszisnak nevezzük.
Nyugalmi/akciós potenciál: az idegrendszer elemi működését az ingerület keletkezése és vezetése, valamint más sejtekre való továbbadása jelenti. Ezek a folyamatok a sejtmembrán működésével kapcsolatosak. Mivel a membrán áteresztőképessége iononként változó, rendszeresen előfordul, hogy a két oldalon ellenkező töltésű részecskék halmozódnak fel. Ha mikroelektróda (üvegkapilláris elektrolittal) egyik végét a sejtbe, másik végét a sejthártya külső felszínéhez érintették, akkor a rákapcsolt műszer potenciálváltozást mutatott. A sejt belseje és külseje között mérhető feszültséget nyugalmi potenciálnak nevezzük. Ennek legfőbb oka a membránban működő Na-K-pumpának nevezett szállító mechanizmus (aktív tr.), mely működéséhez ATP-t igényel. Így a sejt belsejében a K+, míg kívül a Na+ koncentrációja lesz magasabb. A kloridionok befelé tartó passzív transzportjával a kifelé tartó K+ diffúziója tart fenn elektrokémiai egyensúlyt. Mivel a sejtplazma fehérje anionjai a sejtmembránon nem tudnak kijutni, így végül a sejt belseje a sejten kívüli térhez képest negatív töltésű lesz. A nyugalmi potenciál alatt tehát a sejtmembrán polarizált állapotba kerül. A potenciálkülönbség értéke átlag -90mV. A nyugalmi potenciál minden élő sejt általános tulajdonsága.
Az ideg- és izomsejtek azonban nemcsak fenntartják az állandó potenciálkülönbséget, hanem inger hatására meg is tudják változtatni. Ekkor a membrán áteresztőképessége megváltozik - Na+ gyors és intenzív beáramlása - depolarizáció, majd ellentétes irányú polarizáltság, azaz az intracelluláris tér pozitív lesz. Ekkor mérhető az akciós potenciál, melynek nagysága +20-30mV. Ezt hamarosan a K+ kiáramlása követi - újabb depolarizáció, majd repolarizáció - helyreáll az eredeti egyensúly, de az extracelluláris tér pozitív töltéstöbbletét a K+ túlsúlya okozza. Az eredeti ioneloszlás helyreállítását a Na-K-pumpa végzi. A membrán mindaddig ingerelhetetlen, amíg az eredeti állapot (nyugalmi potenciál) vissza nem állt.