Histologia-nauka o tkankach w organizmie człowieka. Tkanka-składa się z komórek i wytworzonej przez nie istoty międzykomórkowej. Istota międzykomórkowa: może być płynem (we krwi), żelem lub składać się z włókien. Znaczną część stanowi woda, która wraz z jonami pierwiastka związkami drobnocząsteczkowymi nosi nazwę płynu tkankowego. Płyn tkankowy-przemieszcza się ustawicznie od naczyń ku wnętrzu tkanek transportując substancje odżywcze i odwrotnie produkty i ich metabolizmu. Cechy fizyczne i chemiczne tkanek: Skład: woda 70%, związki chemiczne (organiczne i nieorganiczne) jony, pierwiastki jako roztwory lub koloidy w stanie zolu lub żelu. Roztwory krystaliczne stwarzają ciśnienie osmotyczne nazywane ciśnieniem izotonicznym. Główne jony Na i K. Stężenie K w komórkach wynosi 140 nm, a Na -10 nm w istocie międzykomórkowej. Odwrotnie zmiana przewodnictwa powoduje przenikanie Na do komórek co jest podstawą pobudzania komórkowego. Polimer DNA zawiera zespół genów komórkowych określanych jako genom. W każdej komórce jest ok. 1mln genów. Stanowią one zestaw informacji genetycznych komórki, genom wg którego jest kształtowany zespół cech strukturalnych czynnościowych zwany fenotypem komórek i tkanek. Białka-są produkowane z aminokwasów o określonej sekwencji struktury, globularne a nawet i skomplikowane struktury. Pojedyncza komórka może produkować 30 tys różnych białek. Węglowodany-występują jako mono- i polisacharydy, glikoproteiny, kompleks polisacharydów i glikoprotein. Pozakomórkowo olbrzymie kompleksy polisacharydów i białek wypełniają wolne przestrzenie tkanki i biorą udział w transporcie, filtrowaniu. Komórka-jest strukturalną i czynnościową jednostką organizmów wyższych. Wykonuje podstawowe funkcje życiowe: *odżywianie *pobudliwość *praca mechaniczna, fizyczna, chemiczna *rozmnażanie. Plazma-podstawowym składnikiem jest macierz a w niej organelle błoniaste i cytoszkielet. Jest otoczona błoną komórkową. Błona komórkowa-błona otaczająca komórkę stanowi zaledwie 2-5% wszystkich błon. Reszta to błony śródkomórkowe. Składają się z warstwy białkowej i lipidowej (zbudowanej z fosfolipidów, cholesterolu i glikolipidów). Lipidy-są amfipatyczne tzn każda cząsteczka ma część hydrofilową skierowaną ku powierzchni i część hydrofobową skierowaną do wnętrza komórki. Tratwy-znajdują się w wielu miejscach na powierzchni i mają odmienną strukturę od otaczającej błony konwencjonalnej. Kaweole- to wgłobienia błony a w ich wnętrzu swoiste białka kaweoliny. Pozostałe to błony konwencjonalne. Błony ulegają często uszkodzeniom: Gdy brak jest genów i białek reperacyjnych dochodzi do zaburzenia np: w przypadku komórek mięśni szkieletowych do dystrofii mięśniowej. Główne funkcje błon komórkowych: 1. oddzielają się od środowiska 2. zapewniają selektywną wymianę substratów 3.tworzą gradient stężeń (jonów i cząsteczek) między wnętrzem a otoczeniem komórki oraz wewnątrz między organellami. 4. biorą udział w odbiorze sygnałów (za pomocą receptorów rozpoznają chemiczne środowiska) 5. przewodzą pobudzenia (białka kanałowe) 6. są bogatym rezerwuarem wielu substratów do syntezy. Liposomy- są to pęcherzyki transportujące lipidy. Liposomy naturalne- występują głównie w komórkach nabłonka jelita i wątrobowym. Transportują m.in zły i dobry cholesterol. Liposomy sztuczne-stosuje się do podawania leków. Cytofizjologia błon- przez błony przenikają cząsteczki O2 lub N2., rozpuszczalniki organiczne oraz małe cząsteczki CO2, mocznika, glicerolu, etanolu czy H2O. Przez błony przedostawać się mogą do komórki i z komórki oraz do i z błoniastych struktur komórkowych różnorodne metabolity a także makrocząsteczki i cząsteczki. Dyfuzja bierna i ułatwiona-dyfuzja bierna - jest to wypadkowe przemieszczanie się cząsteczek z obszaru o stężeniu wyższym do obszaru o stężeniu niższym. Ponieważ ruch cząsteczek odbywa się zgodnie ze spadkiem gradientu stężenia, dyfuzja nie wymaga nakładu energii. W ten sposób transportowane przez błony są gazy i woda. dyfuzja ułatwiona - jest to rodzaj dyfuzji, w której uczestniczą białka transportujące, które przenoszą cząsteczki substancji przez błonę. Ponieważ ruch cząsteczek odbywa się zgodnie ze spadkiem gradientu stężenia, dyfuzja nie wymaga nakładu energii. Transport makrocząsteczek i cząsteczek przez błony Jest to transport czynny Cząsteczki otaczane są błoną Wytwarza się pęcherzyk zawierający materiał transportowany Pęcherzyk jest przemieszczany. Endocytoza Najczęściej cząsteczki odżywcze, ale też i patogeny. Specjalne kompleksy białek tworzą kompleks adaptorowy, który zapoczątkowuje zakotwiczanie lipidowej błony. Tworzy się zagłębienie pokryte białkiem klatryną. Dołek pogłębia się. Pęcherzyk łączy się z błoną wytwarzając cienką szypułkę, wokół której zaciskają się specjalne białka, które odrywają pęcherzyk. Endocytoza przez błony konwencjonalne Powstają pęcherzyki cytoplazmatyczne, kierowane do lizosomów, gdzie zachodzi trawienie makrocząsteczek transportowanych. Endocutoza przez błony kaweoli i tratwy Pęcherzyki są transportowane do aparatu Golgiego, siateczki śródplazmatycznej z ominięciem endosomów i lizosomów. Transportowane cząsteczki pozostają nietknięte. Ten sposób transportu wykorzystują często drobnoustroje: HIV, prątki gruźlicy i toksyny bakteryjne. Fagocytoza Jest to odmiana endocytozy. Komórki zdolne do fagocytozy zawierają często widoczny w cytoplazmie sfagocytowany materiał w pęcherzykach zwanym fagosomami. Heterofagia - fagocytoza obcych cząsteczek. Niektóre bakterie, np. prątek gruźlicy modyfikują białka tych organelli zapobiegając ich fuzji z lizosomami. Autofagia - Fagocytoza zużytych lub chorobowo zmienionych struktur komórkowych a także gromadzących się w komórkach związków chemicznych. Są one mieszczane w autofagosomach. Pinocytoza - (gr. pinein pić, cytus - komórka. Endocytoza płynów. Transcytoza - przemieszczanie makrocząsteczek z jednej powierzchni komórki na inną w stanie nienaruszonym. Egzocytoza Gr. exo - na zewnątrz , cytus - komórka. Cząsteczki i makrocząsteczki produkowane na eksport (poza komórkę) są modyfikowane w aparacie Golgiego. Zmodyfikowany materiał otoczony błonami pączkuje z aparatu i dociera do błony komórkowej. Tu błona pęcherzyka przylega do błony komórkowej i następuje fuzja błon. Związki biologicznie czynne uwalniane z błon Pełnią funkcje informatorów. Mogą uwalniać się z błon do otoczenia komórki lub do cytoplazmy albo pozostawać w błonach. Są to: 1. Eikosanoidy 2. Lizofosfolipidy 3. Difosforan fosfatydyloinozytolu Eikosanoidy Ich cząsteczki zawierają 20 atomów węgla (gr. eicosa - dwadzieścia). Są ważnymi hormonami klasyfikowanymi jako: 1. Prostaglandyny, 2. Leukotrieny 3. Lipoksyny. Przy pobudzeniu komórek w normalnych reakcjach lub w sytuacjach prowadzących do ich uszkodzenia, enzym cytosolu fosfolipaza A przemieszcza się i wiąże z błonami siateczki sródplazmatycznej aparatu Golgiego lub z błonami jądrowymi i odcina z błony 20- węglowy kwas tłuszczowy zwany kwasem arachidowym (AA). W metabolizmie AA biorą udział cytochromy siateczki śródplazamtycznej wytwarzając ponad 102 jego metabolitów. Powierzchnia komórek Znajduje się tu warstwa glikaliksu. Składa się z wielu białek transbłonowych,, białek zakotwiczonych w błonie komórek oraz zaadsorbowanych na powierzchni. Zjonizowane grupy karboksylowe i siarczanowe nadają całej komórce ujemny ładunek elektryczny. Są tam glikoproteiny transbłonowe, zwane transpaninami. Stanowią składnik glikaliksu i szkieletu białkowego. Inne glikoproteiny nazywane są Głównym Składnikiem Zgodności Tkankowej - MHC (major histocompatybility complex), u ludzi nazywany ludzkimi antygenami leuocytarnymi - HLA. MHC klasy I Występuje na powierzchni większości komórek jądrowych. Te glikoproteiny są rozpoznawalne przez dużą liczbę limfocytów T. Są odpowiedzialne za niszczenie komórek i odrzucania przeszczepów. MHC klasy II. Ich cząsteczki glikoproteiny transbonowe występują na powierzchni komórek dendrytycznych, limfocytów B, komórek nabłonka. Zewnętrzne fragmenty niektórych błonowych protein mogą wiązać się z zewnętrznymi fragmentami innych komórek lub składników istoty międzykomórkowej doprowadzając do adhezji (przylegania) komórki do komórki. Glikoproteiny te są nazywane adhezyjnymi (selektyny, integryny, adresyny, kadhezyny, międzykomórkowe cząsteczki adhezyjne, ICAM, cząsteczki podobne do immunoglobuliny, ranspaniny). Tą drogą zachodzi też przekazywanie sygnałów. Są one m. in. odpowiedzialne za przyleganie leukocytów i komórek nowotworów złośliwych do śródbłonka, za ich przechodzenie do naczyń krwionośnych oraz do wiązania wielu innych białek. (ICAM 1 znajdują się na powierzchni nabłonków i wiążą cząstki wirusów, które wskutek tego dostają się do wnętrza komórek i zakażają je. Tak powstaje nieżyt nosa). Ważnym składnikiem glikaliksu są proteazy. Przecinają one białka wewnątrz błony. W ten sposób dochodzi do przerzutów komórek nowotworów złośliwych a także do modyfikacji czynników krzepnięcia krwi, co prowadzi do skrzepliny krwi. Cytosol Macierz cytoplazmy. Jej bezpostaciowa cześć, w której dokonuje zachodzą reakcje pośredniego metabolizmu komórki. Zajmuje ok. 55% całej objętości komórki. Zawiera setki enzymów, substraty i produkty ich reakcji. Około 20% stanowią białka, co sprawia, że ma charakter żelu/zolu. Rybosomy są enzymatycznymi kompleksami składającymi się z 4 cząsteczek rRNA i 70 cząsteczek białka Są produkowane w jąderku. Występują jako wolne ziarna, na niektórych strukturach cytoplazmatycznych i w jądrze. Połączone tworzyć polirybosomy. Synteza białek. zaczyna się w rybosomie od związania określonego aminokwasu z cząsteczką mRNA i cząsteczką tRNA. Rybosom przesuwa się wzdłuż mRNA, eksponując transportowemu RNA triplet nukleotydów - antykodon, charakterystyczny dla danego aminokwasu. Po dojściu do komplementarnego tripletu nukleotydów mRNA kodonu, rybosom łączy aminokwas wiązaniem peptydowym z peptydem.. Proces ten nazywa się translacją. Siateczka śródplazmatyczna - ER Zajmuje 10% objętości komórki. Składa się z woreczków, zbiorników, rurek i pęcherzyków. Wyróżnia się ER szorstką i ER gładką. ER gładka - system rozgałęziających się i wzajemnie połączonych rurek (20-30 nm.). ER szorstka Składa się z leżących obok siebie płaskich woreczków - zbiorników, których ścianę stanowi błona z licznymi rybosomami na zewnętrznej powierzchni Siateczka sródplazmatyczna gładka Obfita w komórkach mięsni, wątroby i produkujących steroidy. Metabolizuje tłuszcze, detoksykuje szkodliwe metabolity, ksenobiotyki (w tym leki), przechowuje w wysokim stężeniu Ca. Aparat Golgiego Jest to błoniasta struktura komórki umieszczona w pobliży jądra. Składa się z 6-30 spłaszczonych woreczków oraz licznych rurek i pęcherzyków. Powstaje z ER i z wewnętrznej błony otoczki jądrowej. Funkcje aparatu Golgiego (AG) !. Kieruje przepływem mikrocząsteczek 2. Modyfikuje strukturę makrocząsteczek 3. Segreguje makrocząsteczki wg budowy chemicznej. Zmodyfikowane cząsteczki są segregowane wg budowy, otaczane błoną i powstają ęcherzyki wydzielnicze transportowane ku błonie komórkowej. Kompleksy białek na powierzchni siateczki oraz w jądrze. Pełnią ważna funkcje w trawieniu wielu białek:
O nieprawidłowej konformacji, uszkodzonych lub zużytych
Białek regulatorowych
Białek antygenowych.
Niektórych białek aktywatorów transkrypcji
Białek w czasie głodzenia, co jest źródłem aminokwasów. Zaburzenia w ich funkcjonowaniu prowadzą do chorób oraz do starzenia się komórek.
Peroksysomy Występują jako pęcherzyki w komórkach (do 400). Zawierają katalazę, oksydazę D-aminokwasów oraz oksydazę moczanową. Prowadzą oksydację tj. wytwarzania z kwasów tłuszczowych fragmentów dwuwęglowych. Ważną rolę mają w detoksykacji metabolitów i ksenobiotyków Występują w komórkach wątroby i nabłonka nerki. Zanikanie ich czynności prowadzi do nieprawidłowego odkładania tłuszczów w mózgu, co prowadzi do pogorszenia intelektu i otępienia.
Mitochondria Gr. mitos - nić, chondron - ziarnko. Tak właśnie wyglądają pod mikroskopem.. Występują we wszystkich komórkach jądrowych. Dużo ich tam, gdzie komórki wykonują intensywną pracę (od kilku do kilkuset tysięcy). Wypełniają ok. 20% objętości komórki, zwłaszcza w tej części, gdzie jest największe zapotrzebowanie na energię.
Mitochondrium jest otoczone dwiema błonami. Zewnętrzna jest sfałdowana wytwarzając grzebienie mitochondrialne. Jej białka biorą udział w transporcie różnych związków. Wewnętrzna zawiera 3 rodzaje białek błonowych: 1 Białka łańcucha oddechowego biorące udział w utlenianiu związków chemicznych 2 Białka kompleksu enzymatycznego nazywanego syntazą ATP, biorąca udział w syntezie ATP. 3 Białka biorąc udział w transporcie metabolitów do i z mitochondrium.Wnętrze jest bezpostaciową macierzą oraz przestrzenią miedzybłonową. Znajdują się tu setki enzymów katalitycznych oraz specjalne mt-rybosomy (podobne do bakteryjnych) oraz kilka kopii mtDNA (podobnie jak u bakterii jest kolisty.Mitochondria są przekazywane w czasie zapłodnienia przez cytoplazmę oocytu (dziedziczenie tylko ze strony matki). Średni czas półtrwania ok. 10 dni.. Pełnią 3 podstawowe funkcje:
1. Wytwarzanie energii i magazynowanie jej w ATP.
2. Regulują przeżywanie komórek i ich śmierć przez apoptozę.
3. Wytwarzają rodniki.
Około 20% tlenu zużywanego przez mitochondria ulega redukcji przez dodawanie pojedynczych elektronów. Prowadzi to do powstawania wolnych rodników:
anionu nadtlenowego,
nadtlenku wodoru,
rodnika hydroksylowego i innych.
Wolne rodniki mające niesparowane elektrony łatwo wchodzą w reakcje z DNA, białkami i lipidami komórek.
Prowadzi to uszkodzenia tych związków a w konsekwencji do mutacji, unieczynniania enzymów i uszkodzenia błon.
To są przyczyny starzenia się komórek oraz powstawania chorób, w tym także mitochondrialnych, degeneracyjnych i nowotworowych.
Cytoszkielet komórki Jest to system białkowych włókienek (filamentów, mikrotubuli (mikrorurek). Znajdują się w cytosolu. Jako proste struktury. Są składnikiem usztywniajacym cytoszkielet. Ogrywają rolę podobną do roli układu mięsniowo-szkieletowego organizmu. Zapewniają: Kształt komórki Organizację wewnętrzna Ruch w komórkach. W ich skład wchodzą: 1.Filamenty cienkie (aktynowe).czyli mikrofilamenty (8 nm). 2. Filamenty pośrednie (filamenty różnych keratyn). 3. Filamenty grube (miozynowe) 4. Mikrotubule (25nm). Mikrotubule w postaci zorganizowanej wystepują w rzeskach, witkach, wrzecionach podziałowych i in. Białłka motorowe. Prócz tego w cytoszkielecie wystepują białka dodatkowe (motorowe). które wraz z filamentami aktynowymi i mikrotubulami wywolują ruch w komórkach w endo i egzocytozie, ruch pełzakowaty ale także przenikanie przez łonę wirusów i bakterii. Składniki cytoszkieletu mogą łączyć się ze skałdnikami istoty międzykomórkowej, zachowując ciagłość między komórkami. Poprzez glikoproteiny transbłonowe (integryny) przekazują sygnały komórka-komórka. W onkologii bada się rodzaje filamentów w guzach nowotorowych. Alkaloidy roślinne (kolchicyna i in.) hamują wytwarznie mikrotubuli, zatrzymując także proces mitozy. Dlatego zwiazki te są używane w leczeniu nowotworów. Bezładne układanie się mikrotugul zachodzi w chorobie Altzheimera (choroba podeszłego wieku). Wtręty komórkowe Występują w formie przejściowych ziarenek lub kropli. Mogą to być magazynowane metabolity lub materiał zapasowy (glikogen, krople tłuszczu), barwniki produkowane przez komórkę (melanina) jak i transprotwane z zewnątrz (witamina A). Jądro komórkowe Nucleus, gr. Karyon. Śednica 5-10 mikronów. Zawiera 99% materiału genetycznego w postaci kwasów nukleinowych (długość DNA 2-4 m), które nadają jądru odczyn alkaliczny. Kompleks DNA i białek histonów nazywa się chromatyną. Chromatyną zwija się w grube chromosomy w trakcie podziału komórki (mitozy). Większość komórek ma jedno jądro (monokariocyty). Hepatocyty posiadają 2 jądra (bikariocyty). Miocyty wiele jąder (polikariocyty). Jądro otacza otoczka jądrowa z porami przepuszczajacymi cząsteczki o średnicy do 9 nm. Kształt jądra komórkowego jest; okrągly, owalny w postaci segmentów (granulocyty). Organelle wewnątrzjądrowe: Jąderko Plamki jądrowe Ciałka PLM. Jąderko Nucleous . Jąderko jest miejscem transkrypcji i modyfikacji rRNA, powstawania białek prekurosów rybosomów oraz regulacji cyklu komórkowego. Dzielenie się komórek 1. Mitoza. Podział mitotyczny. Mitoza (podział mitotyczny) jest prawidłowym podziałem komórek roślinnych i zwierzęcych. Zachodzi w nim równomierne rozdzielenie chromosomów miedzy obie komórki potomne Mitozy kłada się ona z czterech faz: Profazym Metafazy, Anafazy Telofazy. W profazie nastepuje stopniowa spiralizacja chromosomów. stają się one krótsze i znacznie grubsze, widoczne nawet już w mikroskopie świetlnym. Każdy z chromosomów jest wyraźnie podzielony na dwie chromatyny, połączone w centromerze. Pod koniec profazy zanika błona jadrowda i wytwarza się wrzeciono podziałowe. W metafazie włókienka wrzecionka podziałowego doczepiają się do centromerów, a chromosomy ustawiają się w | płaszczyźnie równikowej wrzecionka i tworzą płytkę metafazową. Następnie w każdym chromosomie zachodzi podział centromeru, wskutek czego chromatydy oddzielają się od siebie. W anafazie rozdzielone chromatydy (od tego momentu nazywane już chromosomami) odsuwają się od siebie i wędruja k« przeciwległym biegunom wrzeciona. Tworzą się płytki potomne (anafazowe), a każda z nich zawiera identyczny zespól chromosomów. W telofazie chromosomy grupują się na biegunach wrzeciona, a dookoła nich odtwarza się błona jądrowa. Jednocześnie zachodzi podział cytoplazmy prowadzący do powstania komórek potomnych. Nowo powstałe komórki wchodzą w okres wstępnej interfazy. Spiralizacja (kondensacja) chromosomów osiąga wiec najwyższy stopień w metafazie, jednak w chromatynie skondensowanej nie zachodzi proces transkrypcji i chromosomy są metabolitycznie nieaktywne. W mitozie każda potomna komórka otrzymuje identyczną informację genetyczną. Dopiero jednak w fazie Gl komórki potomne uzupełniają składniki cytoplazmatyczne pod kontrolą własnych genów. Amitoza Bardzo rzadko dochodzi do patologicznego podziału bezpośredniego, tzw. amitozy, w czasie którego jądro dzieli się w sposob nierownomierny, niezapewniający wiernego przekazywania informacji genetycznej.Wzrost, różnicowanie, starzenie się i naturalna śmierć komórki Homeostaza człowieka dorosłego, tj. zachowanie na stałym poziomie ok. 100 bilionów komórek, jest utrzymywana przez zachowanie równowagi miedzy wzrostem liczby komórek w wyniku podziałów a spadkiem na skutek ich umierania. Wzrost komórek, tkanek, narządów i całego organizmu człowieka jest zwiększaniem ich masy i objętości i może zachodzić przez: 1. Zwiększenie liczby komórek w wyniku ich podziałów mitotycznych, co nosi nazwę proliferacji {prolis - potomstwo; few - niosę) komórkowej lub rozrostu (hyperplazji. 2.Objętości i masy komórek, co nosi nazwę przerostu (hypertrophia); 3. Objętości i masy istoty międzykomórkowej, co nosi nazwę akrecji (actretio) Rodzaje wzrostu tkankowego Wzrost organizmu człowieka w czasie rozwoju zarodkowego i płodowego oraz miedzy urodzeniem a pokwitaniem odbywa się głownie przez proliferację komórkową. U człowieka dorosłego liczba komórek ustala się na poziomie ok. 100 bilionów a proliferacja jest sposobem odnowy narządów.W czasie wykonywania czynności komórki starzeją się, wyrodnieją (degenerują i umierają. Sposobem na przywracanie sprawności tkankom jest wchodzenie komórek w cykl komórkowy i ich podziały. W życiu zarodkowym, płodowym i u dzieci większość komórek zachowuje zdolność dzielenia się (komórki międzymitotyczne).W organizmie człowieka dorosłego istnieje wiele rodzajów komórek, które tracą zdolność dzielenia się (komórki pomitotyczne). Należą tu m. in.: 1. Kardiomiocyty, 2 Komórki mięśni poprzecznie prążkowanych, 3. Komorki nerwowe itd.nJednak komórki: 1.Nabłonków, 2.Szpiku kostnego 3.Kanalików nasiennych jądra Zachowują zdolność do podziałow i odnowy przez cale życie człowieka. Odnowa tych komórek odbywa się z udziałem komórek macierzystych. Dzielenie się komórek 1. Mitoza. Podział mitotyczny. Czas trwania poszczególnych etapów cyklu komórkowego:1.Faza G1 (ang. gap - przerwa 1). Trwa kilkanaście godzin. Zachodzi intensywna synteza makrocząsteczek (RNA, białek i in.). 2.Faza S (fazy syntezy DNA). Trwa 6-8 godzin. Następuje wydłużenie DNA z około 1,8 do 3,6 m. oraz powstanie z jednej chromatyny dwóch chromatyd. 3. Faza G2 (przerwa 2). Trwa kilka godzin spoczynku. 3.Faza M (mitozy), czyli podziału komórki. Zachodzi kondensacja chromatyny i wytwarzanie chromosomów mitotycznych. Wspólnie okres cyklu komórkowego nazywany interfazą. Po podziale komórkowym z jednej komórki matki powstają komórki potomne, które mają dwukrotnie mniejszą masę i objętość niż komórka matka. Następująca teraz faza G1jest okresem odbudowy nowych komórek do masy i objętości komórek dojrzałych. Stan G0. Komórki funkcjonują normalnie, ale się nie dzielą.W komórkach uszkodzonych ma miejsce zahamowanie tego cyklu, co prowadzi do niekontrolowanego podziału białek (nowotworzenia). Czas życia n niektórych rodzajów komórek 1.Oocyty - ok. 24h. 2.Granulocyty obojętnochłonne, komórki nabłonka jelita oraz plemniki - kilka dni. 3.Erytrocyty, limfocyty B - 4 miesiące. 4.Limfocyty T, komórki miąższowe narządów wewnętrznych - kilka lat. 5.Komórki nerwowe, mięsni poprzecznie prążkowanych, soczewki oka - przez całe życie człowieka. Cykl komórkowy jest napędzany i regulowany wieloma białkami i ich kompleksami, kodowanymi przez geny cyklu komórkowego. Cytokiny - czynniki wzrostu i różnicowania. Wiele komórek, głównie tkanki łącznej i nabłonków, wydziela peptydy nazywane czynnikami wzrostu i różnicowania. Pod ich wpływem komórki wchodzą w cykl komórkowy, dzielą się, różnicują (specjalizują), włączają się w program śmierci komórek. Niektóre cytokiny zwane chemokinami mogą działać przyciągająco na wiele innych komórek, a szczególnie na leukocyty. Ogółem poznano ponad 2 tysiące cytokin. Najbardziej znane: 1.Naskórkowy czynnik wzrostu (EGF) 2.Płytkopochodny czynnik wzrostu(PDGF) 3.Transformujący czynnik wzrostu (TGF) 4.Czynnik wzrostu nerwów(NGF) 5.Fibroblastyczny czynnik wzrostu (FGF) 6.Czynnik martwicy nowotworów (TNF) 7.Cytokiny interleukiny (IL). Cykl komórkowy występuje w rytmie dobowym. Najwięcej komórek w mitozie pojawia się nad ranem, a najmniej w południe. Różnicowanie komórek i komórki macierzyste Najmniej zróżnicowana jest zapłodniona komórka jajowa oraz blastomer 2- i 4-komórkowy zarodków. Mogą z nich powstać wszystkie komórki organizmu człowieka tj. 200 ich rodzajów. Są to embrionalne komórki macierzyste. Mogą z nich powstawać inne komórki z wyjątkiem komórek błon płodowych. Mogą in vitro różnicować się w komórki wszystkich tkanek a proces różnicowania można kontrolować za pomocą różnych cytokin. Jednak korzystanie z tego źródła jest ograniczone względami etycznymi. Natomiast nie wzbudzają zastrzeżeń etycznych inne źródła: szpik kostny, mięśnie szkieletowe i krew. Jednak mają one mniejszą potencję przekształcania się w komórki innych narządów. W warunkach doświadczalnych komórki macierzyste mogą być wykorzystywane w terapii komórkowej, reperacji uszkodzonych narządów, np. po zawale mięśnia sercowego oraz w inżynierii tkankowej. Apoptoza Jest to istotny element normalnego rozwoju płodowego i wzrostu organizmu w okresie młodzieńczym. Na tych etapach życia jest określana jako programowa śmierć komórek. U osobników dojrzałych stanowi równoważenie proliferacji komórek. Zachodzi również w przebiegu różnych stanów patologicznych.Charakteryzuje się specyficznymi zmianami morfotycznymi, jest ściśle kontrolowana, aby powstawały minimalne uszkodzenia w otaczającej tkance. Apoptoza a nekroza Nekroza jest formą śmierci komórki wyłącznie w stanach patologicznych (zawał mięśnia sercowego). Zachodzi fizyczne uszkodzenie komórek i zniszczenie ich błony cytoplazmatycznej. Przykłady apoptozy 1.Komórki nabłonkowe w skórze (naskórkowe) lub w przewodzie pokarmowym mają ustalony czas życia i apoptoza jest integralną częścią ich cyklu życiowego. 2.Różnicujące się limfocyty T w grasicy, u ktrych pojawia się nieprawidłwa zdolność do reakcji przeciwko normalnym składnikom organizmu, są pobudzane do samozniszczenia się (delecja klonalna). 3.Nieprawidłowa delecja doprowadza do autoimmunizacyjnego zapalenia tarczycy lub anemii złośliwej. 4.Komórki zaprogramowane do apoptozy (fałdy skóry miedzy palcami embriona, ogon kijanki. 5.Tkanki ulegające cyklicznej regresji (regresja ciałka żółtego). 6.Powszechny sposób śmierci komórek nieprawidłowych (komórki zakażone wirusem, komórki mutowane). Zaburzenia apoptozy mogą tu prowadzić do niekontrolowanej proliferacji i rozwoju nowotworu