sejt

    A sejt. 2 extracelluláris mátrix.

    Mint említettük, egyes szövetek képesek ellátni azokat a funkciókat, amelyekre rájuk bízzák a testet, az extracelluláris mátrixok tulajdonságainak köszönhetően, amelyek az őket alkotó molekulák típusában és mennyiségében különböznek. Ez igaz az állati szövetekre és a növényi szövetekre. A növények extracelluláris mátrixát sejtfalnak nevezzük. A sejtfalat egy nagyon speciális extracelluláris mátrixnak fogjuk tekinteni, bár nem minden szerző tekinti ilyennek, mivel gyökeresen eltér attól, amit az állati szövetekben találunk.

    1. Sejtfal

    A növényi sejteket nem értjük a sejtfal nélkül, és ez megkülönböztető jellemző az állati sejtekhez képest. Ez a növényi sejt védőszerkezete és támasza, és meghatározza a sejt alakját és méretét, valamint a szövetek jellemzőit. A növényi szöveteket ellenáll a mechanikai igénybevételnek, nyújtásnak és összenyomódásnak egyaránt, és ez teszi lehetővé a növény légi részeinek megtámasztását. Fontos jellemző, hogy a sejtfal akkor is folytatja funkcióját, amikor a szintetizáló sejtek elpusztultak, mint a fák fájában. A sejtfal legfontosabb molekulája a cellulóz, a Föld legelterjedtebb szerves molekulája. Nem minden sejtfal egyforma, és jellemzőik a szövetekben találhatók, amelyekben találhatók.

    Rétegek

    A sejtfal vastagsága az azt termelő sejt típusától és életkorától függően változik. A sejtfalakban legfeljebb 3 réteget találhatunk: a középső réteget, az elsődleges falat és a másodlagos falat (1. ábra). A sejtek ezeket a rétegeket a leírt sorrendben szintetizálják, és mindig a legfrissebb réteg van a legközelebb a sejthez. Minden sejtnek van egy középső rétege, amelyet megosztanak a szomszédos cellával, és többé-kevésbé vastag elsődleges sejtfala van, de csak némelyiknél alakul ki másodlagos fal. Az elsődleges fal lehetővé teszi a sejt méretének növekedését, mivel a víznyomásnak köszönhetően nyújtható, amelyet sejt turgornak neveznek. A szekunder sejtfal olyan sejtekben rakódik le, amelyeknek ellen kell állniuk az erős nyomásnak, vagy amelyek vezető ereket képeznek, és alrétegekre oszthatók. A másodlagos falszintézis azt jelenti, hogy a sejt már nem fog növekedni, mivel nem nyújtható, mint az elsődleges. Rendszerint vannak olyan nyílásai, amelyeken keresztül a víz keringhet a szomszédos sejtek között, mivel át nem ereszti a vizet.

    Alkatrészek

    A sejtfalban más molekulák is találhatók. Egyes speciális falak más szénhidrátokat, például kallózt tartalmaznak, amely a sejtmembrán és a cellulózrész között elhelyezkedő poliszacharid. A lignin a polifenolok komplex polimerje, amely a szekunder szekunder sejtfal szintézise után lerakódik a sejtfalakon, korlátozza a víz diffúzióját és nagy mechanikai szilárdságot biztosít. Az olyan anyagok, mint a kutin és a szuberin, a védőszövetek - például az epidermisz - sejtfalaira rakódnak le, amelyek lipidlerakódások megakadályozzák a szövetekből származó vízvesztést és a kórokozók bejutását. A sejtfal enzimjei átalakulnak. A sejtfalban jelen lévő egyéb fehérjék a glikoproteinek, amelyeknek szerkezeti szerepük van.

    2. Alaplemez

    Az alaplemez egy vékony extracelluláris mátrixréteg, amely az összes hám alján található, és beborítja az izomsejteket, a zsírsejteket és a központi idegrendszeren kívüli idegsejteket is. Fő funkciói a fizikai támogatás biztosítása, és szelektív permeabilitással gátként működnek. Az embrionális fejlődés korai szakaszában jelenik meg, és a szövetek elválasztására és támogatására szolgál. A vese glomerulusaiban fontos a vér szűrése. Néha az alapmembrán és az alaplemez kifejezést összekeverik egyes szövetekben, például az izmokban. Az alapmembrán valójában az alapréteg, valamint egy fibrilláris retikuláris külső réteg. Az alapréteg többféle molekulából áll, amelyek hálószerű keretet alkotnak. IV és VII típusú kollagén, laminin, perlekán proteoglikán és nidogén fehérje van jelen. Az alaplemez a plazmamembránon elhelyezkedő integrinek és a lamininek közötti adhézióval kötődik a sejtmembránokhoz.

    3. A kötőszövet

    Maga a laza típusú kötőszövet egy ritka extracelluláris mátrixból áll, amely főleg hialuronátból és proteglikánokból áll, alacsony arányban kollagénmolekulákkal és elasztikus rostokkal. Fő küldetése a sejtek közötti terek kitöltése és hidratálása, valamint az az eszköz, amely révén a fibroblasztok mellett ezen a szöveten megtalálható sejtek sokfélesége utazik. Magában a sűrű típusú kötőszövetben azonban sok olyan kollagénrost található, amelyek párhuzamosan vannak elrendezve a mechanikai igénybevételnek, amelyet ezek a szövetek támogatnak, amint az inakban ☆ előfordul, vagy rendezetlenebb módon, mint a dermisben vagy az emésztőrendszerben. Az ilyen típusú extracelluláris mátrixban rengeteg rugalmas szál lehet, amint az az artériák falában előfordul.

    4. Ína

    Az ín az állatok egyik olyan szerkezete, ahol a legtisztábban érthető, hogy rezisztenciájának és rugalmasságának tulajdonságai az extracelluláris mátrix jellemzőitől függenek. Az inakban a kollagén rostok párhuzamosan helyezkednek el a mechanikai igénybevétel irányával, amely csak ebben az irányban fordul elő. Nagyon gazdag mátrix fibrilláris kollagén rostokban, amelyek az I., II. És III. Kollagénből állnak, ezek között vannak fibroblasztok (úgynevezett tenoblasztok). A kollagén az extracelluláris mátrix száraz tömegének 65-80% -át, míg az elasztin 1-2% -át teszi ki. Mindkettő erősen hidratált, proteoglikánokban gazdag közegbe van ágyazva.

    Az inakollagén három szintre oszlik. Az elsőben a sejt körül mikrofibrillák (4 nm átmérőjű) kollagén képződnek. Ezek a mikroszálak félig hajlékonyak maradnak, így a mechanikai erő irányának megfelelően átirányíthatók. Ezután a mikroszálak összekapcsolásával rostok keletkeznek. A harmadik lépés a szálak képződése a szálak növekedésével és társulásával. A rostok átmérője 1-20 µm lehet, és idegeket, vért és nyirokereket tartalmazó kötőszövetekkel körülvett szub fascikákba csoportosítva. A szubfascikulumok átmérője 15-400 µm lehet, és 150-1000 µm-es fasciculákhoz kapcsolódnak, és ezek 1000-3000 µm-es tercier fascikulákhoz. Az egész szövetben a glikoproteinek, a glikozaminoglikánok és más molekulák asszociálódnak a fibrillákkal és a rostokkal, és stabilizálják az egész struktúrát.

    5. Porc

    A porc szilárdsága és rugalmassága a kondrociták által termelt extracelluláris mátrixnak köszönhető. Ez az extracelluláris mátrix főként II típusú kollagén rostokból áll, amelyek a száraz tömeg körülbelül 25% -át teszik ki, bár a IX és XI típusú kollagén is kisebb mértékben van jelen. A második leggyakoribb molekula a glikozaminoglikánok, például a hialuronát, és a proteoglikánok, amelyek asszociálódva nagy aggregátumokat képeznek. A kondroitin-szulfát kiemelkedik a proteoglikánok közül, az agrekán bőséges. A kollagén ellenáll az erős nyújtó igénybevételnek, a glikozaminoglikánok pedig ellenállnak a nagy mechanikai igénybevételeknek. Az elasztikus rostok bőségesen vannak a rugalmas típusú porcokban, és rugalmasságot biztosítanak olyan szerkezetek számára, mint a garat, az epiglottis vagy a fül. A kondroitin-szulfátok a porc fő alkotóelemei. Az aggrecan az ízületi porcokban a leggyakoribb.

    6. Csont

    A csontban I. típusú kollagén rostok vannak beágyazva a kalcium-foszfát kristályok mátrixába (ezek a csont száraz tömegének kétharmadát teszik ki). Mindkét elem biztosítja a csont tulajdonságait: a kollagén lehetővé teszi a rugalmasságot, így nem törékeny és a kalcium-foszfát kristályosítja keménységét. A csont extracelluláris mátrixa különböző típusú proteoglikánokat és glikoproteineket tartalmaz kisebb arányban, bár nagyon fontosak a kollagén, az mineralizáció és a csontreszorpció megszervezésében. A kondroitin-szulfát a csontban lévő glikozaminoglikánok 67-97% -át képviseli.

    7. Idegszövet

    A perineuronális hálózatnak nevezett határoló mátrixréteg az axon sejttestei, dendritjei és kezdeti szegmensei körül alakul ki, amely szabályosabban szerveződik. Hialuronsavból, koindritin-szulfáttal rendelkező proteoglikánokból és R tenaszcinból állnak, amelyek kusza trimer struktúrákat alkotnak. A perineuronális hálózatok kialakulása egybeesik az idegrendszer plaszticitásának végével a fejlődés után. A neuronális plaszticitás akkor aktiválódik, amikor ezek a perineuronális hálózatok romlanak vagy eltűnnek. Úgy tűnik, hogy további funkciójuk van a sejtek mobilitásának gátlásában és az átalakításban.

    8. Vérplazma

    Egyes szerzők szerint a vérplazma egy rendkívül speciális mátrix, ahol a tömeg több mint 90% -a víznek felel meg. Mások nem foglalják bele az extracelluláris mátrix kifejezésbe. A vérsejteket azonban ez az elem veszi körül. A plazmában a leggyakoribb fehérje az albumin, amelynek fő feladata a helyes ozmotikus nyomás fenntartása az erek belseje és az őket körülvevő szövetek között, például elkerülve az ödéma kialakulását. További bőséges fehérjék a γ-immunglobulinok, az immunrendszer antitestjei és mások, amelyek nem rendelkeznek védekező aktivitással, például az α- és a β-globulinok. Ez utóbbiak bizonyos termékek, például vas vagy réz szállítására szolgálnak. Az olyan molekulák, mint a fibronektin is megjelennek a plazmában, amelyek kicserélhetők az ereket körülvevő kötőszövettel. A plazmában jelenlévő fibrinogén elengedhetetlen molekula a véralvadásban. A plazmában található többi kis molekulatömegű molekula szintén megtalálható a környező szövetekben, amikor szabadon áthaladnak a vérkapillárisokon.

    Bibliográfia

    McFarlane HE, Döring A, Persson S. 2014. A cellulózszintézis sejtbiológiája. A növénybiológia éves áttekintése. 65: 69-94.

    Mouw JK, Ou G, Weaver VM. 2014. Extracelluláris mátrix összeállítás: több léptékű dekonstrukció. Természeti áttekintések a molekuláris és a sejtbiológiában. 15, 771-785.