eläinsolut ja niiden muodot

Solut ovat elämän rakennuspalikoita – kaikki elävät organismit koostuvat niistä. Oppikirjoissa näytetään usein yksi ”tyypillinen” esimerkki kasvi- tai eläinsolusta, mutta todellisuudessa solujen muodot voivat vaihdella suuresti. Etenkin eläinsoluja on kaikenlaista muotoa ja kokoa. Kasvisolujen muodot ovat yleensä melko samankaltaisia keskenään niiden jäykän soluseinän vuoksi

Voimme oppia paljon siitä, mitä solu tekee tarkastelemalla sen muotoa ja kokoa, ja mikroskoopit ovat ihanteellinen väline tähän.

Tehtävään sopiva muoto

Soluilla on erilainen muoto, koska ne tekevät erilaisia asioita. Jokaisella solutyypillä on oma tehtävänsä, joka auttaa kehoamme toimimaan oikein, ja niiden muodot auttavat niitä hoitamaan nämä tehtävät tehokkaasti. Seuraavilla solutyypeillä on kaikilla epätavalliset muodot, jotka ovat tärkeitä niiden toiminnalle.

Neuronit ovat aivojen ja hermoston soluja. Niiden tehtävänä on kuljettaa sähköisiä viestejä koko matkan aivoista muualle kehoon ja takaisin (melkein kuin sähköjohto), joten ne ovat hyvin pitkiä ja ohuita soluja. Niiden on myös yhdistyttävä toisiin neuroneihin muodostaakseen viestintäverkkoja, joten niillä on monia pitkiä haaroja. Voit tutustua neuroneihin tarkemmin muualla sivustollamme.

Fotoreseptorisolut (sauvat ja käpyjä) ovat silmän soluja, jotka havaitsevat valoa. Ne ovat itse asiassa hyvin erikoistunut neuronin muoto. Fotoreseptorien on kerättävä valoa mahdollisimman tehokkaasti, joten niillä on solusta erityinen uloke (nimeltään ulkosegmentti), joka on täynnä valoa absorboivia molekyylejä. Sauvoissa, jotka ovat erityisen hyviä havaitsemaan valoa, on suurempi uloke. Ulomman segmentin tiedetään nyt olevan hyvin muunneltu primaarinen cilium, hiljattain löydetty organelli. Primäärisestä ciliumista voit lukea lisää muualta tässä yhteydessä.

Immuunisolut ovat soluja, jotka reagoivat, kun elimistö saa tartunnan (esimerkiksi bakteerin). Suorittaakseen tehtävänsä niiden on pystyttävä muuttamaan muotoaan. Lymfosyyttien voi esimerkiksi olla tarpeen liikkua kehon kudosten läpi päästäkseen infektiokohtaan, joten ne muuttavat muotoaan puristuakseen tiukasti pakkautuneiden kudossolujen ohi. Jotkin immuunisolut (kuten neutrofiilit) nielevät bakteereja ja viruksia, joten niiden on muutettava muotoaan ”nielaistakseen” ne. Voit oppia lisää erityyppisistä immuunisoluista kontekstissa Taistelu infektioita vastaan.

Mikroskoopit soluista

Periaatteessa kaikki ymmärryksemme solujen muodosta on peräisin vuosien aikana kertyneistä mikroskooppikokeista. Ei ole mitään muuta välinettä, jonka avulla voisimme tarkastella solun muotoa suoraan. Valomikroskopian avulla tutkijat ovat voineet tarkastella eläviä soluja ja nähdä, miten niiden muoto muuttuu ajan myötä. He ovat myös voineet tarkastella soluprosesseja, joihin liittyy muodonmuutoksia, kuten mitoosia

Elektronimikroskooppien rakenteen vuoksi elävät solut eivät selviä mikroskoopin sisällä vallitsevissa ankarissa olosuhteissa, eikä niitä siksi voida tarkastella suoraan. Elektronimikroskoopit voivat kuitenkin antaa korkearesoluutioista tietoa katselua varten valmisteltujen yksittäisten solujen muodosta, mukaan lukien solun pienet alueet, joilla on erityinen muoto, kuten primaarinen cilium ja mikrovilli.

Solut 3D:nä

Solut ovat kolmiulotteisia objekteja, joilla on monimutkainen muoto, mutta useimpien mikroskooppien tuottamat kuvat ovat kaksiulotteisia. Tämä on vaikeuttanut solujen kokonaismuodon ymmärtämistä ja sitä, miten ne ovat vuorovaikutuksessa keskenään. Nyt useat mikroskooppitekniikat mahdollistavat kuitenkin kolmiulotteisten mallien tekemisen soluista tai solujen osista. Tämä tapahtuu keräämällä useita kaksiulotteisia kuvia digitaalisesti ja yhdistämällä ne sitten tietokoneohjelmien avulla.

Tohtori Rebecca Campbell ja apulaisprofessori Tony Poole ovat kaksi Otagon yliopiston tutkijaa, jotka käyttävät mikroskooppikuvia tehdäkseen kolmiulotteisia malleja tutkimistaan soluista. Rebecca käyttää konfokaalisen laserkeilausmikroskoopin useita kuvia rakentaakseen kolmiulotteisia näkymiä kokonaisista neuroneista, ja Tony on rakentanut kolmiulotteisen mallin primaarisesta ciliumista. Voit tutustua Rebeccan ja Tonyn työhön tarkemmin muualla tässä yhteydessä.