Celulele sunt elementele de bază ale vieții – toate organismele vii sunt alcătuite din ele. Manualele arată adesea un singur exemplu „tipic” de celulă vegetală sau de celulă animală, dar, în realitate, formele celulelor pot varia foarte mult. Celulele animale, în special, au tot felul de forme și dimensiuni. Formele celulelor vegetale tind să fie destul de asemănătoare între ele din cauza peretelui celular rigid
Potem afla multe despre ceea ce face o celulă observându-i forma și dimensiunea, iar microscoapele sunt instrumentul ideal pentru acest lucru.
Forma pentru sarcină
Celele au forme diferite pentru că fac lucruri diferite. Fiecare tip de celulă are propriul său rol de jucat pentru a ajuta organismul nostru să funcționeze corect, iar formele lor le ajută să își îndeplinească aceste roluri în mod eficient. Următoarele tipuri de celule au toate forme neobișnuite care sunt importante pentru funcția lor.
Neuronii sunt celule din creier și din sistemul nervos. Treaba lor este de a transporta mesaje electrice de la creier la restul corpului și înapoi (aproape ca un fir electric), așa că sunt celule foarte lungi și subțiri. De asemenea, ei trebuie să se conecteze cu alți neuroni pentru a forma rețele de comunicare, așa că au multe ramuri lungi. Puteți afla mai multe despre neuroni în altă parte pe site-ul nostru.
Celele fotoreceptoare (bastonașe și conuri) sunt celule din ochi care detectează lumina. Ele sunt, de fapt, o formă foarte specializată de neuron. Fotoreceptorii trebuie să colecteze lumina cât mai eficient posibil, așa că au o proeminență specializată din celulă (numită segment extern) care este plină de molecule care absorb lumina. Bastonașele, care sunt deosebit de bune la detectarea luminii, au o proeminență mai mare. Se știe acum că segmentul exterior este un fel de ciliu primar foarte modificat, un organit recent descoperit. Puteți citi mai multe despre ciliul primar în altă parte în acest context.
Celele imune sunt celule care răspund atunci când organismul este infectat (de o bacterie, de exemplu). Pentru a-și face treaba, ele trebuie să fie capabile să-și schimbe forma. De exemplu, este posibil ca limfocitele să trebuiască să se deplaseze prin țesuturile corpului pentru a ajunge la locul infecției, așa că își schimbă forma pentru a se strecura printre celulele tisulare bine compactate. Unele celule imune (cum ar fi neutrofilele) înghit bacteriile și virușii, deci trebuie să-și schimbe forma pentru a le „înghiți”. Puteți afla mai multe despre diferitele tipuri de celule imune în contextul Combaterea infecțiilor.
Microscoapele pe celule
Principal toată înțelegerea noastră despre forma celulelor provine din anii de experimente acumulate la microscop. Nu există niciun alt instrument care să ne permită să ne uităm direct la forma celulelor. Cu ajutorul microscopiei optice, oamenii de știință au reușit să vizualizeze celulele vii pentru a vedea cum se schimbă formele lor în timp. Ei au putut, de asemenea, să vizualizeze procesele celulare care implică schimbări de formă, cum ar fi mitoza
Din cauza designului microscoapelor electronice, celulele vii nu pot supraviețui în condițiile dure din interiorul microscopului și, prin urmare, nu pot fi vizualizate direct. Cu toate acestea, microscoapele electronice pot oferi informații de înaltă rezoluție despre forma celulelor individuale care au fost pregătite pentru vizualizare, inclusiv zone mici ale celulei care au forme specifice, cum ar fi ciliul primar și microvilii.
Celule în 3D
Celele sunt obiecte tridimensionale cu forme complexe, dar imaginile generate de majoritatea microscoapelor sunt bidimensionale. Acest lucru a făcut dificilă înțelegerea formei generale a celulelor și a modului în care acestea interacționează între ele. Acum, însă, mai multe tehnici microscopice fac posibilă realizarea de modele tridimensionale ale celulelor sau ale unor părți de celule. Acest lucru se realizează prin colectarea digitală a mai multor imagini bidimensionale, apoi prin combinarea lor cu ajutorul unor programe de calculator.
Dr Rebecca Campbell și profesorul asociat Tony Poole sunt doi oameni de știință de la Universitatea din Otago care folosesc imagini de microscop pentru a realiza modele tridimensionale ale celulelor pe care le studiază. Rebecca folosește mai multe imagini de la microscopul confocal cu scanare laser pentru a construi vederi 3D ale unor neuroni întregi, iar Tony a construit un model 3D al ciliului primar. Puteți afla mai multe despre munca Rebeccăi și a lui Tony în altă parte în acest context.
Natura științei
Experimentele științifice dezvăluie adesea informații neașteptate care pot duce la noi ipoteze și teorii. Oamenii de știință din anii 1600 au fost surprinși să vadă mici „blocuri de construcție” atunci când au privit țesuturi la microscoape optice. Observațiile lor au dus în cele din urmă la dezvoltarea teoriei celulare – ideea că celula este unitatea de bază a vieții.
Legături utile
Vizionați acest scurt videoclip pentru a vedea cum o celulă imună (un neutrofil) își schimbă forma în timp ce urmărește o bacterie prin sânge și în cele din urmă o înghite.
Această broșură fabuloasă Inside the Cell (În interiorul celulei) a fost elaborată de National Institute of General Medical Sciences (SUA) și conține imagini frumoase cu celule, descrieri și detalii despre modul în care sunt studiate celulele. Este foarte detaliată, dar merită să o vedeți!