Speciális működésű sejtek •Mirigysejt •Izomsejt •Vörösvérsejt •Idegsejt
Mirigysejt Kémiai anyagok termelése Váladék kibocsátása A váladék anyaga lehet: •Fehérje •Szénhidrát •Lipid •Víz+illatanyag
Vörösvérsejt Légzési gázok szállítása Hemoglobin Érési folyamat 120 nap élettartam Képződés: csontvelői sejtek
A vörösvérsejtek száma 1 mm 3 vérben 4,5–5 millió
A vörösvérsejtek feladata a légzési gázok szállítása a vérben. Sejtplazmájukban nagy mennyiségű vörös színű festékanyag, hemoglobin található .
A hem központi ionja Fe2+, amely bizonyos hatásokra oxidálódik Fe3+-ionná. Ebben az állapotban a hemoglobin nem alkalmas oxigénszállításra. A hemoglobin oxidációját előidéző anyagok közé tartoznak a nitrátok (NO3-), amelyek a szennyezett ivóvízben, és a túl sok műtrágya felhasználásával előállított zöldségekben lehetnek nagy mennyiségben. A magas nitrát tartalmú ivóvíz, zöldség fogyasztása különösen a csecsemők és a terhes anyák számára jelent veszélyt.
A hemoglobin oxigénszállítását akadályozza a szénmonoxid (CO) is. A szén-monoxid színtelen, szagtalan gáz, amely mintegy 200-szor erősebben kötődik a hemoglobinhoz az oxigénnél, ezzel megakadályozza annak oxigénfelvételét. Szén-monoxid kerül a levegőbe a gépjárművek rosszul beállított motorjából, a korszerűtlen fűtőberendezésekből, a nem megfelelően karbantartott kéményekből stb. Sok szén-monoxidot tartalmaz a cigarettafüst is.
A hemoglobin vastartalmú összetett fehérje, központi ionjához oxigénmolekula kapcsolódhat. A hemoglobin molekulák négy alegységből állnak. Minden alegység egy polipeptidláncból (globin) és egy nem-fehérjetermészetű részből (hem) áll. A hemoglobin alegységei 1-1 oxigénmolekulát köthetnek meg.
Izomsejt Hosszú, megnyúlt alak Több sejtmag izomrost
TÍPUSAI: • Sima • Harántcsíkolt • Szív
Izomszövetek típusai Simaizom Felépítés
Működés
Előfordulás
Harántcsíkolt (vázizom)
Szívizom
sokmagvú sejtek
elégazó sejtek
nagy erőkifejtésre képes
nagy erőkifejtésre képes
nem fáradékony
fáradékony
nem fáradékony
lassú működésű
gyors működésű
gyors működésű
akarattól függetlenül működik
akarattal irányítható
akarattól függetlenül működik
tápcsatorna, erek fala
vázizmok, rekeszizom, nyelv
szív
orsó alakú sejtek, sejtmag középen viszonylag kis erőkifejtésre képes
Az izomsejtek mechanikai tevékenység végzésére specializálódott struktúrák. Az idegsejtekhez hasonlóan sejtmembránjuk feszültségfüggő ioncsatornákat tartalmaz, így az izomsejtek tovaterjedő ingerületi folyamat, akciós potenciál kialakítására képesek.
A vázizom sejtek spontán elektromos aktivitást nem mutatnak, ingerületi folyamatuk a velük szinapszist alkotó szomatikus motoros ideg aktivitásának a következtében alakul ki.
A vázizomzat akciós potenciáljának kialakításában feszültségfüggő gyors Na+ csatornák és késői K+ csatornák vesznek részt.
Az izom felszíni membránján végigfutó akciós potenciál mechanikai választ, izomösszehúzódást (kontrakciót) vált ki. A folyamatban kulcsszerepe van a Ca2+ ionoknak. Nyugalomban a citoplazmatikus kalciumkoncentráció nagyon alacsony. Az izom endoplazmatikus retikuluma (SR)kalciumot raktároz, ami ingerület hatására felszabadul és sokszorosára növeli a Ca2+ koncentrációt. Ez a lépés vezet majd a kontraktilis fehérjék által kialakított mechanikai válaszhoz.
Izom-összehúzódás mechanizmusa
A miozin fonalak vastagabbak, az ábrán piros színűek, egyik végükön egy jellegzetes feji rész található. Az aktinok vékonyabbak, az ábrán kék színűek. Összehúzódáskor a miozin feje kapcsolódik az aktinhoz, majd meghajlik, ezáltal az aktin szálakat közelebb csúsztatja egymáshoz. Az aktin-miozin kapcsolódáshoz elengedhetetlen a kalcium- és magnéziumionok jelenléte, melyek hatására a miozin ATP-je elbomlik, így a fej meghajlik.
Idegsejt
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.
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.
Az idegsejtek nemcsak felépítésükben, de működésükben is eltérnek a szervezet többi sejtjétől. Az inger felvételét, az ingerület vezetését, feldolgozását az idegsejt hártyájának sajátos felépítése és az ionok egyenlőtlen eloszlása teszi lehetővé.
Nyugalmi állapotban az idegsejt belsejében a negatív ionok, míg a sejten kívüli térben a pozitív ionok túlsúlya a jellemző. Az egyenlőtlen ioneloszlás következtében a sejthártya külső felszíne pozitív, a belső felszíne negatív töltésű.
Nyugalmi állapot
Ingerületi állapot
A sejt belső felszínének negatív töltését főként a sejthártyán átlépni képtelen nagymolekulák okozzák. A sejten kívüli térben levő pozitív ionok közül a Na+ a legjelentősebb. Nyugalmi állapotban a sejthártya apró nyílásai átjárhatatlanok a Na+ ionok számára. Inger hatására a sejthártya szerkezete megváltozik, áteresztővé válik, és nátrium ionok áramlanak a sejt belsejébe. Így a sejthártya külső felszíne negatív, míg belső felszíne pozitív töltésű lesz.
Ez az ingerületi állapot, mely átterjed a szomszédos sejthártya részletre, miközben a korábban ingerületi állapotban levő rész nyugalomba kerül. Az ingerület az ingerlés helyétől mindkét irányban hullámszerűen tovaterjed.
Akciós potenciál: a sejt ingerületbe kerülésének eredménye. A beinduló ioneloszlásbeli változás a membrán két oldala között potenciálváltozást alakít ki.
Az ideg- és izomsejtek 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.
Az ingerület vezetésében több sejt is részt vesz, az egyik neuronról a másikra tevődik át, amíg a szervezet megfelelő választ ad az ingerre. A sejtek között azokat a kapcsolódási helyeket, amelyeken keresztül az ingerület egyik sejtről a másikra terjed, szinapszisnak nevezzük.
Szinapszis fajtái működés szerint
1. Elektromos szinapszis
A két sejt nagyon szorosan illeszkedik és közöttük ún. konnexonfehérjék csatornái létesítenek kapcsolatot A konnexonokon át ionok és kis molekulák szabadon áramolhatnak így az ingerület átvitel nagyon gyors lehet, de mindkét irányban végbemehet, s ez nem mindig előnyös: nehezebben irányítható az ingerület útja. a gerinctelenekben elterjedtebb, a gerincesekben a szívizom sejtjei között tipikus.
2. Kémiai szinapszis Az ingerület kémiai anyagok közvetítésével történik, ami lassabb, mint az elektromos szinapszis esetében Lehet: •Gátló (A sejttesten az axon eredésénél) •Serkentő (Dendriten, sejttesten)
Ingerületátvivő vegyületek (neurotranszmitterek) tehát a kémiai szinapszisok preszinaptikus, bunkószerű részében tárolódó, és onnan exocitózissal a szinaptikus résbe ürülő anyagok. A posztszinaptikus membránra kötődve lehetővé teszik a sejtek közötti információátadást, impulzusközvetítést. Szerepük van az emlékek tárolásában, fontos modulátorok, idegrendszeri folyamatok hatékonyságát növelik és csökkentik.
Kémiai felépítés szerint lehetnek: - aminosavak (glutaminsav, aszparginsav, gamma-amino-vajsav) - aminosav származékok (szerotonin, adrenalin, noradrenalin, dopamin) - oligo- és polipeptidek (endorfin) - egyéb anyagok: acetilkolin
Az idegsejtek alakja összefügg működésükkel. Vannak érző-, mozgató- és átkapcsolóidegsejtek. Azérzőidegsejtek az ingerületet az agyvelő és a gerincvelő felé szállítják. A mozgatóidegsejtek a szervezet válaszát küldik a szervekhez. A kettő között teremtenek kapcsolatot az átkapcsolóidegsejtek.
Az idegsejtek működése energiaigényes. Szerkezetük és működésük fenntartásához cukorra és oxigénre van szükségük. Mivel ezek raktározására az idegsejtek nem képesek, ezért állandó és folyamatos vérellátást igényelnek. Az egymással sokirányú kapcsolatban álló idegsejtek milliárdjai látszólag kusza szövedéket alkotnak. Valójában erre a bonyolult hálózatra nagyfokú szervezettség jellemző. Így jön létre az idegsejtekből az idegszövet és az idegrendszer szervei.
