Aine- ja energiavahetus Metabolism – organismi biokeemilised protsessid, mis tagavad aine- ja energiavahetuse ümbritseva keskkonnaga ...
Adenosiindifosfaat (ADP) on nukleotiid, mis koosneb adeniinist, riboosist ja kahest lineaarselt seotud fosfaadijäägist, mis on omavahel ühendatud happeanhüdriidsidemetega. Ta on pürofosforhappe ester adenosiiniga.
ADP esineb arvatavasti kõigis organismides. Ta toimib paljudes ainevahetusreaktsioonides (näiteks glükolüüsis ja hingamisahelas) energia ja fosfaadi ülekandjana.
ATP moodustub ADP-st; ATP-s talletunud energia vabanemisel hüdrolüüsis vabaneb ADP.
Eosinofiilid ehk eosinofiilsed granulotsüüdid ehk atsidofiilid (ladina keeles eosinum, eosinophilus, granulocytys acidophilus) on paljude selgroogsete lümfoid(-immuun)süsteemi fagotsüütilised leukotsüüdid.
Eosinofiilide noored vormid tekivad luuüdis. Eosinofiilide ülesandeks on suuremate parasiitide hävitamine ning allergiliste ja põletikuliste reaktsioonide modulleerimine.
Eosinofiilide areng, morfoloogia ja patoloogia võivad erineda nii liigiti, indiviiditi kui ka arenguastmeti.
Eosinofiilide nimetust kannab ka täisvereanalüüsi eosinofiilide absoluutarv (lüh EO).
Madude veres ning kudedes liikuvaid eosinofiile ei ole lõpuni uuritud, teatud autorite arvates on madudel eosinofiilid ikkagi tuvastatavad ja kirjeldatavad. Madude vereanalüüside eosinofiilide referentsväärtuste vahemikuks võetakse 0–1%.
Eosinofiilid on kantud kehtivasse inimese tsütoloogia ja histoloogia standardsõnavarasse Terminologia Histologica-sse.
Eosinofiilide hulk veres on küllalt kõikuv ja varieeruv näitaja, mis sõltub mitmetest teguritest. Eosinofiilide arvu vereproovis määratakse erinevaid automatiseeritud laboratoorse diagnostika meetodeid kasutades.
Eosinofiilide normväärtused vere automaatuuringu põhjal
| Patsiendi vanus | Referentsvahemik |
|---|---|
| sünnijärgselt | 0,0–0,84 × 109/l |
| 1 eluaasta | 0,3–0,8 × 109/l |
| 6–12 aasta | 0,1–0,5 × 109/l |
| naised | 0,0–0,4 × 109/l |
| mehed | 0,0–0,4 × 109/l |
Eosinofiilidega seostatakse inimestel mitmeid allergilisi ja haiguslikke seisundeid, näiteks eosinofiilia, eosinofiilne granuloom, eosinopeenia, eosinofiilne gastroenteriit jpt.
Gliia (vanakreeka sõnast γλία, γλοία 'liim') ehk neurogliia on närvisüsteemi kude, millel on perifeerses ja kesknärvisüsteemis mitu tugifunktsiooni, sealhulgas närvijätkete elektriline isoleerimine, rakuvälise keskkonna reguleerimine ja kaitsefunktsioon.
Gliiarakkudeks ehk gliotsüütideks nimetatakse närvisüsteemi rakke, mis ei ole närvirakud. Gliiarakke on mitut tüüpi. Need erinevad omavahel funktsiooni, ehituse ja asukoha poolest.
Esimesena kirjeldas gliia rakke saksa patoloog Rudolf Virchow 1856. aastal.
Gliiarakud moodustavad kesknärvisüsteemi ruumalast poole. Inimese ajus on umbes 86 miljardit närvirakku ja ligikaudu 85 miljardit gliiarakku, kusjuures gliiarakkude ja närvirakkude vahekord on aju eri osades oluliselt erinev. Näiteks ajukoores on gliiarakke umbes 3,7 korda rohkem kui närvirakke, samas kui väikeajus on närvirakke gliiarakkudest üle nelja korra rohkem.
Gliial on teada viis põhilist funktsiooni:
Gliiarakud sünteesivad neurosteroide.
Mikrogliiarakud pärinevad Mikrogliia rakud ekspresseerivad D1- ja D2-dopamiiniretseptoreid. Dopamiin, toimides D1-le, reguleerib mikrogliia lämmastikoksiidi sünteesi.
Ajutrauma või infektsiooni korral mikrogliia rakud jagunevad ning vahendavad vajalikke kaitsefunktsioone.
Mikrogliia roti ajukoores (lektiini värving)
Makrogliiarakud arenevad ektodermist ehk välisest lootelehest.Gliiarakkude vahekorrad erinevad oluliselt sõltuvalt indiviidist. Nii näiteks tuvastati ühes uuringus eri vanuses inimeste neokorteksirakkude steroloogilise loendamise käigus, et gliiarakkudest on keskmiselt 75,6% oligodendrotsüüdid, 17,3% astrotsüüdid ja 6,5% mikrogliia ning vanuse kasvades kahaneb oligodendrotsüütide arv. Samuti leiti, et meestel on gliiarakude arv suurem kui naistel.
Inimese astrotsüüt rakukultuuris
Oligodendrotsüüt, mis moodustab mitme aksoni ümber müeliintupe
Kromafiinsed rakud on (inglise keeles chromaffin cell) on paljudel imetajatel, lindudel, roomajatel ja kahepaiksetel erinevates elundites kas üksikult (väiksearvulisena) või rakurühmadena paiknev neuroendokriinsete rakkude tüüp.
1902. aastal avastas Kohn, et need rakud värvuvad kroomi sooladega pruunikaskollaseks.
Kromafiinsete rakkude areng, anatoomia, morfoloogia, histoloogia, sünteesitavad ja eritatavad moelkulid, patoloogia ja apoptoos võivad erineda nii liigiti, indiviiditi kui ka arenguastmeti.
Kromafiised rakud liigitatakse endokriinsüsteemi hulka. Osad autorid aga liigitavad need rakud, nende tihedate seoste tõttu autonoomse närvisüsteemiga, APUD rakkude süsteemi. Varem kuulusid need rakud kromafiinsesse süsteemi.
Kromafiinsete rakkude rühmi nimetatakse vahel ka kromaffiinseks elundiks, suurim neist on Zuckerkandli elund.
Embrüoloogiliselt pärinevad need rakud neuraalharja (crista neuralis) rakkudest.
Kromafiinsed rakud sünteesivad ja vabastavad sümpaatilise närvisüsteemi mediaatoriaineid katehhoolamiine - adrenaliini, noradrenaliini, dopamiini.
Roomajate (sh madude) neerumanused paiknevad neeru peal ja histoloogiliselt on säsis paiknevad kromafiinsed rakud segunenud neerumanuse koore rakkudega.
Imetajatel on kromafiinseid rakke arvukalt just neerupealise säsis. Kromafiinsed rakud paiknevad ka sümpaatiliste närvisõlmede, uitnärvi, kõrvalnärvisõlmede, glomus caroticumi, glomus aorticumi ja kusepõie seinas, eesnäärmes ja maksa läheduses jm. Seedetraktis (soolestikus) paiknevad enterochromaffin cells.
Veislaste neerupealise säsi rakud eritavad neuropeptiididega (nagu angitensiin II, bradükiniin jt) stimuleerituna märkimisväärsetes kogustes opipoidpeptiide metioniin- ja leutsiin - enkefaliini.
Inimestel seostatakse kromafiinsete rakkudega kromafiinrakulise kasvaja kromafinoomi teket.
Karüoplasma on rakutuumasisene plasma.
See sisaldab DNA-d(desoksüribonukleotiidhape), valke, RNA-d (ribonukleotiidhape) ja erinevaid madalmolekulaarseid ühendeid. Kromosoomid on tuuma olulisimad osad. Enamikus rakkudes neid ei näe, sest kromosoomid on väga peenteks niitideks lahti keerdunud. Alles rakujagunemise alguseks pakitakse nad sedavõrd kokku, et nad muutuvad ülejäänud karüoplasmast eristatavaks.
Protoplasma (vanemas kirjanduses ka elav ollus, alglima) on organismi raku elusaine. Protoplasma hõlmab rakuplasma ehk tsütoplasma ja tuumaplasma ehk karüoplasma
Valkude, süsivesikute, rasvade, lipoidide, mitmesuguste soolade kolloidne süsteem või geel vees. Protoplasmas on 70–80% vett, täiskasvanud inimesel keskmiselt 73%.
Protoplasma esineb tsütoplasmana ja karüoplasmana.
Termini võttis kasutusele 1825 või 1839 Jan Purkyně ühes ettekandes, kus ta defineeris seda primitiivse ollusena taimede ja loomade lootekeha rakkudes. Analoogsed mõisted olid samuti Purkyně kasutatud "kambium" ning "sarkood", mida Félix Dujardin kasutas esimest korda 1835 ainuraksete juurjalgsete puhul. Hugo von Mohl võttis selle rakusisese moodustise kohta kasutusele sõna "protoplasma".
19. sajandil ning 20. sajandi alguses kasutati terminit "protoplasma" laialdaselt biokeemias, meditsiinis, ensümoloogias jm.
Protoplast on rakuseinaga raku "elus osa". See hõlmab rakutuuma ja protoplasmat.
Sellesse ei kuulu muu hulgas rakukest, varuained ja eritusained.
Taimeraku protoplast silsaldab membraan-, fibrillaar- ja makromolekulaarseid struktuure (kromosoomid, ribosoomid). Need paiknevad tsütosooliks nimetatavas vedelikus.
Tsütoplasma on raku kogu elussisu (protoplast), välja arvatud rakutuum. Väljastpoolt piirab tsütoplasmat rakumembraan.
Taimerakus, mille sees on tohutu tsentraalvakuool, piirab tsütoplasmat väljastpoolt plasmalemm ning seestpoolt tonoplast, mis on samuti biomembraan.
Tsütoplasma ise koosneb umbes 80% vett sisaldavast rakuvedelikust (tsütosoolist), valkudest, mikrotuubulitest ning (eukarüootidel) rakuorganellidest.
Prokarüootidel (bakterirakkudel) paikneb pärilikkusaine DNA kujul vabalt tsütoplasmas, eukarüootidel paikneb see rakutuumas.
Rakumembraan ehk tsütoplasma membraan ehk plasmamembraan ehk välismembraan (membrana cellularis, pellicula, peanalis) on bioloogiline membraan, mis eraldab rakku teda ümbritsevast keskkonnast ning reguleerib molekulide liikumist rakku ja sellest välja. Taimeraku välismembraani nimetatakse sageli plasmalemmiks või plasmalemmaks. Rakumembraan koosneb lipiidsest kaksikkihist (peamiselt fosfo- ja glükolipiidid ning steroolid) ja valkudest ning selle peamine ülesanne on raku sisekeskkonna kaitsmine väliste mõjude eest. Sarnased membraanid (sisemembraanid) ümbritsevad ka raku sees olevaid organelle.
Rakumembraani läbimõõt on 6–10 nm[viide?] ning seetõttu pole see valgusmikroskoobis nähtav.
Rakumembraan on aineid selektiivselt läbi laskev. See tähendab, et teatud tüüpi molekulid (eelkõige väikesed molekulid nagu hapnik ja süsihappegaas) läbivad rakumembraani vabalt difundeerides (st iseenesest), kuid teised (nt aminohapped, glükoos) vajavad selleks rakumembraani läbivate valgukanalite või transportvalkude olemasolu. Makromolekulide transport rakku toimub aga rakumembraani sissesopistumise (endotsütoos) teel.
Rakumembraani valgud võivad paikneda membraani välisküljel, siseküljel või integraalselt (st läbivad membraani). Rakumembraani välispinnal olevatele valkudele ja lipiididele kinnituvad sageli lühikese ahelaga ja (enamasti) hargneva struktuuriga süsivesikud. Süsivesikutega seondunud valke ja lipiide nimetatakse glükoproteiinideks ja glükolipiidideks ning need moodustavad raku glükokalüksi, mis toestab ilma rakuseinata rakke. Rakumembraani välispinnal olevatel molekulidel on sageli retseptori funktsioon.
Enamikul rakkudel on membraanipotentsiaal, see tähendab, et raku välis- ja sisekeskkonna elektripotentsiaalid on erinevad. Ainete ja elektrilaengute erineva jaotuse tõttu tekib elektrokeemiline gradient.
Loomarakkude välismembraanidel esinevad mikrohatud ehk mikronarmakesed – kulenditaolised väljasopistused, mis suurendavad membraani pinda.
Rakumembraanil on palju funktsioone. Raku välismembraan kaitseb raku sisekeskkonda väliste mõjude eest, reguleerib ainete transporti ja kommunikatsiooni teiste rakkudega. Lisaks osaleb rakumembraan raku toestamises, kuna sellele kinnitub raku tsütoskelett.
Üks rakumembraani tähtsamaid funktsioone on isolatsioon ehk raku sisekeskkonna eraldamine väliskeskkonnast.
Taimedel, seentel ja bakteritel on peale rakumembraani ka rakusein, mille peamine funktsioon on raku toestamine, aga ka ainete valikuline läbilaskmine.
seeläbi
Rakumembraan koosneb fosfolipiididest ja selles paiknevatest valkudest. Mõned ained (näiteks vesi, dihapnik ja väikesed hüdrofoobsed molekulidd) liiguvad sisenevad rakku passiivse difusiooni teel. Osad ained (nt aminohapped) vajavad rakumembraani läbivaid valgukanaleid või transportvalke. Makromolekulid (nt valgud ja süsivesikud) sisenevad rakku aga membraani sissesopistumise ehk endotsütoosi teel.
Rakule on vajalik ainevahetus raku sise- ja väliskeskkonna vahel. Rakumembraan reguleerib ainete transporti rakku ja sellest välja. Mitmesuguste protsesside jääkproduktid tuleb rakust eemaldada, kui nad on ebavajalikud või koguni rakule kahjulikud. Ainete transport rakku võib olla kas passiivne (see ei vaja energiat) või aktiivne (selleks tuleb kasutada energiavarusid). Ained liiguvad mitme protsessi abil: Rakud peavad end kaitsma väliskeskkonna järskude muutuste eest. Sageli muutuv pH ning soolade ja ioonide tasakaal ohustab rakus toimuvaid reaktsioone. Membraan hoiab glükolipiidide ja glükomembraanide abil selle kahjuliku mõju ära. Nende ainete "sabakesed", mis koosnevad mitmesugustest suhkrutest, on eriti tähtsad raku kaitsmiseks pH järskude kõikumiste eest.Rakumembraan on elastne ning ise rakku ei toesta. Samas kinnitub membraanile rakku toestav tsütoskelett, mis annab rakule vajaliku kuju ja kaitseb seda deformeerumise eest. Raku toestamine on oluline kudede moodustumiseks ja nende kooskõlaliseks funktsioneerimiseks. Paljudel rakutüüpidel on eriline kuju, täitmaks spetsiifilisi funktsioone. Näiteks neuronitel on väljaulatuvad jätked signaalide edastamiseks pika vahemaa taha.
Tsütoskelett ehk rakuskelett on raku tsütoplasmas paiknev valkudest koosnev niitjate ja torujate struktuuride võrgustik, mille peamised ülesanded on rakule kuju andmine ja selle säilitamine ning organellide ja kudede stabiliseerimine. Lisaks moodustab tsütoskelett rakujätkeid, osaleb raku migratsioonis, signaaliülekandes ning ainete transpordis.[1]
Tsütoskelett koosneb kolme tüüpi kiududest: mikrofilamentidest ehk aktiinifilamentidest (läbimõõt 6–7 nm), intermediaarsetest filamentidest (läbimõõt 8–10 nm) ja mikrotuubulitest (läbimõõt 15–20 nm). Tsütoskeleti mõiste võttis 1931. aastal kasutusele Paul Wintrebert. Tsütoskelett on dünaamiline struktuur, mille osad on pidevas muutumises.
Tsütoskeletil on raku füsioloogias mitu funktsiooni. Rakuskelett annab rakule kuju ja kaitseb mehaanilise deformatsiooni eest. Tsütoskelett seostub rakuvälise sidekoega ning stabiliseerib seeläbi kudesid. Rakus moodustab see niitjatest ja torujatest elementidest koosneva võrgustiku, mis on oluline signaaliülekandeks, raku migratsiooniks, ainete transpordiks. Lisaks on tsütoskelett oluline rakujagunemisel, näiteks kromosoomide lahknemisel mitoosis ja meioosis ning tsütoplasma jagunemisel tsütokineesis. Teatud rakutüüpides on tsütoskeletil eriülesanded, näiteks lihasrakkudes seostuvad aktiinifilamendid müosiiniga ja põhjustavad lihase kokkutõmmet ehk lihaskontraktsiooni. Tsütoskelett moodustab rakkudes mitut tüüpi jätkeid (nt lamellopoodid, podosoomid või viburid), mis võimaldavad rakul keskkonnas vähemal või rohkemal määral liikuda.
Eukarüootsete rakkude tsütoskelett koosneb kolme tüüpi elementidest: aktiinist koosnevad mikrofilamendid, ligi 70 erinevast valgust moodustuvad intermediaarsed filamendid ja tubuliinist koosnevad mikrotuubulid.
Aktiinifilamendid on niitjad struktuurid, mis moodustuvad valgu G-aktiin (globulaarne aktiin) polümeriseerumisel F-aktiiniks (fibrillaarne aktiin). Aktiinifilamendid on polaarsed, ning uued G-aktiini alamühikud lisanduvad alati filamendi pluss (+) poolusele. Aktiinifilamentide pikenemine polümeriseerumisel võimaldab deformeerida rakumembraani ning vahendada seeläbi jätkete moodustumist ja raku liikumist. Aktiinifilamentidega interakteeruvad mitmed valgud. Näiteks müosiin liigub mööda polaarseid aktiinifilamente, vahendades rakusisest transporti või raku kontraktsiooni lihasrakkudes.
Intermediaarsed filamendid on keskmiselt 10 nm läbimõõduga kiud. Erinevalt aktiinifilamentidest ja mikrotuubulitest on intermediaarsed filamendid stabiilsemad ja koostiselt heterogeensemad. Intermediaarsed filamendid võivad koosneda näiteks vimentiinist, keratiinist, laminiinist jne. Intermediaarsed filamendid on olulised raku kuju säilitamisel ning mängivad tähtsat rolli rakkude omavaheliste ning rakkude ja rakuvälise maatriksi vaheliste liiduste moodustumisel.
Mikrotuubulid koosnevad polümeriseerunud alfa- ja beetatubuliinist moodustunud protofilamentidest. Mikrotuubulid on 23 nm läbimõõduga õõnsad silindrid, mis reeglina moodustuvad 13 protofilamendist. Nad on sarnaselt aktiinifilamentidega polaarse ehitusega. Rakus täidavad mikrotuubulid mitmeid funktsioone, mille hulka kuuluvad rakusisene transport (nendega seonduvad düneiinid ja kinesiinid), raku liikumine ning rakkude ja kromosoomide jagunemine mitoosis ja meioosis. Tsentrosoom on mikrotuubulite orientatsiooni koordineeriv organell.
Kuigi algselt arvati, et tsütoskelett esineb ainult eukarüootsetel rakkudel, on praeguseks eukarüootide rakuskeleti valkude homolooge leitud ka mitmetel prokarüootidel.
