Solut ovat elämän perusrakenteellisia ja toiminnallisia yksiköitä. Jotkut elämänmuodot ovat monimutkaisempia kuin toiset ja vaativat laajan joukon erikoistuneita solutyyppejä vaadittujen fyysisten toimintojensa suorittamiseksi.
Ihmisillä ja monilla muilla eläimillä jotkut solut myötävaikuttavat siihen, mitä kutsutaan hermosto, joka on vastuussa organismin viestinnästä sekä sisäisesti että ulkoympäristön kanssa. Soluja, jotka muodostavat suurimman osan tästä järjestelmästä, kutsutaan neuronittai yksinkertaisesti hermosoluja.
Hermosto voidaan jakaa alatukiin sekä anatomisesti että toiminnallisesti. Sekä keskushermostossa (CNS), joka sisältää aivojen ja selkäytimen hermot, että perifeerinen hermosto (PNS), joka sisältää kaikki muut neuronit, solurunkoryhmät ovat havaittu.
Nämä solurungot (tunnetaan myös nimellä somata; tämä on monikon latinankielinen monikko soma, ja s_oma_-määritelmä englanniksi on "body"), käytetään eri nimillä omissa paikoissaan.
Solut: Yleiset ominaisuudet
Solut ovat pienimpiä elollisia yksikköjä, joilla itsessään on kaikki elämän ominaisuudet. Joissakin tapauksissa tämä on kirjaimellisesti välttämätöntä, koska jotkut organismit, kuten bakteerit, koostuvat vain yhdestä solusta.
Lähes kaikki nämä organismit kuuluvat luokitukseen, joka tunnetaan nimellä prokaryootit, joissa on soluja, jotka sisältävät vähimmäismäärän välttämättömiä komponentteja: geneettinen materiaali (eli DNA), solukalvo, joka pitää koko asia yhdessä, sytoplasma (geelimäinen matriisi, joka muodostaa suurimman osan solun massasta) ja ribosomit, jotka tuottavat proteiineja.
Sitä vastoin monimutkaisempien organismien solut eukaryootit (kasvit, eläimet, protistit ja sienet) kuormitetaan erikoistuneilla, kalvoon sitoutuneilla komponenteilla, joita kutsutaan organellit. Näihin kuuluvat mitokondriot, jotka ovat happipohjaisen hengityksen "voimalaitoksia", ja kasvien kloroplastit, jotka mahdollistavat fotosynteesin.
Vaikka kaikilla eukaryoottisoluilla on useita yhteisiä elementtejä, ne eroavat ulkonäöltään ja toiminnaltaan suuresti riippuen kudoksesta, johon ne vaikuttavat. Tämä pätee ehkä enemmän hermosoluihin kuin mihinkään muuhun ihmiskehon soluun, koska näillä soluilla on ainutlaatuinen muoto, vuorovaikutus naapureidensa kanssa, proteiiniominaisuudet ja paljon muuta.
Hermosolu, yksityiskohtaisesti
Hermosolu tai hermosolu on täydellinen esimerkki "muoto täyttää toiminnon" -maksimista, joka on niin ihmeellisesti ilmeinen biologian maailmassa. Sen lisäksi, että neuronit eroavat ulkonäöltään ja muodoltaan muun tyyppisistä soluista, ne vaihtelevat huomattavasti toisistaan riippuen siitä, missä niitä hermostossa on.
Neuroni koostuu kolmesta pääosasta: solurunko tai soma; dendriitit, jotka ovat sytoplasman haaramaisia jatkeita, jotka saavat tuloa muilta neuroneilta; ja aksoni (yleensä vain yksi), joka välittää syötteen hermosolun päähän, jossa välittäjäaineiksi kutsuttuja aineita vapautuu ja aktivoi muita neuroneja, yleensä niiden dendriiteissä.
Hermosolujen muotoilun ja niiden ryhmittelyn vuoksi usein kehossa, solurungoissa neuroneja esiintyy usein erillisissä anatomisissa klustereissa, aksonien ja dendriittien ollessa reuna. Tämä solukappaleiden aggregaatio mahdollistaa hermoston impulssien korkean tason prosessoinnin sekä keskushermostossa että sen ulkopuolella PNS: ssä.
Katsaus ihmisen hermostoon
Kuten todettiin, ihmisen hermosto voidaan jakaa CNS ja PNS. Tämä on anatominen jako, mikä tarkoittaa, että se selittää kunkin "järjestelmän" hermosolujen sijainnin, mutta ei sano mitään siitä, mitä he tekevät. Hermosolut voidaan kuitenkin jakaa myös motoriset neuronit (tai "motoneuronit"), aistien neuronit ja interneuronit.
Kutsutaan myös efferenteiksi ("ulospäin siirtäviksi") ja afferenteiksi ("sisäänpäin kuljettaviksi" neuroneiksi, nämä neuronit niputetaan PNS: ssä hermot, jotka ovat rinnan kulkevia hermosolujen aksoneja. Hermon poikkileikkaus paljastaisi hyvin monet yksittäiset aksonit. Keskushermostossa on vastaavia rakenteita, joita kutsutaan traktaatit.
Motoriset eli efferentit neuronit voidaan jakaa somaattisiin (ts. Vapaaehtoisiin) hermosoluihin, jotka ovat tietoisen valvonnan alaisena, ja autonomisiin hermosoluihin, jotka ohjaavat tahatonta toimintaa, kuten sydämenlyöntiä.
autonominen hermosto on PNS: n haara, joka koskee tajuttomia toimintoja, ja se sisältää itse sympaattinen ("taistele tai lennä") ja parasympaattinen ("rentoutua ja sulattaa") jakoja. Molempien autonomisten hermosolujen solurungot löytyvät nimetyistä klustereista ganglia.
Solurungot: mitä ne ovat?
Keskushermostossa löydettyjä solukappaleiden klustereita kutsutaan ytimet. Tämä on hieman hämmentävää, koska termi ydin Yksittäisiin soluihin viitaten viittaa siihen eukaryoottisen solun osaan, joka sisältää DNA. Toisaalta kutsutaan PNS: stä löydettyjä solukappaleiden klustereita ganglia (yksikkö: ganglion).
Solukappaleiden aggregaatiot voivat olla huomionarvoisia niiden tiheän somatapakkauksen vuoksi tai niitä voidaan kutsua "klusteri", vaikka ne olisivatkin fyysisesti hajallaan niin kauan kuin niillä on ominaisuus ulkomuoto. Tämä ryhmitelty ulkonäkö erottaa ytimet alueista, joilla solujärjestö ottaa eri muodon.
Esimerkiksi aivojen aivokuoressa hermosolujen solurungot on järjestetty kerroksiksi klustereiden sijasta.
Keskushermostosolujen rungot: Ytimet
Olet todennäköisesti kuullut "harmaasta aineesta" ja "valkoisesta aineesta", jota käytetään viittaamaan aivoihin, ehkä slangin mielessä. Ne ovat kuitenkin tieteellisiä termejä!
Harmaa aine viittaa keskushermoston hermosolujen hermosoluihin sekä niiden dendriitteihin ja aksoneihin. Valkoinen aine viittaa materiaaliin, joka on valmistettu melkein kokonaan aksoneista, jotka näyttävät valkeammilta tutkimuksessa, koska ne ovat raskaita myeliiniksi kutsuttujen rasva-aineiden kanssa.
Aivosi sisältävät satoja yksitellen leimattuja solukokonaisuuksia. Näihin kuuluu pariliitos tyvien ytimet, jotka sisältävät caudate-ydin, putamen, ja globus pallidus. Thalamusta ympäröi a retikulaarinen ydin, joka on ydin, joka koostuu inhiboivista neuroneista. Caudate ja putamen kutsutaan yhdessä striatum, joka sijaitsee aivan globus pallidusin vieressä (oikeastaan rakennepari ja jota kutsutaan myös nimellä linssimaiset ytimet) aivojen kummallakin puolella.
Huomaa: tyvisydämiä kutsutaan yleisesti tyvisangliaiksi, mikä on parasta välttää yleisen "CNS-ytimet, PNS-ganglionit" -järjestelmän vuoksi.
PNS-soluelinten klusterit: Autonomic Ganglia
PNS: n solukokonaisuuksia kutsutaan gangliaksi, ja ne sisältävät molemmat sympaattinen ganglia ja parasympaattiset gangliat. Muut gangliot, joita kutsutaan selkäjuuriganglioiksi, löytyvät lähellä selkäydintä ja kuljettavat aistien impulsseja elimistä (esimerkiksi ihosta tai suolen sisäpuolelta) integroiviin keskuksiin.
Tyypillisessä sympaattisessa ganglionissa voi olla 20000 - 30000 yksittäistä solurunkoa. Nämä kulkevat lähellä selkäydintä, joten niiden helppo ulottuvuus keskushermostosta on tärkeä tekijä nopeassa sympaattisessa reaktiossa ympäristöuhkiin ja vastaaviin.
Kun sydämesi alkaa juosta ja alat alitajuisesti hengittää kovemmin vastauksena pelkoon, tämä on sympaattisten hermojen ja ganglioiden työtä.
Parasympaattiset ganglionit ovat yleensä paljon pienempiä ja makaavat myös niiden elinten päällä tai lähellä, joita ne todella innervoivat (eli tarjoavat hermostuneita impulsseja).
Esimerkki on silmäganglion, joka supistaa oppilasta silmä. Neuronit, jotka supistavat oppilasta okulomoottorihermossa, kulkevat lähellä sympaattisia kuituja toisesta ganglion, joka laajentaa oppilasta, mikä osoittaa autonomisen hermoston täydentävän luonteen.