1. Dzīvo organismu šūnu uzbūve

Visi dzīvie organismi sastāv no šūnām. Šūnu teorija ir viens no vispārpieņemtajiem bioloģijas pieņēmumiem, kas apgalvo, ka floras, faunas un citu dzīvo organismu uzbūves un attīstības princips ir vienāds, un kurā šūna tiek uzskatīta kā dzīvo organismu vienots struktūras elements.  1838.gadā to, pamatojoties uz vairākiem šūnu pētījumiem, formulēja M. Šleidens (Matthias Jakob Schleiden) un T. Švāns (Theodor Schwann), 1855.gadā to papildināja R. Virhofs (Rudolf Ludwig Carl Virchow) ar postulātu, ka katra šūna veidojas no citas šūnas. 

Vienšūnas organismos visus dzīvības procesus realizē vienas šūnas robežās tajā esošie organoīdi. Tādi organismi ir, piemēram, baktērija, aļģes, vienšūņi, sēnes. Atsevišķos gadījumos vienšūnas organismi var apvienoties kolonijās, piemēram, volvoks- zaļaļģu kolonija. Kaut arī atsevišķās zaļaļges ir tikai savstarpēji saistītas ar citoplazmas tiltiņiem, katra šūna ir atsevišķs veidojums, un, atkarībā no tās novietojuma kolonijā, tām var būt specifiski organoīdi. Zaļaļģēm, kas atrodas kolonijas ārējā slānī, ir vicas, lai varētu pārvietoties.

 

Daudzšūnas organismos šūnas, atkarībā no to novietojuma organismā, specializējās konkrētu funkciju veikšanai. Augstāk attīstītiem organismiem- augiem un dzīvniekiem šūnas apvienojās audos ar konkrētām funkcijām. Daudzšūnu sēnēm un aļģēm nav audi.

 

Prokariotu iedzimtības informācija (DNS) ir ietverta nukleoīdā (17.) un gredzenveida plazmīdā (18.). Visām baktērijām ir šūnapvalks (7.) , plazmatiskā membrāna (3.), ribosomas (6.)  un citoplazma (4.). Atsevišķām baktērijām ir kustību organoīdi (vicas un skropstiņas, u.c.), kapsula, ieslēgumi, fotosintezējošas vai elpošanas membrānas ieliekumi- mezosomas. Dažām no baktērijām ir gļotu kapsula (19.), kas ļauj pielāgoties vides apstākļiem un izdzīvot. Pillas (20.) ir nelieli olbaltumvielu pavedieni, kas atiet no šūnapvalka. Tās domātas, lai piestiprinātos pie citām baktērijām vai pie "substrāta".
Visi monēru valsts pārstāvji – baktērijas un arheji ir prokarioti. Atkarībā no tā, kā tās iegūst barību un enerģiju dzīvības procesiem, tās iedala:
- fotosintezējošās (to šūnās ir hlorofils, lai no neorganiskajām vielām veidotu organiskās vielas), piemēram, cianobaktērijas jeb zilaļģes;
- hemosintezējošās (oksidē neorganiskās vielas, piemēram, sēru, slāpekli un pārveido tās), piemēram, metāna baktērijas;
- sapotrofās (izdala ārpus šūnas enzīmus, kas sadala organiskās vielas), piemēram, pūšanas baktērijas;
- simbiotiskās (sadala dzīvajos organismos esošās organiskās vielas), piemēram, patogēnās baktērijas - salmonellas, zarnu nūjiņas u.c..
Visu organismu šūnām neatkarīgi no to organizācijas līmeņa un attīstības pakāpes ir plazmatiskā membrāna, citoplazma un ribosomas, taču ir arī atšķirīgi citi šūnas organoīdi. Organoīdus var saukt arī par organellām.

Ir šūnu organoīdi, kas ir līdzīgi visām dzīvo organismu šūnām, piemēram, membrāna (3.). Citoplazma, kas arī ir visām šūnām, parasti tiek atzīmēta kā viena sastāvdaļa, taču sastāv no divām sastāvdaļām- citosola (4.) un citoskeleta (5.). 

 

 

 

Piemēram, dzīvnieku šūnai ir centrosoma (15.), kas nav nevienai citai eikariotu vai prokariotu šūnai.

 

 

 

Savukārt augu šūnai ir hloroplasti (14.) un citas plastīdas ar tām raksturīgu uzbūvi un izskatu, kas nav dzīvnieku un sēņu šūnām. 

Šūnas sastāvdaļas (organoīdi)

Šūnas sastāvdaļas nosaukums un nr. attēlos	Raksturojums un funkcija
Kodols (1.)	Galvenā sastāvdaļa ir hromatīns, kuru no citoplazmas norobežo kodolapvalks, kurā ir poras. Visbiežāk tas ir apaļš, +/- 10 μm diametrā. Tajā var atrasties viens vai vairāki kodoliņi. Satur iedzimtības informāciju. Regulē šūnas darbību.
Kodoliņš (2.)	Atrodas kodolā, to veido DNS cilpas, RNS molekulas un ribosomu priekšteči. Veidojas ribosomu sastāvdaļas, kas caur kodola porām nonāk citoplazmā.
Plazmatiskā (šūnas) membrāna (3.)	Fosfolipīdu molekulu dubultslānis, kurā ir olbaltumvielu molekulas. Norobežo šūnas iekšējo vidi no ārējās. Nodrošina vielu apmaiņu starp citoplazmu un vidi. Uztver izmaiņas apkārtējā vidē.
Citoplazma (4.)	Pusšķidra viela, sastāv no izšķīdinātām vienkāršajām olbaltumvielām un citām vielām, kas nepieciešamas šūnas darbībai.Tai ir divas daļas – citosols (šķidra) un citoskelets. Aizpilda šūnu, nodrošina šūnas iekšējo turgoru. Nodrošina vielmaiņu šūnā un mijiedarbību starp organoīdiem.
Citoskelets (5.)	Olbaltumvielu pavedienu tīkls, kas caurauž visu citoplazmu. Veidots no mikrofilamentiem, starpfilamentiem un mikrocaurulītēm. Nodrošina šūnu formu, iekššūnu transportu. Veido šūnas iekšējo balsta sistēmu.
Ribosoma (6.)	Ļoti mazs organoīds, kas sastāv no divām daļām (subvienībām). Ap to nav membrānas. Diametrs apmēram 25 nm. Sintezē olbaltumvielas.
Šūnapvalks (7.)	Sedz augu, sēņu un baktēriju šūnu plazmatisko membrānu. Augu šūnapvalki satur vairāk celulozi, sēņu – hitīnu, bet baktēriju šūnapvalks – mureīnu. Mehāniski balsta un aizsargā šūnu. Nodrošina vielu apmaiņu starp šūnām
Mitohondrijs (8.)	Ar divām membrānām klāts šūnas organoīds. Iekšējā membrāna veido krokas – kristas. Iekšienē ir šķidra vide ar ribosomām, DNS, enzīmiem. Diametrs apmēram 1 µm. Skābekļa klātbūtnē oksidējoties organiskiem savienojumiem, atbrīvojas enerģija, kas tiek izmantota ATP sintēzei.
Endoplazmatiskais tīkls (ET) (graudainais ET- 9. un gludais ET- 10.)	No membrānām veidota cisternu un caurulīšu sistēma. Uz graudainā ET piestiprinās ribosomas, bet gludajam ET ribosomu nav. Uz tīkla membrānām atrodas enzīmi, kuri padara ūdenī nešķīstošas vielas par šķīstošām, ko no organisma var izvadīt ar dažādiem šķidrumiem, piemēram, urīnu. Graudainā ET membrānas citoplazmā veido it kā atsevišķas telpas, nodalot ķīmiskās reakcijas vienu no otras. Graudainais ET veic olbaltumvielu sintēzi, pārveidošanu un transportu. Gludais ET sintezē lipīdus un veic dažādu vielu neitralizāciju.
Goldži komplekss (11.)	Plakanu cisternu un pūslīšu sistēma. Satur fermentus, kas pārveido ogļhidrātus un olbaltumvielas par glikoproteīniem, tie ir nepieciešami membrānas veidošanā un ārpusšūnas notiekošajās reakcijās. Uzkrāj ET sintezētās vielas un transportē tās pūslīšu sastāvā. Pūslīši izdala vielas ārpus šūnas vai veido lizosomas.
Lizosoma (12.)	Ar membrānu apņemts pūslītis, kas satur dažādus gremošanas enzīmus. Dažādu vielu un novecojošu šūnas struktūru sadalīšana.
Vakuola (13.)	Ar membrānu klāts organoīds, kas satur šūnsulu, rezerves vielas un citas vielas. Augu šūnās vakuolas ir lielas, bet dzīvnieku šūnās vakuolu ir maz un tās ir nelielas. Uzkrāj barības vielas, regulē šūnas turgoru, ūdens un sāļu maiņu.
Hloroplasts (14.)	Zaļa plastīda, kuru klāj divas membrānas, tās atrodas cieši viena pie otras. Hloroplastu iekšējo vidi veido stroma, tajā atrodas tilakoīdi, kuru membrāna satur hlorofilu. Tilakoīdu “kaudzītes” veido granas. Diametrs apmēram 2 µm. Veic fotosintēzi- no neorganiskajām vielām (ogļskābās gāzes un ūdens) ražo organiskās vielas (glikozi) un skābekli.
Hromoplasts	Plastīda, kas satur pigmentus karotinoīdus (dzeltenā, oranžā, vai sarkanā krāsā), var pārvērsties hloroplastā. Pastiprina gaismas viļņu absorbciju fotosintēzes laikā.
Leikoplasts	Bezkrāsaina plastīda, atrodas stumbros, bumbuļos, augļos un citās augu daļās. Uzkrāj rezerves barības vielas, galvenokārt cieti.
Centrosoma (15.)	Atrodama dzīvnieku šūnās. Sastāv no taisnā leņķī vienai pret otru novietotām centriolām. Katru centriolu veido deviņi mikrocaurulīšu tripleti. Šūnu dalīšanās laikā veido dalīšanās vārpstas pavedienus, kas sadala hromatīdas starp meitšūnām.
Peroksisoma	Ar membrānu norobežots šūnas organoīds, satur enzīmu katalāzi.  Pārstrādā lipīdus vai ogļhidrātus. Sadala ūdeņraža peroksīdu par ūdeni un skābekli.
Ieslēgumi	Nepastāvīgi veidojumi, kas var parādīties vai pazust atkarībā no šūnas vielmaiņas. Tie var būt pigmenti, tauku pilieni vai glikogēns. Nodrošina organisma krāsojumu. Uzkrāj rezerves barības vielas.
Kustību organoīdi	Var būt vica, viciņas, skropstiņas. Nelielas, diegveida struktūras. Nodrošina kustību.

 

Šūna ir dzīva sistēma, kura reaģē uz izmaiņām apkārtējā vidē, uzņem un izdala vielas. Šūnas atšķiras atkarībā no organizācijas līmeņa, attīstības un atrašanās vietas daudzšūnu organismā. Tām var būt dažāda uzbūve un dažāds organoīdu skaits.
Piemēram, ļoti daudz ribosomu ir šūnās, kuras izdala sekrētus, piemēram, aizkuņģa dziedzera šūnās, kas producē gremošanas fermentus. Visvairāk hloroplastu ir lapu pamataudos, kur notiek aktīva fotosintēze.
Dažādām šūnām ir atšķirīgs mitohondriju skaits atkarībā no to enerģijas prasībām, piemēram, daudz mitohondriju ir muskuļu, aknu, nervu šūnās.

 

 

Cilvēka organismā esošajos brūnajos taukos, kas visvairāk ir zīdaiņu vecumā, notiek  “tauku” dedzināšana, lai iegūtu enerģiju, līdz ar to tajos ir vairāk mitohondriju salīdzinot ar baltajiem taukiem, kas uzkrāj rezerves barības vielas.