KRWINKI: RODZAJE, CECHY I FUNKCJE - BIOLOGIA - 2026

Do komórek krwi mają szereg różnych komórek, które znajdują się w obiegu w wyspecjalizowanych tkanki zwanej krwi. Należą do nich krwinki czerwone, krwinki białe, limfocyty, megakariocyty, płytki krwi i komórki tuczne.

Komórki te są wytwarzane za życia organizmu z innej grupy „rzadkich” pluripotencjalnych komórek występujących w szpiku kostnym i nazywanych hematopoetycznymi komórkami macierzystymi.

Schemat trzech typów krwinek: krwinek czerwonych, krwinek białych i płytek krwi (źródło: Cancer Research UK za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Hematopoetyczne komórki macierzyste charakteryzują się dwoma podstawowymi aspektami: dają początek nowym hematopoetycznym komórkom macierzystym (samoodnawianie) i różnicują się w komórki progenitorowe, które następnie włączają się do różnych linii krwiotwórczych.

Układ krwiotwórczy powstaje z mezodermy embrionalnej, a u kręgowców tworzenie się krwinek lub hematopoeza zachodzi w worku embrionalnym we wczesnych stadiach życia oraz w szpiku kostnym przez całe dorosłe życie.

Tworzenie się krwinek przebiega następująco: hematopoetyczne komórki macierzyste dają początek dwóm grupom prekursorów, które mogą prowadzić do rozwoju linii limfoidalnej lub mieloidalnej.

Linia limfoidalna tworzy prekursory limfocytów. Komórki prekursorowe limfocytów T, które powstają z komórek prekursorowych linii limfoidalnej, dają początek komórkom T i to samo dotyczy prekursorów limfocytów B i komórek o tej samej nazwie.

W ten sam sposób z linii mieloidalnej powstają dwie grupy komórek progenitorowych lub prekursorowych: prekursory granulocytów / makrofagów i prekursory megakariocytów / erytrocytów. Z tych pierwszych powstają monocyty i neutrofile, az drugich erytrocyty i megakariocyty.

Rodzaje

Komórki krwi są bardzo zróżnicowane zarówno pod względem wielkości i kształtu, jak i funkcji. We krwi występują zwykle 4 typy komórek: (1) krwinki czerwone lub erytrocyty, (2) krwinki białe lub leukocyty (podzielone na granulocyty i agranulocyty), (3) megakariocyty i płytki krwi oraz (4) komórki tuczne.

Czerwone krwinki lub erytrocyty

Erytrocyty to rodzaj krwinek o bardzo ważnej funkcji, ponieważ odpowiadają za transport tlenu w całym organizmie.

Są to komórki bez organelli wewnętrznych, o kształcie dwuwklęsłych dysków o średnicy około 8 μm i szerokości 2 μm. Kształt i właściwości ich błony sprawiają, że komórki te są potężnymi nośnikami wymiany gazowej, ponieważ są bogate w różne transportery transbłonowe.

Wewnątrz cytozol jest pełen rozpuszczalnych enzymów, takich jak anhydraza węglanowa (która katalizuje tworzenie kwasu węglowego z dwutlenku węgla i wody), wszystkie enzymy szlaku glikolitycznego i fosforan pentozy. Substancje te są wykorzystywane do produkcji energii w postaci ATP oraz redukcji mocy w postaci NADP +.

Jednym z najważniejszych enzymów tych komórek jest hemoglobina. Jest w stanie wiązać się z tlenem cząsteczkowym i uwalniać dwutlenek węgla lub odwrotnie, w zależności od stężenia tlenu w otoczeniu, co daje erytrocytom zdolność do transportu gazów przez organizm.

Białe krwinki

Białe krwinki, białe krwinki lub leukocyty są mniej obfite niż erytrocyty w tkance krwi. Używają potoku jako pojazdu do transportu przez ciało, ale nie przebywają w nim. Generalnie odpowiadają za ochronę organizmu przed obcymi substancjami.

Białe krwinki dzieli się na dwie grupy: granulocyty i agranulocyty. Te pierwsze są klasyfikowane na podstawie koloru, jaki uzyskują w rodzaju barwienia znanego jako barwienie Ramanovsky'ego (neutrofile, eozynofile i bazofile), a agranulocyty to limfocyty i monocyty.

Granulocyty

Neutrofile

Neutrofile lub leukocyty polimorfojądrzaste są najliczniejszymi komórkami wśród białych krwinek i jako pierwsze pojawiają się podczas ostrych infekcji bakteryjnych. Specjalizują się w fagocytozie i lizie bakterii oraz uczestniczą w inicjacji procesów zapalnych. Oznacza to, że uczestniczą w nieswoistym układzie odpornościowym.

Mierzą około 12 μm średnicy i mają pojedyncze jądro o wyglądzie wielokomorowym. Wewnątrz znajdują się trzy klasy granulek: małe i specyficzne, azurofilne (lizosomy) i trzeciorzędowe. Każdy z nich jest uzbrojony w zestaw enzymów, które pozwalają neutrofilom pełnić swoją funkcję.

Komórki te przemieszczają się wraz z krwią do tkanki śródbłonka w pobliżu miejsca przeznaczenia, przez które przechodzą dzięki interakcji między ligandami a specyficznymi receptorami na powierzchni neutrofili i komórek śródbłonka.

Znajdując się w danej tkance łącznej, neutrofile pochłaniają i hydrolizują atakujące mikroorganizmy poprzez szereg złożonych procesów enzymatycznych.

Eozynofile

Te komórki stanowią mniej niż 4% białych krwinek. Odpowiadają za fagocytozę kompleksów antygen-przeciwciało i różnych atakujących mikroorganizmów pasożytniczych.

Są to komórki okrągłe (w zawiesinie) lub pleomorficzne (o różnych kształtach podczas migracji przez tkankę łączną). Mają średnicę od 10 do 14 μm, a niektórzy autorzy opisują je w kształcie kiełbasy.

Mają dwupłatkowe jądro, mały kompleks Golgiego, kilka mitochondriów i zredukowaną szorstką retikulum endoplazmatyczne. Są wytwarzane w szpiku kostnym i są zdolne do wydzielania substancji, które przyczyniają się do proliferacji ich prekursorów i ich różnicowania do dojrzałych komórek.

Bazofile

Stanowiąc mniej niż 1% białych krwinek, bazofile pełnią funkcje związane z procesami zapalnymi.

Podobnie jak wiele neutrofili i eozynofili, bazofile są komórkami kulistymi w zawiesinie (o średnicy 10 µm), ale kiedy migrują do tkanki łącznej, mogą mieć różne kształty (pleomorficzne).

Jej jądro ma charakterystyczny kształt litery „S” i duże granulki, mały kompleks Golgiego, kilka mitochondriów i dużą szorstką siateczkę endoplazmatyczną w cytoplazmie.

Małe, specyficzne granulki bazofili są obciążone heparyną, histaminą, czynnikami chemotaktycznymi i peroksydazami ważnymi dla funkcji komórki.

Agranulocyty

Monocyty / makrofagi

Monocyty stanowią około 8% całkowitego procentu leukocytów w organizmie. Pozostają w krwiobiegu przez kilka dni i podczas migracji do tkanki łącznej różnicują się w makrofagi. Stanowią część odpowiedzi określonego układu odpornościowego.

Są to duże komórki o średnicy około 15 μm. Mają duże jądro w kształcie nerki, które ma ziarnisty wygląd. Jego cytoplazma jest niebieskawo-szara, wypełniona lizosomami i strukturami podobnymi do wakuoli, granulkami glikogenu i niektórymi mitochondriami.

Ich główną funkcją jest pochłanianie niepożądanych cząstek, ale biorą również udział w wydzielaniu cytokin, które są niezbędne do reakcji zapalnych i immunologicznych (niektóre są znane jako komórki prezentujące antygen).

Komórki te należą do jednojądrzastego układu fagocytarnego, który jest odpowiedzialny za „oczyszczanie” lub „czyszczenie” martwych komórek lub za apoptozę.

Limfocyty

Stanowią bogatą populację leukocytów (stanowią mniej więcej 25%). Powstają w szpiku kostnym i biorą udział głównie w reakcjach układu odpornościowego, dzięki czemu ich funkcja nie jest realizowana bezpośrednio w krwiobiegu, którego używają jako środek transportu.

Podobnie jak erytrocyty, limfocyty mają duże i gęste jądro, które zajmuje ważną część komórki. Ogólnie rzecz biorąc, wszystkie mają małą cytoplazmę, niewiele mitochondriów i mały kompleks Golgiego związany ze zmniejszoną szorstką retikulum endoplazmatycznym.

Nie jest możliwe odróżnienie niektórych limfocytów od innych poprzez obserwację ich cech morfologicznych, ale jest to możliwe na poziomie immunohistochemicznym dzięki obecności lub braku pewnych markerów powierzchniowych.

Po ich utworzeniu w szpiku kostnym dojrzewanie tych komórek obejmuje współzawodnictwo immunologiczne. Gdy osiągną kompetencje immunologiczne, przemieszczają się do układu limfatycznego i rozmnażają się tam przez mitozę, wytwarzając duże populacje klonalnych komórek zdolnych do rozpoznawania tego samego antygenu.

Podobnie jak monocyty / makrofagi, limfocyty są częścią specyficznego układu odpornościowego służącego do obrony organizmu.

Limfocyty T.

Limfocyty T są wytwarzane w szpiku kostnym, ale różnicują się i nabywają zdolności immunologiczne w korze grasicy.

Komórki te są odpowiedzialne za komórkową odpowiedź immunologiczną, a niektóre z nich mogą różnicować się w cytotoksyczne lub zabójcze komórki T, zdolne do degradacji innych obcych lub z niedoborem komórek. Uczestniczą także w inicjacji i rozwoju humoralnej reakcji immunologicznej.

Limfocyty B.

Te limfocyty, w przeciwieństwie do limfocytów T, powstają w szpiku kostnym i tam stają się kompetentne immunologicznie.

Uczestniczą w humoralnej odpowiedzi immunologicznej; to znaczy, różnicują się jako komórki obecne w osoczu, które są zdolne do rozpoznawania antygenów i wytwarzania przeciwko nim przeciwciał.

Megakariocyty

Megakariocyty to komórki o średnicy większej niż 50 μm, z dużym, płatkowym jądrem poliploidalnym i cytoplazmą wypełnioną małymi ziarnistościami z rozproszonymi granicami. Mają obfite szorstkie retikulum endoplazmatyczne i dobrze rozwinięty kompleks Golgiego.

Występują tylko w szpiku kostnym i są komórkami progenitorowymi trombocytów lub płytek krwi.

Płytki krwi

Komórki te można raczej opisać jako „fragmenty komórek” pochodzące z megakariocytów, mają kształt dysku i nie posiadają jądra. Jego główną funkcją jest przyleganie do śródbłonkowej wyściółki naczyń krwionośnych, aby zapobiec krwawieniu w przypadku urazu.

Płytki krwi to jedne z najmniejszych komórek układu krążenia. Mają średnicę od 2 do 4 μm i przedstawiają dwa odrębne obszary (widoczne na mikrografach elektronowych) znane jako hialomer (wyraźny obszar peryferyjny) i granulomer (ciemny obszar centralny).

Komórki tuczne

Komórki tuczne lub komórki tuczne pochodzą ze szpiku kostnego, chociaż ich niezróżnicowane prekursory są uwalniane do krwi. Odgrywają ważną rolę w rozwoju alergii.

Mają wiele ziarnistości cytoplazmatycznych, w których znajduje się histamina i inne „farmakologicznie” aktywne cząsteczki, które współpracują z ich funkcjami komórkowymi.

Bibliografia

1. Despopoulos, A. i Silbernagl, S. (2003). Color Atlas of Physiology (wyd. 5). Nowy Jork: Thieme.
2. Dudek, RW (1950). High-Yield Histology (wyd. 2). Filadelfia, Pensylwania: Lippincott Williams & Wilkins.
3. Gartner, L. i Hiatt, J. (2002). Text Atlas of Histology (wyd. 2). Meksyk DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
4. Johnson, K. (1991). Histology and Cell Biology (2nd ed.). Baltimore, Maryland: Krajowa seria medyczna do niezależnych badań.
5. Kuehnel, W. (2003). Color Atlas of Cytology, Histology, and Microscopic Anatomy (wyd. 4). Nowy Jork: Thieme.
6. Orkin, S. (2001). Hematopoietic Stem Cells: Molecular Diversification and Developmental Interrelations. W D. Marshak, R. Gardner, & D. Gottlieb (red.), Stem Cell Biology (str. 544). Prasa laboratoryjna Cold Spring Harbor.