Клетка человека: строение, типы, питание, фото
Клетка, — это базовая единица всего живого, кроме вирусов. Все остальные животные, растения, бактерии – всё состоит из клеток. Даже наши волосы и ногти построены из клеток, только отмерших.
Человеческий организм состоит, по самым скромным подсчётам, из 30 триллионов клеток. Для сравнения – на земле живёт всего 7 миллиардов людей. Вдумайтесь — каждый из нас состоит их грандиозного количества маленьких живых существ, которых в 4200 раз больше, чем людей на всей нашей планете!
При этом любая клетка, несмотря на крохотные размеры – штука вполне самостоятельная и ограничена от внешнего мира плотной, но эластичной стенкой-мембраной. Клетка рождается, живёт, питается, делится и умирает. Внутри её происходит собственный обмен веществ.
И, несмотря на крохотные размеры, клетка невероятно сложна. Клетка — если и не целый мир, то уж огромный биохимический завод – точно. Он состоит из отдельных «цехов» – органелл, обладающих определённой автономностью.
Строение клетки в разрезе
Даже одна из самых простых органелл – клеточная мембрана (по сути, обычная перегородка!) удивляет своей сложностью. И это позволяет ей выполнять десятки самых разных функций. А у митохондрий есть даже собственная ДНК! Это значит, что когда-то, в глубокой древности, они были самостоятельными организмами.
Клеточная мембрана — едва ли не простейший элемент клетки
Типы клеток и их внешний вид
Организм человека состоит из клеток самых разных типов. Они абсолютно разные. То есть, совершенно. Нервные клетки отличаются от клеток, скажем, кишечника, как небо и земля. Кстати, на самом деле нервных клеток тоже множество типов, и они мало похожи друг на друга.
Клетка Панета тонкой кишки. Обеспечивают антибактериальную защиту.
Нервная клетка типа Веретенообразный нейрон (иначе — нейроны фон Экономо). Служит для быстрой передачи информации.
Нервная клетка типа Клетка Пуркинье
Общее количество типов клеток в человеческом организме до сих пор точно не установлено, ведь учёные постоянно открывают всё новые и новые типы. Но только основных, базовых разновидностей клеток известно более 200, и это не считая подтипов.
Формы клеток совершенно различны – сферы, кубы, параллелепипеды, сложные многогранники нити, «кусты», … и вообще бесформенные клетки, форму которых тяжело определить одним словом.
В общем, фантастическое разнообразие типов, форм, цветов и функций.
Да, человек, устроен сложно.
Продолжительность жизни клеток организма.
Смертные и бессмертные клетки.
Большинство клеток в организме на протяжении всей жизни человека возникают и отмирают, а на их место приходят новые. Это, условно говоря, смертные клетки. Размножаются они обычным делением (митозом), а потому количество их не уменьшается, — на место отмерших приходят новые. Так, клетки кишечника живут в среднем до 5 дней, клетки крови тромбоциты до 10 дней, эритроциты — 120 дней, клетки кожи от 10-ти до 30-ти, а печени – около 480 дней. То есть, за 80-летнюю жизнь человек полностью «меняет» кишечник почти 6000 раз, а печень – всего 60 раз.
Но есть клетки, способные жить более 100 лет. Их мы условно назовём «бессмертными». Их в организме меньше, чем «смертных», но всё равно число внушительное. Так, нейронов – клеток нервной системы, — не менее 85 миллиардов. Кроме них к бессмертным относятся и половые клетки, а также некоторые клетки мышц.
Несмотря на условное бессмертие, эти клетки вполне себе успешно гибнут от, скажем так, несчастных случаев. Но на их место всё равно приходят новые. Так, нейроны появляются из стволовых клеток, которые, образно говоря, являются «болванками», «заготовками» для производства новых клеток практически любого типа. Они тоже бессмертны, поскольку могут делиться бесконечное количество раз. К условно-бессмертным относятся, увы, и раковые образования, также не имеющие предела деления. Обычные же, «смертные» клетки могут делиться около 52-х раз, чуть больше или чуть меньше (число их возможных делений называется «пределом Хейфлика»).
Такая «несправедливость» связана, по всей видимости, с естественным процессом сокращения концевых участков т.н. теломеров (от др.-греч. τέλος – конец и μέρος — часть) – концевых участков хромосом. При каждом делении обычной клетки (а этих делений может быть плюс-минус 52), теломеры сокращаются. Когда они исчезают совсем, организм просто убивает клетку, поскольку считает её старой и ни на что негодной. Процесс «планового убийства» клеток носит название апоптоз.
При этом, однако, организм исправно снабжает «бессмертные» клетки (и раковые в том числе!) специальным ферментом – теломеразой, — который удлиняет теломеры и, таким образом, отменяет необходимость апоптоза.
Поэтому, к слову, рак так трудно победить. Для этого нужно запретить организму снабжать раковые образования теломеразой. Но как это сделать, мы пока не знаем.
Но узнаем обязательно.
Химический состав клетки
Он, естественно, различен для клеток разных типов, но в целом можно говорить об определённой выдержанности состава (но не содержаний конкретных элементов, которые значительно отличаются).
В состав клетки входит практически вся таблица Менделеева (кроме самых тяжёлых элементов) и плюс большое количество органических соединений. То есть, можно говорить о том, что в клетке есть практически всё, что есть в природе. В настоящий момент считается, что в составе клетки насчитывается около 90 химических элементов. 25 из них важны для нормального функционирования организма, а 18 – жизненно необходимы.
Неорганические вещества принято разделять на 4 группы:
Биоэлементы (иначе – органогены)| Элемент | Содержание, % |
| Кислород | 65-75 |
| Углерод | 15-18 |
| Водород | 8-10 |
| Азот | 2-3 |
| Всего | ок. 98% |
Макроэлементы (иначе – минералы)
| Элемент | Содержание, % |
| Кальций | 0,04-2,00 |
| Фосфор | 0,2-1,0 |
| Калий | 0,15-0,4 |
| Сера | 0,15-0,2 |
| Хлор | 0,05-0,1 |
| Натрий | 0,02-0,03 |
| Магний | 0,02-0,03 |
| Железо | 0,01-0,015 |
| Всего | до 1.98% |
Микроэлементы (иначе – минералы)
| Элемент | Содержание, % |
| Цинк | до 0,001 |
| Медь | до 0,001 |
| Хром | до 0,001 |
| Ванадий | до 0,001 |
| Ванадий | до 0,001 |
| Германий | до 0,001 |
| Йод | до 0,001 |
| Марганец | до 0,001 |
| Кобальт | до 0,001 |
| Никель | до 0,001 |
| Селен | до 0,001 |
| Фтор | до 0,001 |
| Рутений | до 0,001 |
| Молибден | до 0,001 |
| Бор | до 0,001 |
| Всего | до 0.02% |
Ультрамикроэлементы
| Элемент | Содержание, % |
| Золото | до 0,0000001 |
| Серебро | до 0,0000001 |
| Платина | до 0,0000001 |
| Ртуть | до 0,0000001 |
| Цезий | до 0,0000001 |
| Бериллий | до 0,0000001 |
| Радий | до 0,0000001 |
| Уран | до 0,0000001 |
| и около 50-ти других | |
| Всего | менее 0.00001% |
Органические вещества, состоящие, в свою очередь, из неорганических химических элементов, в среднем составляют следующий проценты от общей массы клетки:
| Вещество | Содержание, % |
| Белки и аминокислоты | 10-20 |
| Жиры (липиды) | 1-5 |
| Углеводы (моно-, ди- и полисахариды) | 0,2-2,0 |
| Нуклеиновые кислоты (биополимеры; в т.ч. ДНК и РНК) | 1-2 |
| Низкомолекулярные органические вещества, в т.ч. аденозинтрифосфат | 0,1-0,5 |
| Биологически активные вещества и ферменты | ок. 0,1 |
Все элементы и вещества, входящие в состав клетки, выполняют одну, а чаще множество функций. Впрочем, назначение некоторых ультрамикроэлементов пока не установлено.
Питание клетки
Питанием клетки называется процесса захвата (иначе — интернализации) из внешней среды необходимых веществ, иногда в виде отдельных молекул химических элементов, иногда целых их групп (пищевых частиц). Практически все химические элементы, из которых состоят клетки, не синтезируются организмом и должны поступать извне.
Чтобы клетка смогла захватить нужные вещества, они должны предварительно поступить в т.н. внеклеточный матрикс – субстанцию, заполняющую пространство между клетками. К матриксу причисляют также плазму крови и лимфатическую жидкость.
Молекулы гиалуроновой кислоты (красно-оранжевые) во внеклеточном матриксе
В состав матрикса входят коллаген, фибрин, эластин, гликопротеины, протеогликаны, гиалуроновая кислота, а также, в меньшем количество, фибронектины, ламинины и нидогены. Естественно, матрикс сам нуждается в «строительном материале» для своих компонентов, которые также должны привноситься извне.
Есть два принципиально разных способа использования клеткой полученного питания. Первый из них – ассимиляция — подразумевает, что молекулы питательных веществ захватываются и либо напрямую усваиваются клеткой, либо используются ей для построения других нужных её молекул. Второй – диссимиляция (или клеточное дыхание) – заключается в преобразовании полученных веществ в энергию, необходимую для выполнения различных функций.
Клетка не только питается, но и выводит остатки своей жизнедеятельности. И также через мембрану, откуда они выводятся дальше, через лимфатическую и другие системы организма. То есть, клетка, подобно человеку, имеет настоящую пищеварительную систему.
Естественно предположить, что нормальное «пищеварение» клеток — основа здоровья организма в целом. Поэтому, формируя рацион питания, мы должны думать не о том, как насытить свой желудок, а о том, как предоставить всем клеткам нужное им питание. А это, как мы уже установили, не более и не менее, как 90 химических элементов. И если с биоэлементами обычно никаких проблем нет, то на уровне макроэлементов уже начинаются трудности. Одних поступает больше, других меньше, третьи отсутствуют совсем. С микроэлементами дело обстоит ещё хуже. Человеческий организм имеет колоссальный ресурс для выживания даже при самом отвратительном питании (например, как у тибетских монахов), но речь идёт именно о выживании, а не полноценной жизни и, тем более, расширении его возможностей. Поэтому учёные поднимают вопрос полноценного питания клеток встаёт всё чаще. Он обязательно должен быть решён каждым из нас как можно раньше и полнее.
Клеточное питание – это как раз об этом.
Вконтакте
Одноклассники
kletochnoe-pitanie.com
Строение клетки человека — Блог о здоровье Физ-Ра.com
Организм человека устроен очень сложно. По своим биологическим признакам он стоит в ряду высших животных. Но человек в целом — не животное, к нему нельзя приложить обычные мерки, принятые зоологами. У человека есть руки, а головной мозг достиг такой высокой степени развития, что позволяет выполнять необычайно сложные виды работы и поистине повелевать миром.
Наиболее распространенной элементарной формой организации живого вещества является клетка человека. Эта носительница жизни дала начало развитию всего растительного и животного мира на земле. Она закрепилась в эволюции и вошла в состав сложно устроенных многоклеточных организмов.
Строение клетки человека
Маленький комочек протоплазмы с ядром — вот что такое клетка. Ее размеры измеряются сотыми долями миллиметра. Вместе с тем это уже чрезвычайно сложно организованная живая система. В ней есть свои элементы (органоиды), свои закономерности распределения нуклеиновых кислот и белковых молекул, хотя по отношению к целому организму клетка представляет собой всего лишь маленькую структурную единицу.
В организме человека огромное множество клеток. Они разнообразны по внешнему виду и различны по своим свойствам. Так, способные сокращаться, мышечные клетки имеют удлиненную или веретенообразную форму, а нервные клетки, задача которых заключается в передаче возбуждений, в осуществлении функций связи, обладают длинными отростками.
Но клетка в организме человека может жить только в составе тканей.
fiz-ra.com
Клетка | Организм человека
Клетки — это составные части почти всех структур организма. Их нет лишь в некоторых органах, таких как твердое вещество зуба, стекловидное тело глаза и т. д.
Строение клеток в принципе идентично, однако они различаются по форме и функциональным составным частям. В зависимости от выполняемых ими функции у высокоорганизованных живых существ (многоклеточных) клетки, произошедшие от первоначальной формы, приобрели позднее определенную специализацию. Средняя величина клеток у человека достигает 10-30 микрон, т.е. 0,01-0,03 мм. При этом не учитывается мышечное волокно или нервные клетки с их отростками. Дерма клеток весьма разнообразна.
Округлую форму имеют прежде всего клетки крови, полиэдрическую — клетки кожи и слизистой оболочки, цилиндрическую — клетки многих желез, веретенообразную — клетки мышц, звездоподобную — нервные клетки. Самыми маленькими клетками человека являются тромбоциты, размером около 2 микрон (0,002 мм). Самой крупной плотной клеткой является яйцеклетка размером 150 микрон (0,15 мм). Волокна нервных клеток могут достигать длины в 1 м. Точное строение клетки, несмотря на различные варианты, имеет единую принципиальную схему.
За исключением зрелых красных кровяных телец (эритроцитов) у всех клеток есть ядро, в котором сконцентрировано вещество наследственности. В клеточных предстадиях и несформировавшихся эритроцитах также есть ядро. Внутри ядра клетки различают ядрышки-нуклеолы, принимающие участие в синтезе белка данной клетки. От остального содержания клетки — протоплазмы — ядро отделено пленкой- мембраной. Собственно в теле клетки в желеобразной жидкости имеются другие, также имеющие форму структуры (клеточные органеллы), выполняющие определенные функции. Крошечная центриоль играет существенную роль в делении клетки. Она как раз является полюсом, откуда исходят волокна плазмы, ведущие к «параду» хромосом (делению генетического вещества на обе дочерние клетки). Митохондрии, гладко-шероховатая, наполненная гранулами эндоплазматическая сеть-ретикулум, а также аппарат Гольджи обеспечивают питание, получение энергии и способность клеток к синтезу. При этом эндоплазматическую сеть можно представить в виде конвейера, где полуфабрикаты совершенствуются до тех пор, пока не приобретают необходимое качество. На краю клетки плазма отграничивается клеточной мембраной, через которую, затрачивая энергию, могут проникать вещества из окружающей клетку среды (обмен веществ). Некоторые клетки имеют особую структуру:
Клетки мышц: в клетках мышц (за исключением скелетных) различают образованные белковыми веществами (актином, миозином) волокна, которые в ответ на раздражение, могут сокращаться (электрический раздражитель, нервный импульс, химические вещества) за счет смещения молекулярных связок. Таким образом возникает движение мышц. И этот процесс находится в зависимости от энергии, т.к. для каждого движения мышцы необходимы питательные вещества и кислород.
У скелетных же мышц, т.е. у основных двигательных мышц, клеточная структура, подобная так называемым внутренним мышцам и сердечной мышце, отсутствует, и они состоят из сетки волокон. Однако и здесь различимы ядра клеток и клеточные мембраны, образующие веретенообразную форму.
Жировые клетки: в жировой ткани каждая клетка из-за значительного содержания жира как бы утрачивает свою внутреннюю структуру. Ядро клетки прижато к стенке. Всё внутриклеточное пространство служит для накопления жира, поэтому клетка способна значительно увеличивать свои размеры.
Клетки желез: в большинстве своем эти клетки имеют цилиндрическую форму и содержат весьма большое количество митохондрий, развитую эндоплазматическую сеть и прочие органеллы. В теле этих клеток при соответствующей окраске можно различить предстадии (гранулы) секретов.
Нервные клетки: признаком этих клеток, имеющих весьма широкую специализацию, являются их многочисленные, типичные волокнообразные отростки, при помощи которых они устанавливают контакт с другими нервными трактами. Нервные клетки, возбуждающие мышцы наряду с короткими разветвляющимися отростками, имеют длинный отросток, для контакта с соответствующим волокном мышцы.
Клетки крови: их признаки тесно связаны с их функциями.
Костные и хрящевые клетки: специфические свойства костей и хрящей обусловлены не клетками, а находящимся между отдельными клетками межклеточным веществом.
Клетки соединительной ткани: этот вид клеток встречается практически во всех органах и системах как связующее звено и основа всех специализированных форм клеток. Клетки соединительной ткани своими отростками также образуют сеть, служащую как бы основой прочности для специфических клеток органов. После повреждений соединитальная ткань начинает, как правило, разрастаться и заменяет отмершую ткань (рубцы, цирроз печени). Прочность соединительной ткани различна. Она может образовывать как грубоэластичные, плотные связки (сухожилия), так и рыхлую, весьма подвижную и эластичную сетку, как например, подкожная соединительная ткань.
Половые клетки-гаметы: особенностью клеток сперматозоидов является наличие бичеобразного подвижного жгутика, позволяющего осуществлять активное движение. Самая большая клетка организма человека яйцеклетка в сравнении с яйцеклетками других живых существ (например, птиц) поразительно мала.
Эпителиальные клетки кожи: самый верхний слой кожи, состоит из отмерших, постоянно отшелушивающихся и обновляющихся клеток. При сильных механических нагрузках отмершие клетки могут образовывать настоящий роговой слой (мозоли).
Схожие записи:
4gods.ru
