Все о клетке – Клетка (биология) — это… Что такое Клетка (биология)?

Всё о клетках

Клетка – это единица живого мира, окружающего нас. Как любое вещество состоит из молекул, так и все живые организмы состоят из клеток. Вы сгоряча скажете, что всё состоит из атомов, а не из молекул. И ошибётесь, потому что свойства вещества присущи именно молекулам – мельчайшим частицам вещества. Атомы – лишь компоненты молекул, «стройматериал».

Единицы материи меньше молекулы, по которой можно было бы определить, что это за вещество, в природе не существует.

Такими вот мельчайшими единицами живого мира являются клетки. В латыни есть два похожих по звучанию слова: «цито», что означает «немедленно», и «цита» – «клетка».

Раз клетка, значит, подразумевается, живая. Поэтому ещё раз напоминаю вам, что обнаружение в веществе воды клеток этой самой воды – признак недалёкого ума.

Лимфа – это вода. Поэтому «лимфоцит» – это тест на ваши умственные способности, читатель.

То, что луковая шелуха, змеиная кожа и глаз человека состоят из одних и тех же атомов, уже никого не удивляет. Атом определяет лишь элемент. То есть, молекулы, состоящие из одних и тех же одинаковых атомов, называются химическими элементами. А химические элементы разных наименований уже составляют вещество клеток.

Каждая клетка нашего организма устроена настолько функционально просто и одновременно – организационно сложно, что поневоле начинает покачиваться устойчивое мировоззрение. Снаружи клетка покрыта клеточной мембраной – белково-липидной (белки + жиры) оболочкой с отверстиями, через которые содержимое клетки общается с окружающей средой.

Мембрана обладает определённой текучестью, то есть она – не жёсткая: представьте себе состояние белка сваренного всмятку куриного яйца, и будете иметь примерное представление. Вроде бы форма сохранена, но вся оболочка трясётся, как клюквенное желе, вываленное на плоскую тарелку.

Эта оболочка состоит из двух слоёв, чтобы обеспечить высокую степень безопасности клетки от внешних врагов. До врагов мы ещё дойдём, а пока речь не о них.

Всё содержимое клетки как бы плавает в воде. Вода составляет 80–85% объёма клетки. Поэтому потеря клеткой воды приводит к снижению её самовосстанавливающих функций. По-другому это называется – старение клетки.

Вода может проникать в клетку лишь в том случае, если размеры её капли меньше, чем диаметр отверстия в клеточной мембране. В школе на уроках физики мы узнали, что размер водной капли зависит от коэффициента поверхностного натяжения воды ( = дельта, измеряется в динах на квадратный сантиметр). От этого показателя мы и будем отталкиваться.

Если вода – очищенная водопроводная, то дельта равна примерно 78-92. Если вода очищена как следует и «мягкая» на вкус, то дельта может упасть до 40. В посуде, где кипятится такая вода, почти не образуется накипь. Если же дельта воды приближается к цифре 28, то это – идеальная вода. Новая накипь в чайнике от такой воды не только не образуется, но даже старая растворяется.

Ниже этой величины коэффициент поверхностного натяжения воды в естественной природе не встречается. Мы не говорим об экспериментах с водой повышенной текучести, мы говорим о реальной обыденной практике.

В естественных условиях минимальная водная капля может состоять из 20 молекул воды, не меньше. Эти молекулы образуют замкнутую сферическую поверхность (водную каплю), внутри которой и перевозится всё её содержимое. Именно капли таких размеров могут без помех проникать сквозь мембрану в клетку.

Каплей воды в клетку завозятся все «стройматериалы», ею же из клетки вывозятся продукты метаболизма (клеточного обмена веществ). Теперь понимаете, какую работу должен проделать наш организм, чтобы обеспечить «стандартную чистоту» воды, выпитой нами бездумно? А ведь воду в клетку доставляет наш собственный кровоток!

Поэтому и рН крови всегда соответствующий – около 7,4 (7,35 – 7,45). Чувствуете степень жёсткости норм жизнеобеспечения?

Если припомнить опять же школьную программу, то можно сделать для себя маленькое открытие:

мы живём в щелочной среде. Потому что именно щелочная среда – губительна для подавляющего числа патогенных (болезнетворных, болезнепровоцирующих) микроорганизмов.

Кстати, заметим: молекула воды представляет собой правильную трёхгранную пирамиду, в вершинах которой располагаются три иона ОН и один – Н2О2. Поэтому дистиллированная вода и является электролитом.

В одну большую «полимолекулу» воду собирают атомы азота. Разгадка «кессонной болезни» теперь ясна? И попробуйте догадаться, откуда берётся азот в «кипящей» крови быстро поднимающегося водолаза.

Ладно, расскажем вам. Никакой азот в крови водолаза при быстром подъёме с глубины не «кипит». Механизм совсем другой: растворённого в воде азота примерно столько же, сколько его и в воздухе. При повышении давления на воду можно ведь и пресс сломать, верно? Потому что вода – несжимаемое вещество. А при погружении на глубину азот из воды крови выходит и создаёт жёсткую конструкцию-решётку, не позволяющую эту воду сжать.

Человек, в отличие от морских животных и рыб, к проживанию в воде не приспособлен. Тем более – на глубинах. При повышенном давлении (опустился на глубину 10 метров – одна атмосфера добавилась!) человеческому организму приходится компенсировать эти перепады ускоренным обменом веществ, в результате чего образуются излишки углекислоты. Вот эта углекислота и депонируется в воде крови на месте вышедшего из неё азота.

При подъёме азот возвращается на своё законное место, а углекислота – вытесняется. Если процесс подъёма (читай – снижения внешнего давления) идёт не спеша, то углекислота успевает разбежаться по кровотоку без «приключений», а если подъём быстрый – вот вам и «кипение». Только это не азот «кипит», а углекислота. Уяснили? Успели засунуть ныряльщика в барокамеру – спасли, не успели – может и не выжить…

Аналогично поступая (засунуть в барокамеру), можно спасать инфарктников, с которыми приступ приключился на улице. Надо только этими самыми барокамерами оснастить реанимобили.

Когда человечество (точнее – учёная его часть) стало исследовать то, что принято называть «кислотно-щелочной баланс», появилась потребность в градации шкалы «кислота – щёлочь». За эталон был принят потенциал (р) водорода (Н), начального элемента периодической таблицы Менделеева.

Когда же шкала «кислота – щёлочь» была окончательно проградуирована, стали определять границы условий существования различных живых существ в пределах этой шкалы.

Выяснилось, что в кислой среде «0 – 3» ничто живое существовать не может, тем не менее, эта среда необходима для расщепления минералов на составные части.

В желудке человека начальная рН (как только пища попала в желудок) – 1,2. Кислотность содержимого желудка утки ещё выше: утка, если проглотит монету или камешек, растворяет их бесследно. Человек этого, к счастью, сделать не может.

Микроорганизмы, особенно – паразитирующие в человеке, заселяют довольно обширную полосу шкалы рН – от 3 до почти 10. Естественно, наибольшая активность паразитов (более резвое размножение, обусловленное более комфортным питанием) приходится на определённые участки этого диапазона.

Например, самый «человеколюбивый» паразит – трихомонада – наиболее активна в диапазоне рН 4,8 – 6,3. То есть, средняя величина – 5,5. Не находите ассоциацию с рекламными цифрами?

Человек живёт наиболее комфортно и неуязвимо в том диапазоне рН, в котором функционирует его кровоток. Цифра рН крови, повторяю, занимает очень узкий диапазон: 7,35 – 7,45 (средняя 7,4). Ты уже догадался, читатель, что это – щелочной диапазон.

А почему вас иногда так неудержимо тянет на «кисленькое», я вам объясню позже, когда мы будем рассматривать системы выживания организма. Хотя, в принципе, ты уже и сам должен был догадаться. А пока вернёмся к «интерьеру» клетки.

Центральную часть клетки занимает ядро, а если ещё точнее, то – ядрышко, расположенное в середине ядра. В ядрышке производятся рибосомы – необходимейшие компоненты для соединения разрозненных «кирпичиков» в целостный генетический код.

Генокод клетки «записан» в хромосомах, занимающих оставшееся пространство в ядре. Ядро покрыто снаружи двойной мембранной оболочкой, через которую поступают все «команды» управления жизнедеятельностью клетки.

Эти команды обязательны для исполнения – этот момент вы учтите, пожалуйста. Оно вам не раз пригодится.

В окружающем ядро пространстве плавают (и функционируют, постоянно поддерживая

сам процесс нашей жизни) различные «фабрики и заводы» любой нашей клетки. Одни вырабатывают энергию, другие продуцируют белки для точно такой же клетки-«дочки», которая, сформировавшись, заменит клетку-«мать», третьи – собирают эти белки в «блоки», из которых соберётся дочерняя клетка.

Есть и «контролирующие» участки, следящие за правильностью всех соответствующих процессов. То есть, в клетке идёт постоянная работа по самовосстановлению, плюс – по выполнению функций органа, к которому эта клетка принадлежит адресно.

Следовательно, вся жизнедеятельность клетки зависит от привозного сырья. Иными словами, от того, что доставил в клетку кровоток. А в кровоток всё необходимое попадает из кишечника. То, что вам вводят прямо в вену или артерию через капельницу, это уже – «скорая помощь», сами понимаете.

Пока ваш организм здоров, он сам себя обеспечивает всем необходимым. Для этого всего-навсего нужно, чтобы и завозилось всё необходимое «сырьё» в ассортименте и достаточном количестве, и вывозилось из клетки (мусор, отходы) своевременно и надёжно. То есть, чтобы клетка могла функционировать без проблем, её «команды» самой себе были ясно «читаемыми».

А чем всё возить? По каким «магистралям»? Да по кровотоку и везти – иного варианта просто не существует.

КЛЕТКИ НАШЕГО ОРГАНИЗМА

Мы будем говорить о клетках. О тех самых клетках, из которых мы состоим. Но не просто о клетках, а об их содержимом, и – о том, как эти клетки чинить, если они вдруг «заболеют». Видите, в таком вопросе не обойтись без спецтерминологии. С неё и начнём…

Ген – носитель наследственной информации. Аминокислотная цепочка, представляющая собой строго упорядоченный перечень аминокислот – своего рода команды, пошагово выполняя которые, клетка производит точно такую же клетку-близнеца.

Геном – комплект генов, определяющий принадлежность клетки к данной живой особи.

ДНК – молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты, являющая собой двойную скрученную спиралевидную структуру из белоксодержащих элементов, которыми, собственно, и «записан» генокод.

Митохондрии – участки клеток, вырабатывающие аденозинтрифосфорную кислоту (АТФ) – энергетику, необходимую для обеспечения обменных процессов.

«Онкоген» – любой из разновидностей генов трихомонады.

РНК

– односпиральная молекула по типу молекулы ДНК, обеспечивающая «перевод текста» генокода.

Эритроцит – красная кровяная клетка, двояковогнутый диск, заполненный в основном монопольной (а не дипольной, как обычно представляется) формой органического соединения шестивалентного железа, отчего имеет валентность 12 (6+6). Никакой кислород он не переносит, но содержащийся в нём гемоглобин (слово «гемоглобин» расшифровывается как «кровяной шарик») стимулирует расщепление молекул структурированной воды на кислород и водород в тех местах (участках; возле тех клеток, где вот-вот начнутся обменные процессы), где это необходимо в данный момент времени. Стимулирует именно потому, что красный гемоглобин – органические соединения железа.

Лейкоциты – белые кровяные тельца шарообразной формы, в центре которых расположены пирамидкой четыре ядрышка из органических соединений железа. Так как они расположены в виде равносторонней пирамиды, то можно всегда увидеть три ядрышка минимум, а если позволит ракурс, то – четыре.

Это логическое допущение позволило гематологам заявлять о существовании двух видов лейкоцитов: трёх- и четырёхядерных. С тем же успехом можно называть гусей, иногда стоящих на одной ноге, поджав другую, исключительно одноногими. В отличие от обычных, двуногих…

В мировой медицинской терминологии есть ещё один крупный «ляп»: болезнь, именуемую лейкемией, медицина называет белокровием. Бредовость в том, что при лейкемии лейкоцитов в крови практически нет. Если ещё вспомнить, что эритроциты и лейкоциты являются единственными клетками крови, а медики знают ещё какие-то…

Можно ещё добавить, что пары А – Т и Г – Ц работают по принципу колебательного контура детекторного приёмника. Такому приёмнику нужен источник питания? Теперь подумайте о том, что «вечный двигатель» работает в любой нашей живой клетке…

 

ПРОЦЕССЫ В КЛЕТКЕ.

Какую бы клетку нашего организма мы ни рассматривали, во всех идёт одно и то же действо: клетка занимается собственным жизнеобеспечением. То есть, одновременно выполняются две задачи:

Основная, присущая именно этой клетке данного органа – обеспечение функционирования органа (ради этой деятельности клетка, собственно говоря, и существует), и не менее важная задача – воспроизведение клетки-копии.

Обе задачи клетка выполняет, как уже сказано, одновременно. Причём, если функциональные обязательства требуют определённого сырьевого материала, то для репродукции (создания точно такой же свежей клетки) обычно требуется уже иной ассортимент сырья. Отдыха клетка не знает до самой смерти. Как она запрограммирована на постоянную работу, так и трудится.

Здесь уместно выражение «работает, как заведённая». Клетка и действительно как бы заведена: у неё есть конкретная программа всех её действий. В программе указана последовательность операций, их скорость, графики поступления необходимых ингредиентов, «аварийные» мероприятия на случай форс-мажорных ситуаций, система сигнализации и обратной связи.

Одним словом, малюсенькая безмозглая клетка выполняет колоссальную осмысленную работу. Вроде бы осмысленности взяться неоткуда, а вот поди ж ты, к работе здоровой клетки не подкопаешься. И всё потому, что все операции в клетке проводятся, как на станке с ЧПУ (числовым программным управлением), с той лишь разницей, что качество операций на клеточном уровне несоизмеримо выше тех, какие могут быть продемонстрированы на станках с ЧПУ.

Конечно, совсем уж «безмозглой» клетку называть неправомочно: вездесущая нервная система имеет в непосредственной близости от каждой клетки если не «посольство», так «консульство». Иначе нельзя: мозг должен постоянно контролировать прохождение всех процессов в каждой живой клетке.

Имея надежную постоянную связь со «штабом» – мозгом, клетка не отвлекается ни на какие поползновения к самостоятельным действиям. Однако, как только обратная связь нарушается, начинаются проблемы: клетка, обслуживаемая «барахлящим» нервным окончанием, получает как бы «свободу действий» и приступает к работе в «аварийном» режиме.

Так, при ревматоидном полиартрите вместо нормального кальциевого обмена в суставе происходит как бы «обваловка» сустава солями кальция. Чтобы этот процесс нормализовался, необходимо провести целый комплекс мероприятий. Давайте посмотрим, что же это за мероприятия, и как организм с ними справляется. То есть, по какой программе он их проводит.

Известно, что как работает эндокринная система, так и функционирует организм. Сколь долго эндокринная система будет работоспособной, столько человек и проживёт. Руководит деятельностью эндокринной системы эпифиз – шишковидная железа мозга. У эпифиза столько функций, что современная наука ещё не до конца разобралась в их перечне. Достаточно сказать, что все гипнотизёры и экстрасенсы обладают умением использовать эпифиз в своей практической деятельности.

Сегодня медики должны знать, что гормон эпифиза – мелатонин – обеспечивает, пожалуй, наиболее важную программу организма – саморегуляцию.

Пока что эпифиз рассматривают только как железу, регулирующую адаптацию организма к резкой перемене часовых поясов (при дальних перелётах приём мелатонина способствует быстрому вживанию в «новое» время), обеспечивающую нормальный глубокий сон, снижение негативного эффекта при восприятии стрессовых ситуаций. Но важнейшую, основную функцию мелатонина – «рассекречивание» паразитов-трихомонад в кровотоке для лейкоцитов – медики ещё не осознали.

«Загадка» мелатонина заключается в том, что от уровня его концентрации в крови зависит эффективность иммунитета. Если мелатонина менее 20% естественного максимума (который в идеале бывает у 25-летнего здорового человека), то иммунитет как бы «игнорирует» присутствие трихомонад в кровотоке. Это позволяет паразитам беспрепятственно строить свои колонии, которые и называются раковыми опухолями.

Так как обычно по достижению возраста 60 лет генокод ДНК клеток человеческого организма (по версии Оловникова) укорачивается, то это приводит к тем самым преобразованиям, которые принято называть естественные возрастные (старческие) изменения. Выражаются эти изменения в первую очередь снижением, а в дальнейшем и деградацией репродуктивных способностей.

То, что этот фактор – яркий показатель изменения работы эндокринной системы, видимо никому из врачей поликлиник не приходило в голову. Поэтому, каждый случай восстановления у женщин пенсионного возраста менструального цикла панически пугает медиков. Тем более, что эти женщины в массе своей – больные медики, решившие избавиться от онкопатологий. Пугает сам факт реального омоложения, происходящий с ними на этом этапе. То есть, сохранение внешнего более моложавого вида их устраивает, но причину, восстанавливающую «товарный» вид, они не воспринимают как действительность: в программе вуза этого не было…

Клетки, где бы они ни были топографически расположены, реагируют лишь на те сигналы, которые им даёт эндокринная система. Мозг здесь не отрицается в качестве «главного руководителя». Просто роль эндокринной системы принижать неразумно.

Хотя в эндокринной системе неправомочно выделять более важные и менее важные железы, наш организм по-разному реагирует на сбои в работе отдельных систем и, соответственно, желез. Ведущей железой, управляющей работой эндокринной системы, стоит признать эпифиз. Но с оговоркой, что сам по себе он – не «пуп земли». Например, состояние женского организма преимущественно определяет «триада»: эпифиз, щитовидная железа и яичники. Если эти три железы в норме, то «подремонтировать» организм большого труда не составит.

А вдруг у женщины яичники удалены? И это – не повод отчаиваться: у неё ведь есть надпочечники, которые не только депонируют всевозможные гормоны, но и умеют их воспроизводить из соответствующего «сырья». В том числе, беспроблемно вырабатываются половые гормоны при отсутствии яичников. Эндокринологи в этом убеждаются всякий раз, когда обращаются к нам за помощью в «починке» собственного организма.

Вернёмся к процессам в клетке. Примерно 200000000000000 (14 нулей!!) атомных групп (то есть – молекул) задействовано в одновременной работе только одной нашей клетки. Начнём с основного фактора, обусловливающего жизнь клетки, – энергообеспечения. Как известно из школьной программы, все процессы в Природе могут проходить лишь по законам физики и химии. Разделение этих разделов науки на самостоятельные – чисто условное, чтобы не перегружать мозги узких специалистов. Законы Природы – едины для всего сущего в природе.

Так вот: электронейтральные молекулы электронейтральны лишь номинально, так как заряды составляющих их атомов или атомных групп просто уравновешивают друг друга.

Противоположные заряды притянулись, образовали единую группу и стали «выглядеть» электронейтральными, то есть они – стали как бы с «нулевым»

зарядом. Такие молекулы с «нулевыми» зарядами называются диполями. И «угадать» их потенциал трудно не только медику.

То есть, пока их заряды не востребованы, то они и не проявляются. Например, если у вас на полке стоит аккумулятор, то можно определить, «пустой» он или имеет заряд, лишь после того, как к аккумулятору присоединён приёмник электроэнергии.

А так – стоит он себе, и стоит: кто его знает, что в нём… Но стоит подсоединить любой приёмник-датчик, как всё становится ясным: и наличие заряда, и его объём. Кстати, почему скорость распространения электроэнергии по проводам не может превышать скорость света, знаете?

Раскрываем секрет: вокруг любого источника энергии распространяется электрическое поле, которое мы не можем видеть лишь по причине ограниченного диапазона волнового восприятия нашими органами чувств (компенсируют этот «дефект» надписи на столбах ЛЭП, типа «не влезай, убьёт!»), но это ещё не значит, что «тока нет».

Как только к источнику энергии подключается приёмник энергии, то все диполи, из которых состоит материал проводника, начинают быстренько ориентироваться в электрическом поле источника энергии, выстраиваясь строго по цепочке: «+ – + – + – + – » и так далее.

Скорость «выстраивания» диполей в длину ограничена величиной скорости света в вакууме. То есть, если протянуть провод от Земли до Луны и назад, подсоединить к одному концу проводки электрическую лампочку, а другой вставить в сеть, то лампочка зажжётся не сразу. Да ещё при условии, что сопротивление провода такое же, как для электромагнитных волн в вакууме. Сколько нужно времени, чтобы все диполи в проводе «правильно» выстроились и смогли перенести электрический заряд? Это – просто для понимания сути процесса. Потому, что в клетке суть остаётся та же: для того, чтобы химические процессы преобразования могли проходить, необходимо их направлять. Ведь все те процессы, которые мы привыкли воспринимать просто как жизнь, подчиняются законам Природы о химических взаимодействиях под влиянием слаботочных электрических полей.

А слаботочные электрические поля определённой напряжённости создаёт в себе сама клетка посредством «электростанций» – митохондрий. Есть соответствующее сырьё – будет «ток», нет сырья – нет и энергии. Перестала поступать энергия – начинают действовать законы энтропии: оставленная без управления система становится безжизненной и начинает хаотически разрушаться. Потому лишь, что энергетических сдерживающих факторов больше нет.

Здесь и везде в тексте под понятием «жизнь» подразумевается саморегулирующаяся деятельность как всего организма, так и отдельно взятых его фрагментов, в том числе – клеток.

Таким образом, мы с вами пришли к выводу, что без наличия самостоятельно вырабатываемой энергии жизнь в клетке прекращается.

Энергию обеспечивает аденозинтрифосфорная кислота – АТФ. Поэтому, если чувствуешь себя неважно, а врач предлагает тебе поколоть АТФ, не артачься – это тебе поможет однозначно. Просто митохондрии твоих клеток не могут самостоятельно обеспечить необходимый энергетический «объём». Энергия ведь расходуется неравномерно, строго по потребностям.

Например, если питаться одним лишь варёным мясом (нежирной говядиной), то на его переработку и дальнейшее усвоение уходит такая уйма энергии, что организм не успевает избавиться от токсинов и шлаков (в изобилии образующихся при таком питании), и самоотравляется.

Понимание этого механизма и обеспечило появление такой «гуманной» китайской казни: осуждённого кормили только варёным мясом, и максимум через три недели он умирал сам.

Кстати сказать, аргентинки говядину не едят, хотя их страна – крупнейший поставщик говядины на мировой рынок. Они опытным путём определили, что после употребления говядины начинают неприятно потеть. А приглашать на танго дурно пахнущую женщину как-то не принято.

Тут надо бы упомянуть ещё один момент, нигде в медицине не освещённый: это – скорость прохождения сигнала по нервной сети. Сигнал-то – непрерывный! А воспринимается он нами – дискретно: за секунду 32 «сеанса» по 0,002 секунды. Остальное время – паузы, во время которых наш мозг – отдыхает… Но в форсмажорных обстоятельствах мы видим непрерывный процесс, во всех его эволюционных стадиях. Это – что-то с чем-то…

Митохондрии используют для производства АТФ только энергонасыщенное сырьё. Чем выше его энергетический потенциал, тем лучше. Причём, организм сам даёт тебе понять, что «набит энергией под завязку» – ты просто не хочешь ничего есть.

Само собой, речь идёт о ситуации, когда питается здоровый человек. Больному – не до еды: ему бы от шлаков и токсинов избавиться, вот он и лежит неподвижно и лишь водичку пьёт. Да ещё АТФ в инъекциях принимает: своей-то мало…

Сырьё энергетическое для всех обитателей Земли поступает от Солнца. Сначала солнечная энергия преобразуется растениями и аккумулируется в хлорофилле, а затем уже хлорофилл трансформируется в гемоглобин нашей крови.

Плоды, семена и вообще все части растения аккумулируют солнечную энергию, но – по-разному. Да и сами растения можно классифицировать по степени усвоения и аккумулирования ими солнечной энергии. Хищники ведь едят травку за милую душу. А упор на животную пищу хищники делают потому лишь, что она быстрее восстанавливает их собственные белковые затраты. Тем не менее, основная пища хищников – растительная. Это вам о чём-то говорит?

А трансформируется любая (в основном – механическая) форма энергии в электрическую лишь в присутствии (точнее – посредством) таких элементов как кремний и германий.

Поэтому без кремнийорганических соединений в повседневной пище мы просто не выживем. Достаточно самообеспеченная энергетикой клетка в состоянии нормально проводить все необходимые “производственные” операции. Первейшая её задача – обеспечить себе клетку-преемницу после того, как её собственный жизненный ресурс исчерпается и клетка аутолизируется (растворится, распадётся на составные части).

Некоторые элементы вещества тела клетки, годные к дальнейшему использованию, будут применены при дальнейших “строительно-монтажных” работах. Другие, возможность частичного использования которых ещё сохранилась, будут применены там, где необходимо.

Те же, чьи останки уже ни на что не пригодны, будут выведены за пределы организма через выводящую систему (тот же кишечник, с потом или мочой). Попадут они в выводящую систему также только по кровотоку. Понимание этого заставит вася более уважительно относиться к составу и качеству собственной крови.

Замечаете, что мы вынуждены постоянно касаться проблем вроде бы не тех конкретных, “адресных”, которые рассматриваем, а – взаимосвязь целых систем организма? Ничего не поделаешь – всё настолько связано-перевязано, что отдельно разбирать процессы и неудобно, и непонятно.

Наиболее интересным и важным процессом в клетке является процесс создания генокода клетки следующего поколения. Он заслуживает того внимания, которое мы с вами сейчас ему уделим.

Генокод «записан» в дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК) – самой, пожалуй, сложной единице всего нашего организма. Он представляет собой конкретный «строительный план» создания клетки данного органа данного человека. Элементов, из которых собран этот план, всего 4. Но от того, каким образом они (вернее, их парные связки, состоящие из двух постоянных «кирпичиков») соединены, зависит и функционирование, и само существование новой клетки.

вы уже знаете, что речь идёт об А, Т, Г и Ц (У). Аденин (А) обычно всегда связан с тимином (Т), а гуанин (Г) – с цитозином (Ц). Это в рибонуклеиновой кислоте (РНК) цитозин заменён на урацил (У).

Белок, служащий сырьём для материала генокода, состоит из незаменимых аминокислот, то есть – таких, которые наш организм не вырабатывает самостоятельно. Они должны поступать только из растительной пищи. Запомните этот важный момент .

Так вот: длиннющая (до двух метров) цепочка ДНК (и как она умещается в махонькой клетке? Это же представить надо, верно ведь?), закрученная в специфически уложенную спираль, вместе с похожей на неё цепочкой такой же длинной (но одинарной) молекулы РНК, приступают к процессу воспроизводства новой клетки. Цепочка ДНК разворачивается ровно на 4 элемента, то же самое делает цепочка РНК, элементы «сверяются», «считываются», и РНК отправляет полученную информацию дальше – на рибосомы. Эти элементы, производимые в ядрышке клетки, «сшивают» вновь полученные белки в единое целое, которому предстоит стать молекулой ДНК дочерней клетки.

Цепочки ДНК и РНК опять закручиваются, потом раскручиваются на 4 следующих элемента, снова закручиваются, вновь раскручиваются на следующий «считываемый» отрезок, и так далее, пока вся информация не будет до конца переработана. Такая кропотливая работа движется на удивление быстро, и, что характерно, выполняется самым тщательным образом. Одним словом, происходит полное копирование генетического материала будущей клетки.

Но ведь этот генетический материал, несущий все наследственные признаки, должен быть из чего-то собран? Ведь если какой-то малости не хватит, то клетка-близнец уже не получится!

А раз не получилась именно такая клетка, какой она должна быть в идеальном варианте, то как мы можем требовать от неё идеальной работы? Это называется нарушением генокода или генной мутацией. Вы уже догадались, что заболевание гарантировано? Только не отчаивайтесь: клетка ведь делится не последний раз, и вы сможете починить её генокод, если успеете «встрять в процесс».

Не затягивате с этим делом, и вот почему: все наши органы, как и их составные части (клетки), пока живы, излучают колебания определённой частоты. Для здоровых органов и клеток – раз и навсегда выверенные и постоянные. Колебания, кстати, если помните, характеризуются не только частотой, но и длиной волны.

Сегодня имеются приборы, при помощи которых эти параметры легко отслеживаются, фиксируются и даже – корректируются. С помощью таких приборов моментально диагностируются нарушения в работе органов.

Следовательно, клетки органов, имеющих отклонения от нормальных параметров излучения – с нарушенным генокодом. То, что генокод нарушен, вроде бы не так страшно: мы ведь только что говорили о том, что его можно «чинить». Куда опаснее другое: частота колебаний (и длина их волны) у клетки с дефектным генокодом уже отличается от эталонной. И тут срабатывает принцип «свято место пусто не бывает»: живущие в симбиозе со всеми элементами нашего организма вирусы (их пока не обнаружили лишь в волосах и ногтях), подчиняясь законам Природы, начинают активно проникать в клетку и встраиваться в её генокод.

Но механизм попадания вируса в клетку вам понятен? Это – следствие изменения напряжённости электрического поля, провоцирующее «исправить положение». Вот вирус и «исправляет», внедряясь в генокод именно в дефектном месте.

Дальнейшее вы знаете: в процессе «считывания» генокода сначала идёт сборка материала непосредственно клетки, а как только «считался» вирус, то основная работа – побоку, и начинается тиражирование вирусов. Вирус-то ведь – тоже генокод, и не более того. Но генокод – не элемента клетки.

Поэтому, когда клетка наполняется чёрт-те чем (вирусами), она самоотравляется. Не зря слово «вирус» переводится как «яд». Разрушающаяся клетка нарушает и дезорганизует созидательную работу соседних клеток, отвлекает иммунитет на «уборку дополнительного мусора», провоцирует заражение вирусами других клеток. Это – энтропия, хаотическое разрушение.

Чем быстрее начнётся управление процессом, тем выше уверенность, что процесс будет остановлен.

Хотя терминология последних фраз – чисто «физическая», не пугайтесь: в школе вам ведь не раз приходилось сталкиваться с определениями типа: «физический объект», «физическое тело». Вас это не смущало, так как речь шла о теле, имеющем в окружающей нас действительности вполне осязаемые параметры (длина, ширина, высота, вес, температура, скорость либо состояние покоя и т.д.), а также – цвет, запах и даже тенденции к изменению формы. Почему же вы недоумеваете, когда речь заходит о вас как физическом теле? Точно такие же физические тела – все твои клетки.

Так что ваш организм – сборный объект из множества физических тел. Поэтому у целостного организма есть все присущие физическому телу признаки. А раз составляющие всех организмов – различные, то и организмы существенно отличаются друг от друга. Когда при одном и том же диагнозе двум людям с похожими параметрами назначаются различные программы лечения, они почему-то вдруг забывают, что у каждого – свой собственный, ни на кого не похожий, уникальный организм. Общими являются только ситуации, в которых организмы функционируют.

Обратите внимание: группа людей ожидает на остановке транспорт. Одни стоят неподвижно, другие – переминаются с ноги на ногу, третьи – медленно прохаживаются туда-сюда. У какой группы людей меньше энергетические затраты?

Не спеши с ответом, попытайся подумать. Крепко подумав, вы придёте к выводу: меньше всего тратят энергию на бездействие в ожидании транспорта – прохаживающиеся люди. И лишь потому, что для поддержания равновесия и вертикальной устойчивости они задействуют минимум элементов своей костно-

мышечной системы. С осознанием этой истины даже в воинских частях часовым на посту №1 (у Знамени части) разрешено стоять по стойке «вольно», переходя на «смирно» лишь в оговоренных Уставом случаях.

Толстушки, мающиеся от переизбытка энергии! Попробуйте постоять по стойке «смирно» хотя бы полчаса! А потом потерпите и не ешьте ничего калорийного, так как голод проснётся после этого стояния – зверский. Только не радуйтесь столь дешёвому способу потощания – вам всё равно не удастся выстоять все полчаса, так как ещё раньше вас настигнет голодный обморок. После этого вы будете внимательнее относиться к своему организму, потому что только такие наглядные примеры «тычут носом в истину» самовлюблённых умников, не верящих ни во что, кроме сведений от подруг, всезнающих дворовых старушек, реклам и участковых врачей.

И вот вам «бомба» о вирусах: наш умный организм помнит, что любой вирус укутан в липидную (жировую) оболочку, которая растворяется при температуре, слегка превышающей нормальную температуру человеческого тела. Поэтому, когда собственных иммунных сил не хватает, у человека снижается температура до приблизительно 35 градусов Цельсия.

Бестолковый врач, сходу не разобравшись в причине столь неожиданного падения температуры (то, что человек чувствует себя великолепно, врача в этот момент как-то не занимает), стандартно рекомендует (точнее – настаивает!) срочно принять малину, липовый цвет, и тому подобное. Человек сдуру следует совету и … у него проявляется вирусная инфекция. Вирус-то в клетку таки попал…

Ну что, хватит пока говорить о клетке? Всё равно далее по тексту эта проблема будет время от времени всплывать в необходимых случаях. Вот тогда мы и будем её развивать, привязывая к конкретным процессам. Пока будем считать, что память мы освежили и снова осознали, что все обменные процессы в нашем организме проходят на клеточном уровне.

xn--80ajzkav.xn--p1ai

Клетка (биология) — это… Что такое Клетка (биология)?

Кле́тка — элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов (кроме вирусов, о которых нередко говорят как о неклеточных формах жизни), обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию. Все ткани живых организмов либо, как многоклеточные животные, растения и грибы, состоят из множества клеток, либо, как многие простейшие и бактерии, являются одноклеточными организмами. Раздел биологии, занимающийся изучением строения и жизнедеятельности клеток, получил название цитологии. В последнее время принято также говорить о биологии клетки, или клеточной биологии (англ. Cell biology).

Строение клеток

Все клеточные формы жизни на земле можно разделить на два надцарства на основании строения составляющих их клеток — прокариоты (предъядерные) и эукариоты (ядерные). Прокариотические клетки — более простые по строению, по-видимому, они возникли в процессе эволюции раньше. Эукариотические клетки — более сложные, возникли позже. Клетки, составляющие тело человека, являются эукариотическими.

Несмотря на многообразие форм организация клеток всех живых организмов подчинена единым структурным принципам.

Живое содержимое клетки — протопласт — отделено от окружающей среды плазматической мембраной, или плазмалеммой. Внутри клетка заполнена цитоплазмой, в которой расположены различные органоиды и клеточные включения, а также генетический материал в виде молекулы ДНК. Каждый из органоидов клетки выполняет свою особую функцию, а в совокупности все они определяют жизнедеятельность клетки в целом.

Прокариотическая клетка

Прокариоты (от лат. pro — перед, до и греч. κάρῠον — ядро, орех) — организмы, не обладающие, в отличие от эукариот, оформленным клеточным ядром и другими внутренними мембранными органоидами (за исключением плоских цистерн у фотосинтезирующих видов, например, у цианобактерий). Единственная крупная кольцевая (у некоторых видов — линейная) двухцепочечная молекула ДНК, в которой содержится основная часть генетического материала клетки (так называемый нуклеоид) не образует комплекса с белками-гистонами (так называемого хроматина). К прокариотам относятся бактерии, в том числе цианобактерии (сине-зелёные водоросли), и археи. Потомками прокариотических клеток являются органеллы эукариотических клеток — митохондрии и пластиды.

Эукариотическая клетка

Эукариоты (эвкариоты) (от греч. ευ — хорошо, полностью и κάρῠον — ядро, орех) — организмы, обладающие, в отличие от прокариот, оформленным клеточным ядром, отграниченным от цитоплазмы ядерной оболочкой. Генетический материал заключён в нескольких линейных двухцепочечных молекулах ДНК (в зависимости от вида организмов их число на ядро может колебаться от двух до нескольких сотен), прикреплённых изнутри к мембране клеточного ядра и образующих у подавляющего большинства (кроме динофлагеллят) комплекс с белками-гистонами, называемый хроматином. В клетках эукариот имеется система внутренних мембран, образующих, помимо ядра, ряд других органоидов (эндоплазматическая сеть, Аппарат Гольджи и др.). Кроме того, у подавляющего большинства имеются постоянные внутриклеточные симбионты-прокариоты — митохондрии, а у водорослей и растений — также и пластиды.

Схематическое изображение животной клетки, цифрами отмечены некоторые субклеточные компоненты: (1) ядрышко, (2) клеточное ядро, (3) рибосома, (4) везикула, (5) шероховатый эндоплазматический ретикулум (ЭР), (6) аппарат Гольджи, (7) цитоскелет, (8) гладкий ЭР, (9) митохондрия, (10) вакуоль, (11) цитоплазма, (12) лизосома, (13) центриоль
Строение эукариотической клетки
Поверхностный комплекс животной клетки

Состоит из гликокаликса, плазмалеммы и расположенного под ней кортикального слоя цитоплазмы. Плазматическая мембрана называется также плазмалеммой, наружной клеточной мембраной. Это биологическая мембрана, толщиной около 10 нанометров. Обеспечивает в первую очередь разграничительную функцию по отношению к внешней для клетки среде. Кроме этого она выполняет транспортную функцию. На сохранение целостности своей мембраны клетка не тратит энергии: молекулы удерживаются по тому же принципу, по которому удерживаются вместе молекулы жира — гидрофобным частям молекул термодинамически выгоднее располагаться в непосредственной близости друг к другу. Гликокаликс представляет из себя «заякоренные» в плазмалемме молекулы олигосахаридов, полисахаридов, гликопротеинов и гликолипидов. Гликокаликс выполняет рецепторную и маркерную функции. Плазматическая мембрана животных клеток в основном состоит из фосфолипидов и липопротеидов со вкрапленными в нее молекулами белков, в частности, поверхностных антигенов и рецепторов. В кортикальном (прилегающем к плазматической мембране) слое цитоплазмы находятся специфические элементы цитоскелета — упорядоченные определённым образом актиновые микрофиламенты. Основной и самой важной функцией кортикального слоя (кортекса) являются псевдоподиальные реакции: выбрасывание, прикрепление и сокращение псевдоподий. При этом микрофиламенты перестраиваются, удлиняются или укорачиваются. От структуры цитоскелета кортикального слоя зависит также форма клетки (например, наличие микроворсинок).

Структура цитоплазмы

Жидкую составляющую цитоплазмы также называют цитозолем. Под световым микроскопом казалось, что клетка заполнена чем-то вроде жидкой плазмы или золя, в котором «плавают» ядро и другие органоиды. На самом деле это не так. Внутреннее пространство эукариотической клетки строго упорядочено. Передвижение органоидов координируется при помощи специализированных транспортных систем, так называемых микротрубочек, служащих внутриклеточными «дорогами» и специальных белков динеинов и кинезинов, играющих роль «двигателей». Отдельные белковые молекулы также не диффундируют свободно по всему внутриклеточному пространству, а направляются в необходимые компартменты при помощи специальных сигналов на их поверхности, узнаваемых транспортными системами клетки.

Эндоплазматический ретикулум

В эукариотической клетке существует система переходящих друг в друга мембранных отсеков (трубок и цистерн), которая называется эндоплазматическим ретикулумом (или эндоплазматическая сеть, ЭПР или ЭПС). Ту часть ЭПР, к мембранам которого прикреплены рибосомы, относят к гранулярному (или шероховатому) эндоплазматическому ретикулуму, на его мембранах происходит синтез белков. Те компартменты, на стенках которых нет рибосом, относят к гладкому (или агранулярному) ЭПР, принимающему участие в синтезе липидов. Внутренние пространства гладкого и гранулярного ЭПР не изолированы, а переходят друг в друга и сообщаются с просветом ядерной оболочки.

Аппарат Гольджи

Аппарат Гольджи представляет собой стопку плоских мембранных цистерн, несколько расширенных ближе к краям. В цистернах Аппарата Гольджи созревают некоторые белки, синтезированные на мембранах гранулярного ЭПР и предназначенные для секреции или образования лизосом. Аппарат Гольджи асимметричен — цистерны располагающиеся ближе к ядру клетки (цис-Гольджи) содержат наименее зрелые белки, к этим цистернам непрерывно присоединяются мембранные пузырьки — везикулы, отпочковывающиеся от эндоплазматического ретикулума. По-видимому, при помощи таких же пузырьков происходит дальнейшее перемещение созревающих белков от одной цистерны к другой. В конце концов от противоположного конца органеллы (транс-Гольджи) отпочковываются пузырьки, содержащие полностью зрелые белки.

Ядро

Клеточное ядро содержит молекулы ДНК, на которых записана генетическая информация организма. В ядре происходит репликация — удвоение молекул ДНК, а также транскрипция — синтез молекул РНК на матрице ДНК. В ядре же синтезированные молекулы РНК претерпевают некоторые модификации (например, в процессе сплайсинга из молекул матричной РНК исключаются незначащие, бессмысленные участки), после чего выходят в цитоплазму. Сборка рибосом также происходит в ядре, в специальных образованиях, называемых ядрышками. Компартмент для ядра — кариотека — образован за счет расширения и слияния друг с другом цистерн эндоплазматической сети таким образом, что у ядра образовались двойные стенки за счет окружающих его узких компартментов ядерной оболочки. Полость ядерной оболочки называется люменом или перинуклеарным пространством. Внутренняя поверхность ядерной оболочки подстилается ядерной ламиной, жесткой белковой структурой, образованной белками-ламинами, к которой прикреплены нити хромосомной ДНК. В некоторых местах внутренняя и внешняя мембраны ядерной оболочки сливаются и образуют так называемые ядерные поры, через которые происходит материальный обмен между ядром и цитоплазмой.

Цитоскелет

К элементам цитоскелета относят белковые фибриллярные структуры, расположенные в цитоплазме клетки: микротрубочки, актиновые и промежуточные филаменты. Микротрубочки принимают участие в транспорте органелл, входят в состав жгутиков, из микротрубочек строится митотическое веретено деления. Актиновые филаменты необходимы для поддержания формы клетки, псевдоподиальных реакций. Роль промежуточных филаментов, по-видимому, также заключается в поддержании структуры клетки. Белки цитоскелета составляют несколько десятков процентов от массы клеточного белка.

Центриоли

Центриоли представляют собой цилиндрические белковые структуры, расположенные вблизи ядра клеток животных (у растений центриолей нет). Центриоль представляет собой цилиндр, боковая поверхность которого образована девятью наборами микротрубочек. Количество микротрубочек в наборе может колебаться для разных организмов от 1 до 3.

Вокруг центриолей находится так называемый центр организации цитоскелета, район в котором группируются минус концы микротрубочек клетки.

Перед делением клетка содержит две центриоли, расположенные под прямым углом друг к другу. В ходе митоза они расходятся к разным концам клетки, формируя полюса веретена деления. После цитокинеза каждая дочерняя клетка получает по одной центриоли, которая удваивается к следующему делению. Удвоение центриолей происходит не делением, а путем синтеза новой структуры, перпендикулярной существующей.

Центриоли, по-видимому, гомологичны базальным телам жгутиков и ресничек.

Митохондрии

Митохондрии — особые органеллы клетки, основной функцией которых является синтез АТФ — универсального носителя энергии. Дыхание (поглощение кислорода и выделение углекислого газа) происходит также за счет энзиматических систем митохондрий.

Внутренний просвет митохондрий, называемый матриксом отграничен от цитоплазмы двумя мембранами, наружной и внутренней, между которыми располагается межмембранное пространство. Внутренняя мембрана митохондрии образует складки, так называемые кристы. В матриксе содержатся различные ферменты, принимающие участие в дыхании и синтезе АТФ. Центральное значение для синтеза АТФ имеет водородный потенциал внутренней мембраны митохондрии.

Митохондрии имеют свой собственный ДНК-геном и прокариотические рибосомы, что безусловно указывает на симбиотическое происхождение этих органелл. В ДНК митохондрий закодированы совсем не все митохондриальные белки, большая часть генов митохондриальных белков находятся в ядерном геноме, а соответсвующие им продукты синтезируются в цитоплазме, а затем транспортируются в митохондрии. Геномы митохондрий отличаются по размерам: например геном человеческих митохондрий содержит всего 13 генов. Самое большое число митохондриальных генов (97) из изученных организмов имеет простейшее Reclinomonas americana.

Сопоставление про- и эукариотической клеток

Наиболее важным отличием эукариот от прокариот долгое время считалось наличие оформленного ядра и мембранных органоидов. Однако к 1970—1980-м гг. стало ясно, что это лишь следствие более глубинных различий в организации цитоскелета. Некоторое время считалось, что цитоскелет свойственен только эукариотам, но в середине 1990-х гг. белки, гомологичные основным белкам цитоскелета эукариот, были обнаружены и у бактерий.

Именно наличие специфическим образом устроенного цитоскелета позволяет эукариотам создать систему подвижных внутренних мембранных органоидов. Кроме того, цитоскелет позволяет осуществлять эндо- и экзоцитоз (как предполагается, именно благодаря эндоцитозу в эукариотных клетках появились внутриклеточные симбионты, в том числе митохондрии и пластиды). Другая важнейшая функция цитоскелета эукариот — обеспечение деления ядра (митоз и мейоз) и тела (цитотомия) эукариотной клетки (деление прокариотических клеткок организовано проще). Различия в строении цитоскелета объясняют и другие отличия про- и эукариот — например, постоянство и простоту форм прокариотических клеток и значительное разнообразие формы и способность к её изменению у эукариотических, а также относительно большие размеры последних. Так, размеры прокариотических клеток составляют в среднем 0,5—5 мкм, размеры эукариотических — в среднем от 10 до 50 мкм. Кроме того, только среди эукариот попадаются поистине гигантские клетки, такие как массивные яйцеклетки акул или страусов (в птичьем яйце весь желток — это одна огромная яйцеклетка), нейроны крупных млекопитающих, отростки которых, укрепленные цитоскелетом, могут достигать десятков сантиметров в длину.

Анаплазия

Разрушение клеточной структуры (например, при злокачественных опухолях) носит название анаплазии.

История открытия клеток

Первым человеком, увидевшим клетки, был английский учёный Роберт Гук (известный нам благодаря закону Гука). В 1663 году, пытаясь понять, почему пробковое дерево так хорошо плавает, Гук стал рассматривать тонкие срезы пробки с помощью усовершенствованного им микроскопа. Он обнаружил, что пробка разделена на множество крошечных ячеек, напомнивших ему монастырские кельи, и он назвал эти ячейки клетками (по-английски cell означает «келья, ячейка, клетка»). В 1674 году голландский мастер Антоний ван Левенгук (Anton van Leeuwenhoek, 1632—1723) с помощью микроскопа впервые увидел в капле воды «зверьков» — движущиеся живые организмы. Таким образом, уже к началу XVIII века учёные знали, что под большим увеличением растения имеют ячеистое строение, и видели некоторые организмы, которые позже получили название одноклеточных. Однако клеточная теория строения организмов сформировалась лишь к середине XIX века, после того как появились более мощные микроскопы и были разработаны методы фиксации и окраски клеток. Одним из её основоположников был Рудольф Вирхов, однако в его идеях присутствовал ряд ошибок: так, он предполагал, что клетки слабо связаны друг с другом и существуют каждая «сама по себе». Лишь позднее удалось доказать целостность клеточной системы.

См. также

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

dic.academic.ru

Клетка (биология) — Циклопедия

Внутренняя жизнь клетки (The Inner Life of the Cell) Жизнь клетки и взаимодействие ее с вирусом

Клетка — это наименьшая единица жизни, несущая гены и способная к обмену веществ, самопочинке и воспроизведению. Может совпадать с одноклеточным или образовывать многоклеточный организм из своих специализированных копий. Типичные размеры: 1-100 μм.

Сравнение прокариотической и эукариотической клеток

Клетки разделяются на прокариотические и эукариотические.

Единицей энергетического обмена клетки является АТФ, получаемая из глюкозы двумя способами: общим для всех клеток анаэробным гликолизом и специфичным для митохондрий эукариот цитратным циклом.

Как правило, клетки размножаются делением материнской клетки на две дочерние, что является одной из фаз клеточного цикла. У эукариот деление более сложно и состоит из двух фаз: митоза или мейоза (части полового процесса) и последующего цитокинеза.

Клетка постоянно балансирует на пороге тепловой смерти, что объясняется биохимическими свойствами белков — их эффективность растет с повышением температуры. При превышении этого порога начинается массовая денатурация (распад и плавление) клеточных белков.

Обнаружены Робертом Гуком в 1665 году. В 1839 году Теодор Шванн и Маттиас Шлейден сформулировали клеточную теорию строения живого, но неправильно доказали воспроизведение клетки.

Схема строения животной клетки: 1 — ядрышко; 2 — ядро; 3 — рибосомы; 4 — везикула; 5, 8 — эндоплазматическая сеть; 6 — комплекс Гольджи; 7 — клеточная мембрана; 9 — митохондрии; 10 — вакуоли; 11 — цитоплазма; 12 — лизосомы; 13 — центриоли.

Существует множество разнообразных по форме и размерам клеток. Клетки могут быть плоскими, веретенообразными, шарообразными, иметь отростки. Как правило, их форма зависит от положения в организме и той функции, которую они выполняют. А функции, в свою очередь, определяются наружным и внутренним строением.

Почти все клетки организма человека и животных имеют принципиально схожую структуру. Снаружи они покрыты плазматической мембраной, которая отграничивает содержимое клеток от внешней среды. Внутри находятся ядро и цитоплазма с органоидами.

Плазматическая мембрана обеспечивает восприятие и передачу сигналов, поступающих из окружающей среды, внутрь клетки. Через мембрану осуществляется поступление в клетку одних веществ и выведение из нее — других. Все эти процессы отличаются особым строением мембраны и позволяют сохранять неорганические и органические вещества внутри клетки в строго определенных концентрациях, то есть поддерживать постоянство химического состава клетки.

Все живые клетки состоят из цитоплазмы (заполняет внутреннее пространство клетки) в которой размещаются различные органоиды и клеточные включения, а также генетический материал в виде молекулы ДНК. Цитоплазма — полужидкая (студнеподобная) внутренняя среда клетки. В ней располагаются постоянные специализированные структуры — органоиды, а также непостоянные компоненты, или включении (жиры, гликоген, пигменты). К органоидам клетки относятся: Эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, лизосомы, комплекс Гольджи и др. Они выполняют жизненно важные функции, обеспечивая все виды деятельности клетки.

В органоидах, которые называются митохондрии, вырабатываются соединения, являющиеся источником энергии. В лизосомах благодаря активности специфических белков (ферментов) происходят процессы расщепления сложных органических молекул, попавших в клетку, до более простых. Так клетка синтезирует необходимые ей соединения.

Обязательной частью любой способной к делению клетки является ядро. Оно контролирует практически все функции клетки, включая деление. Обычно в клетке имеется одно ядро, реже — несколько или много. В ядре располагаются хромосомы, содержащие ДНК, в которой заключена наследственная информация. Все клетки человеческого тела имеют по 46 хромосом. Исключением являются половые, в которых содержится лишь 23 хромосомы.

У некоторых клеток имеются жгутики, реснички, сократительные нити — органоиды специального назначения.

Пространство клетки ограничивается клеточной оболочкой[1]. Растительные клетки покрыты твердой оболочкой из пор, содержат хлоропласт.

Существование в клетке ядра является основой разделения клеток на ядерные и безъядерные, но на самом деле разница в строении клеток этих групп касается не только ядер.

Организмы могут состоять как из одной так и из многих клеток. В многоклеточных организмах клетки различных органов значительно отличаются друг от друга как по морфологическому, так и по биохимическому строению.

Клетки живых организмов содержат несколько видов химических соединений с разным строением и свойствами. Состав этих сочетаний может отличаться в разных групп организмов. Большая часть клетки состоит из воды (70 — 80 %)[2]. Она создает благоприятную среду осуществления биохимических реакций, а также может быть результатом биохимических реакций. Состав остальных элементов обычно подается в далях к массе клетки без учета воды.

40-60 % сухой массы клетки состоит из белков, выполняющих различные функции, от строительной и регулятивными к транспортной и многих других[3]. В свою очередь белки состоят из аминокислот. В большинстве белков к аминокислотам присоединены другие элементы, что придает им специфические свойства.

Кроме белков, аминокислоты составляют пептиды и полипептиды. Они выполняют различные функции, являются гормонами, натуральными антибиотиками и т. д.

Нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК), играют важную роль в передаче наследственной информации, а также в биосинтезе белков.

Углеводы выполняют главную энергетическую функцию, и функцию накопления энергии.

Липиды составляют основу клеточной оболочки, но кроме этого они участвуют почти во всех клеточных процессах (регулятивных, транспортных, коммуникационных, метаболических).

Клетка состоит из следующих химических элементов: кислород (65 % массы тела человека), углерод (18 % массы тела человека), водород (10 % массы тела человека), азот (3 % массы тела человека) и другие элементы, которые составляют менее 2 % массы тела человека.

[править] Свойства клетки

Большинство клеток многоклеточного организма не имеют непосредственной связи с внешней средой. Средой обитания клеток является межклеточная, тканевая жидкость. Между клеткой и этой жидкостью постоянно осуществляется обмен различными соединениями. Совокупность всех видов превращений веществ и энергии в клетках, а значит, и в организме, называется обменом веществ. Обмен веществ и энергии обеспечивает процессы жизнедеятельности клетки и ее связь с окружающей средой.

Всем живым клеткам свойственна раздражительность — способность реагировать на действие раздражителей (света, температуры, механических и химических воздействий).

Некоторые клетки (например, нервные) могут переходить из состояния покоя в состояние возбуждения или торможения. Способность клеток к возбуждению — специфической реакции, которая выражается в быстром изменении электрического заряда плазматической мембраны, получила название возбудимости.

Принципиальным отличием всех возбудимых клеток от невозбудимых является их способность изменять проницаемость своей мембраны в ответ на действие раздражителей.

Нервные и мышечные клетки могут проводить электрический импульс. Эта способность называется проводимостью.

Мышечным волокнам, кроме возбудимости и проводимости, свойственна возможность сокращаться. Благодаря ей они изменяют свою форму и размеры и таким образом выполняют двигательную функцию.

Для клеток внутренних органов характерна секреция — образование и выведение определенных веществ (секретов) из клетки за ее пределы. Различают внешнюю (например, желудочный сок, молоко, слюна) и внутреннюю (вещества из клеток попадают в кровь или лимфу) секреции.

В основе роста тканей и восстановления количества клеток лежит процесс деления. Все новые клетки образуются путем деления существующих. Однако некоторые клетки в результате высокой специализации функцию деления потеряли. К таким клеткам относятся отдельные клетки крови, нервной системы, мышечные клетки сердца и др.

Специализация клеток закрепилась в процессе эволюции. Одни из них приобрели способность охранять организм от факторов внешней среды, вторые — передавать информацию органам и тканям, третьи — обеспечивать движение, четвертые — опору, пятые — выработку необходимых для организма биологических соединений. Специализация отразилась на форме клеток, их строении, продолжительности жизни. Мышечные и большинство нервных клеток стали вытянуты в длину, клетки кожи приобрели плоскую форму. Мужские половые клетки (сперматозоиды) имеют жгутик и способны перемещаться, а белые клетки крови могут двигаться благодаря способности образовывать ложноножки (как амеба). Кроме внешних различий, в клетках изменилось количество органоидов. Например, способные к сокращению или к секреции клетки имеют большое количество митохондрий, которые накапливают энергию. Таким образом, по внешнему виду и количеству органоидов можно судить о функции клетки.

[править] Жизнедеятельность

Обмен веществ и энергии в клетке [16:41]

Для любой живой клетки характерен обмен веществ. Это значит, что клетка питается, дышит и выделяет в окружающую среду различные вещества. При этом идет накопление энергии, которая тратится клеткой на поддержание процессов жизнедеятельности и на размножение.

Поступление веществ в клетку идет через всю ее поверхность и только в растворенном состоянии. Цитоплазматическая мембрана обладает избирательным проницаемостью. Некоторые вещества могут поступить в клетку только в том случае, если на них перенос будет затрачено энергия самой клетки. Это чаще всего сложные органические вещества, молекулы которых имеют большие размеры. Многие неорганические вещества цитоплазматическая мембрана способна пропускать беспрепятственно. Такие вещества могут попасть в клетку без затрат энергии только в том случае, если их концентрация внутри клетки будет ниже, чем снаружи, а такой путь поступления веществ в клетку называется диффузионным.

Вода поступает в клетку при помощи осмоса. Это одностороннее проникновение воды через избирательно проникающую мембрану клетки. Вода переходит из менее концентрированного раствора в более концентрированный. Чем больше концентрация веществ в клетке, тем больше поступает в нее воды. Поступившая в клетку вода увеличивает ее объем. В клетке растений и грибов вода проходит через цитоплазму и накапливается в вакуоли. Объем вакуоли при этом увеличивается, она давит на цитоплазму. Цитоплазма в свою очередь давит на оболочку. В клетке возникает давление, которое называется тургорным, и поступление воды в клетку прекращается. Если же вода частично расходуется, тургорное давление снизится, и вода снова осмотическим путем будет поступать в клетку.

Живые клетки дышат на протяжении всей их жизни. В результате клетки получают энергию для всех жизненных процессов. Больше всего энергии выделяется, когда в таких реакциях участвует кислород. Поэтому большинство видов живых организмов используют для дыхания именно этот газ. Внутри клетки кислород, поступившем в процессе диффузии, вступает в реакции с органическими веществами. При этом происходит выделение энергии и превращение органических веществ в неорганические: воду и углекислый газ. Последний путем диффузии выходит из клетки. Таким образом, кислородному дыханию всегда сопутствует газообмен, при котором кислород входит в клетку, а углекислый газ выходит из нее.

Разрушая органические вещества до неорганических в процессе дыхания, клетка получает энергию для поддержания процессов своей жизнедеятельности. Гетеротрофные организмы (животные, грибы) вынуждены получать органические вещества из окружающей среды. Автотрофы (растения) способны самостоятельно синтезировать их из простых неорганических веществ. При этом используется энергия света. Этот процесс происходит только в хлоропластах клеток растений и называется фотосинтезом.

[править] Деление и рост клеток

Митоз [4:18]

В основе размножения лежит способность клеток удваиваться при наличии определенных условий. Доказано, что ни одна клетка не может возникнуть заново из неживых компонентов. Все новые клетки образуются из уже существующих.

Перед делением клетки в ядре происходит удвоение количества хромосом. При этом образуются два набора хромосом, несущих одинаковую информацию о жизненных процессах. Это и есть основа того, что две новые клетки будут похожи на ту клетку, из которой они образуются. Затем все хромосомы уплотняются и превращаются в похожие на палочки структуры. В таком виде хромосомы становятся видимыми в световой микроскоп. Ядерная мембрана растворяется, и хромосомы оказываются в цитоплазме клетки. Все другие органоиды перемещаются к цитоплазматической мембраны. Это позволяет хромосомы разместиться в центре клетки. После этого хромосомы разделяются на две группы, которые имеют одинаковый состав. Именно поэтому обе возникшие в результате деления клетки будут нести совсем одинаковую информацию. Каждая из двух групп хромосом перемещается от центра клетки к одному из ее полюсов. После этого начинается деление клетки пополам.

В клеток растений перегородка начинает формироваться с середины центральной части клетки. Она растет во все стороны, пока не достигнет наружной цитоплазматической мембраны. В этот момент из одной клетки образуются две дочерние, причем перегородка, которая разделила клетку, получается такой же по прочности и строению, как и вся оболочка исходной клетки. Одновременно с постройкой перегородки вокруг каждой группы хромосом, находящихся около полюсов, формируется новая ядерная мембрана. Затем хромосомы превращаются из палочковидные в нитевидные. После этого они начинают выполнять свои функции. На этом процесс деления клетки заканчивается.

Две дочерние клетки, которые являются копиями друг друга и исходной материнской клетки, начинают собственную жизнь. В каждой из дочерних клеток после деления уже есть часть всех необходимых для существования органоидов. Это позволяет клеткам сразу после окончания деления осуществлять все жизненно важные функции. Обычно после деления клетки немного увеличиваются в размерах и продолжают жить или к гибели, или до следующего деления. В многоклеточных организмов дочерние клетки, возникающие при делении исходной материнской клетки, далее могут иметь различную структуру и выполнять различные функции. Это будет зависеть от того, какая часть информации, заключенной в хромосомах, будет использоваться клетками в течение жизни.

Организм человека состоит приблизительно из 220 млрд клеток. Их разделяют на две основные категории: 20 млн «долгожителей» (в основном это нервные клетки) и 200 млрд «смертных» (клетки, которые постоянно замещаются). Значит, большая часть клеток организма человека постоянно обновляется. Например, продолжительность жизни клеток кишечника составляет от 3 до 5 дней, а скорость их замещения равно 1 млн/мин. Таким образом, слизистая оболочка кишечника полностью обновляется 90 раз в течение одного года.

  • Биология: учеб. пособие. для 7-го кл. общеобразоват. учреждений с рус. обучения / В. М. Тихомиров [и др.]; под ред. В. М. Тихомирова; пер. с рус. языка Г. И. Кулеш. — Минск: Нар. просвещение, 2010. ISBN 978-985-03-1340-9
  • Биология: учеб. пособие. для 9-го кл. учреждений общ. средний. образования с бел. обучения / М. В. Мащенко, О. Л. Борисов; пер. с рус. языка В. В. Климко. — 3-е изд. — Минск: Нар. просвещение, 2011. ISBN 978-985-03-1531-1.
  • Леонтюк А. Клетка // Белорусский энциклопедия: В 18 т. Т. 8: Канто — Пули / Редкол .: Г. П. Пашков и др. — Минск: БелЭн., 1999. ISBN 985-11-0144-3.

cyclowiki.org

Клетка

КЛЕТКА, основная структурная и функциональная единица всех живых организмов. Клетки существуют в природе как самостоятельные одноклеточные организмы (бактерии, простейшие и др.) или образуют ткани и органы многоклеточных растений, грибов и животных организмов. По наиболее важным отличительным особенностям строения все клетки делят на две группы: прокариотические клетки, свойственные только бактериям – прокариотам, и эукариотические клетки, свойственные всем остальным организмам, как одноклеточным, так и многоклеточным, – эукариотам. Прокариотические клетки организованы более примитивно, чем эукариотиче-ские. Они меньше по размерам, у них нет оформленного клеточного ядра, отсутствуют мембранные структуры и элементы внутриклеточного скелета. Считается, что прокариоты первыми появились на Земле 3,8–3,5 млрд. лет назад, позднее от них произошли эукариоты. Полагают, что о единстве их происхождения, несмотря на существенные различия, свидетельствуют общие фундаментальные свойства прокариотических и эукариотических клеток – способность к росту и размножению, наследственность и изменчивость, во многом сходные пути обмена веществ и энергии и др.

Клетки очень разнообразны по форме – шаровые, звёзд-чатые, прямоугольные, веретенообразные и т. п. Их размеры колеблются от 0,1–0,2 мкм (некоторые бактерии) до 15,5 см (яйцо страуса). Нервные клетки имеют отростки длиной до 1 м, а клетки, образующие сосуды у растений, могут достигать длины в несколько метров. Диаметр большинства эукариотических клеток ограничен 1—100 мкм. Внутреннее строение, набор внутриклеточных структур и химических компонентов также весьма разнообразны и зависят от принадлежности клеток к той или иной группе организмов, от условий их существования, специализации. Исключительную роль в жизнедеятельности любой клетки играют биологические мембраны, объединяющие многочисленные процессы, которые одновременно протекают в этой уникальной биохимической «машине». Снаружи клетку покрывает клеточная мембрана (цитоплазматическая мембрана, плазмолемма). Она обладает избирательной проницаемостью и регулирует поступление в клетку одних веществ и выход из неё во внешнюю среду других. Плазмолемма обеспечивает межклеточные контакты в тканях многоклеточных организмов. Благодаря её подвижности клетка осуществляет захват (эндоцитоз) твёрдых частиц (фагоцитоз) и жидкости (пиноцитоз) и выведение наружу (экзоцитоз) остатков внутриклеточного пищеварения. Клетки растений поверх плазмолеммы покрыты твёрдой клеточной оболочкой. Содержимое эукариотической клетки (протоплазма) чётко разделяется на ядро и цитоплазму. В ядре заключён генетический материал клетки (хромосомы), несущий информацию о том, какие вещества (РНК, ферменты и другие белки) и в какой момент должна вырабатывать данная клетка. В цитоплазме находятся специализированные структуры – органоиды (органеллы), которые, подобно органам многоклеточного организма, выполняют определённые функции. Это митохондрии, рибосомы, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы, вакуоли. В растительных клетках присутствуют пластиды, к которым относятся и осуществляющие фотосинтез хлоропласты. Другая отличительная черта растительных клеток – наличие больших вакуолей. Одна центральная вакуоль может занимать почти весь объём клетки, вытесняя к её краям цитоплазму и другие органоиды.

Все названные органоиды, кроме рибосом, имеют мембранное происхождение, причём ядро, митохондрии и пластиды ограничены двойной мембраной. Мембранные структуры сообщаются между собой. Они организуют внутреннее пространство клетки, выделяя в нём отдельные отсеки, или компартменты, в которых идут определённые биохимические реакции. Ферменты, осуществляющие различные реакции, не перемешаны беспорядочно в цитоплазме, а закреплены на мембранах или внутри их, т. е. распределены упорядоченно. Благодаря такому пространственному разобщению разнородных биохимиче-ских процессов (их размещению по принципу системы конвейеров) достигаются большая скорость, эффективность и регулируемость потоков веществ и энергии в клетке. Избирательная проницаемость мембран и пронизывающие клетку каналы и пузырьки эндоплазматической сети также повышают уровень эффективности и организованности перемещения веществ в клетке и их секреции в межклеточное пространство.

Структурированность внутриклеточного пространства, помимо органоидов, обеспечивают также построенные из белковых молекул микротрубочки и микрофиламенты. Их переплетения образуют каркас клетки – её цитоскелет, благодаря которому клетка и при отсутствии жёсткой клеточной оболочки сохраняет форму. Микротрубочки входят в состав центриолей, нитей веретена деления клетки, ресничек, жгутиков, хвоста у сперматозоидов и т. п. Микрофиламенты обусловливают вязкую консистенцию цитоплазмы. Их волокна способны сокращаться и служат «мышцами» клетки, создающими т. н. течение цитоплазмы – её перемещение, лежащее в основе амёбоидного движения клетки. Микротрубочки и микрофиламенты могут претерпевать распад и самосборку. Напр., когда клетка вступает в митоз, цито-скелет распадается и начинается сборка веретена деления; по завершении митоза цитоскелет вновь собирается. Пространство между трубчатыми и волокнистыми элементами цитоскелета заполнено матриксом, состоящим из воды и растворённых в ней органических и неорганических веществ. В матриксе происходит диффузия промежуточных продуктов обмена веществ, протекают многие биохимические реакции. Цитоплазма растительных и животных клеток может содержать включения – гранулы запасных питательных веществ, продукты выделения, пигменты и т. п. Так, клетки печени содержат гликоген, клетки жировой ткани – жировые капли, клетки многих растений – крахмальные зёрна и т. п.

Клетки многоклеточного организма ведут начало от оплодотворённой яйцеклетки. Все они – результат многочисленных последовательных клеточных делений – митозов (половые клетки – гаметы – образуются в ходе мейоза). Все клетки тела (соматические клетки) несут один и тот же набор хромосом, генетически равноценны и, по существу, являются клоном. При развитии многоклеточного организма они приобретают различия – происходит их дифференцировка, т. е. приобретение «специальности» для выполнения какой-либо определённой функции – сократительной, опорной, чувствительной и т. д. Одинаково специализированные клетки входят в состав одной ткани – нервной, мышечной и т. д.

Организм позвоночных животных состоит из клеток примерно 200 «специальностей», причём каждый тип клеток объединяет ещё большее число разновидностей. Несмотря на специализацию, дифференцированные соматические клетки сохраняют изначальную способность к развитию в любом направлении – т. н. тотипотентность. Об этом говорят опыты по пересадке ядер специализированных клеток в лишённые ядра яйцеклетки и выращиванию из них целого организма (см. Клеточная инженерия, Клонирование).

Продолжительность жизни клеток различна. Время от образования клетки в результате деления родительской клетки до следующего деления или смерти составляет клеточный цикл. Некоторые специализированные клетки, напр. мышечные и нервные, не делятся и живут столько, сколько живёт организм. Другие, напр. клетки эпителия кишечника, живут всего несколько суток. Они должны постоянно обновляться. Из примерно 1013 (десять триллионов) клеток, составляющих организм человека, еже-дневно гибнет, как полагают, около 1–2 % клеток: ок. 70 млрд. в пищеварительном тракте, ок. 2 млрд. эритроцитов и т. д. Восполнение клеток при их естественной гибели, а также при регенерации органов и тканей в случае ран, травм и т. п. происходит за счёт недифференцированных, сохраняющих способность к делению стволовых клеток у животных и клеток меристем у растений. Деление и дифференцировка клеток находятся под контролем регуляторных механизмов. При их нарушении начинается неконтролируемое деление клеток, характерное для роста злокачественных опухолей.

Клетка – самостоятельная живая система. Даже извлечённая из какой-либо ткани животного или растения соматическая клетка при определённых условиях может жить и делиться вне организма (см. Культура клеток и тканей). Её жизнеспособность обеспечивает чрезвычайно эффективная и экономичная организация всех внутриклеточных компонентов и процессов, между которыми существуют многообразные взаимные связи. Эти компоненты (органоиды, макромолекулы и др. химические вещества) могут превращаться друг в друга (мембраны, пластиды), распадаться и вновь собираться (цитоскелет, веретено деления), изменять свою упаковку (хромосомы). Одни и те же «строительные блоки» (аминокислоты, нуклеотиды) используются клеткой для создания различных макромолекул, выполняющих различные функции. Вместе с тем эукариотическая клетка обладает наследственной информацией, которая в многоклеточном организме может реализовываться различными путями, определяя ту или иную специализацию клетки, её индивидуальность. Однако в любом качестве, взаимодействуя с другими клетками, каждая клетка всегда существует и работает как часть единого целого – организма.

В 19 в. клеточная теория признала клеточное строение всех организмов универсальным биологическим принципом (вирусы – неклеточные формы, некоторые свойства живых существ проявляются у них только как у внутриклеточных паразитов). Наука о клетке – цитология.

sbio.info

Клетка: определение, строение, классификация

Структурной единицей любого организма является клетка. Определение этой структуры впервые использовал Роберт Гук, когда изучал строение тканей под микроскопом. Сейчас ученые нашли большое количество различных типов клеток, которые встречаются в природе. Единственными организмами неклеточного строения являются вирусы.

Клетка: определение, строение

Клетка – это структурная и морфофункциональная единица всех живых организмов. Различают одноклеточные и многоклеточные организмы.

Большинство клеток имеют следующие структуры: покровный аппарат, ядро и цитоплазма с органеллами. Покровы могут быть представлены цитоплазматической мембраной и клеточной стенкой. Ядро и органеллы имеет только эукариотическая клетка, определение которой отличается от прокариотической.

Клетки многоклеточных организмов образуют ткани, которые, в свою очередь, являются составляющей органов и систем органов. Они бывают разных размеров и могут отличаться по форме и функциям. Различить эти мелкие структуры можно только с помощью микроскопа.

Что такое клетка в биологии. Определение прокариотической клетки

Такие микроорганизмы, как бактерии, являются ярким примером прокариотических организмов. Этот тип клеток отличается простотой в строении, т. к. у бактерий отсутствует ядро и другие цитоплазматические органеллы. Наследственная информация микроорганизмов заключена в специализированной структуре – нуклеоиде, а функции органелл выполняют мезосомы, которые образуются путем впячивания цитоплазматической мембраны внутрь клетки.

Какими еще особенностями обладает прокариотическая клетка? Определение гласит, что наличие ресничек и жгутиков также является характерным признаком бактерий. Этот дополнительный двигательный аппарат отличается у разных групп микроорганизмов: у кого-то только один жгутик, у кого-то их два и более. У инфузорий жгутиков нет, зато присутствуют реснички по всей периферии клетки.

Включения играют большую роль в жизни бактерий, т. к. прокариотические клетки не обладают органеллами, которые способны накапливать необходимые вещества. Включения находятся в цитоплазме и там же компактизируются. При необходимости бактерии могут использовать эти накопленные вещества для своих нужд, дабы поддерживать нормальную жизнедеятельность.

Эукариотическая клетка

Эукариотические клетки эволюционно более развиты по сравнению с клетками прокариот. Они имеют все типичные органеллы, а также ядро – центр хранения и передачи генетической информации.

Определение понятия «клетка» точно описывает строение эукариот. Каждая клетка покрыта цитоплазматической мембраной, которая представлена билипидным слоем и белками. Сверху располагается гликокаликс, который образован гликопротеидами и выполняет рецепторную функцию. У растительных клеток также выделяют клеточную стенку.

Цитоплазма эукариот представлена коллоидным раствором, в котором находятся органеллы, цитоскелет и различные включения. Среди органоидов выделяют эндоплазматическую сеть (гладкую и шероховатую), аппарат Гольджи, лизосомы, пероксисомы, митохондрии, а также пластиды растений. Цитоскелет представлен микротрубочками, микрофиламентами и промежуточными микрофиламентами. Эти структуры образуют каркас, а также участвуют в делении. Непосредственную роль в этом процессе играет центр, который имеет любая животная клетка. Определение, нахождение цитоскелета и клеточного центра в ее толще возможно только с использованием мощного современного микроскопа.

Ядро – это двумембранная структура, содержимое которого представлено кариолимфой. В ней находятся хромосомы, содержащие ДНК всей клетки. Ядро отвечает за транскрипцию генов организма, а также контролирует этапы деления при митозе, амитозе и мейозе.

Неклеточные формы жизни

Что такое клетка в биологии? Определение этого термина можно использовать при описании строения почти любого организма, однако здесь есть исключения. Так, вирусы являются основными представителями неклеточной формы жизни. Их организация довольно проста, т. к. вирусы — это инфекционные агенты, которые в своем составе содержат только два органических компонента: ДНК или РНК, а также белковую оболочку.

Вирусы являются своеобразными паразитами клеток животных и растений. После проникновения в клетку-хозяина вирусы встраивают свою нуклеиновую кислоту в ДНК ядра, после чего начинается синтез генов самого вируса. В итоге клетка-хозяин становится своеобразной фабрикой по производству новых вирусных частиц, которые таким образом увеличивают свою численность. После таких манипуляций эукариотическая клетка чаще всего погибает.

Бактерии также страдают от нападения вирусов, которые составляют группу бактериофагов. Их тело имеет форму додекаэдра, а «впрыскивание» нуклеиновой кислоты в бактериальную клетку происходит с помощью хвостового отростка, представленного сократительным чехлом, внутренним стержнем и базальной пластинкой.

fb.ru

Строение клетки живого организма

Можно сказать, что живые организмы – это сложная система, выполняющая различные функции необходимые для нормальной жизнедеятельности. Они состоят из клеток. Поэтому, подразделяются на многоклеточные и одноклеточные. Именно клетка составляет основу любого организма, независимо от его структуры.


Одноклеточные организмы имеют только один вид клеток. У многоклеточных живых организмов представлены различные типы клеток, которые отличаются по своему функциональному значению. Изучением клетки занимается цитология, которую включает в себя наука биология.


Строение клетки практически одинаково для любого их типа. Они различаются по функциям, размерам и форме. Химический состав тоже типичен для всех клеток живых организмов. Клетка содержит главные молекулы: РНК, белки, ДНК и элементы полисахаридов и липидов. Почти на 80 процентов клетка состоит из воды. Кроме этого в ее состав входят сахара, нуклеотиды, аминокислоты и прочие продукты процессов, происходящих в клетке.


Строение клетки живого организма состоит из множества компонентов. Поверхность клетки составляет мембрана. Она позволяет обеспечить клетке проникновение только определенных веществ. Между клеткой и мембраной находится жидкое межклеточное вещество. Именно мембрана является посредником в обменных процессах, происходящих между клеткой и межклеточной жидкостью.


Основным компонентом клетки является цитоплазма. Это вещество вязкой, полужидкой консистенции. В ней содержится органоиды, которые выполняют ряд функций. К ним относятся следующие компоненты: клеточный центр, лизосомы, ядро, митохондрии, эндоплазматическая сеть, рибосомы и комплекс Гольджи.Каждый из этих компонентов обязательно входит в строение клетки.


Вся цитоплазма состоит из множества канальцев и полостей, которые представляют собой эндоплазматическую сеть. Вся эта система синтезирует, накапливает и продвигает органические соединения, которые вырабатывает клетка. Эндоплазматическая сеть участвует и в синтезе белка.


Помимо нее в синтезе белка принимают участие рибосомы, которые содержат РНК и белок. Комплекс Гольджи влияет на образование лизосом и накапливает органические вещества. Это специальные полости с пузырьками на концах.


Клеточный центр  содержит два тельца, участвующих в делении клетки. Клеточный центр расположен непосредственно возле ядра.


 Так постепенно мы подобрались к главному компоненту в строение клетки – ядру. Это самая важная часть клетки. Оно содержит ядрышко, белки, жиры, нуклеиновые кислоты, углеводы и хромосомы. Вся внутренность ядра заполнена ядерным соком. Всю информацию о наследственности содержат хромосомы. Строение клетки тела человека предусматривает наличие 46 хромосом. Половые клетки состоят из 23 хромосом.


В строение клеток входят и лизосомы. Они очищают клетку от отмерших частиц.
Клетки, кроме основных компонентов, содержат и некоторые соединения органического и неорганического характера. Как уже было сказано, клетка состоит на 80 процентов из воды. Еще одним неорганическим соединением, которое входит в ее состав, являются соли. Вода играет важную роль в жизнедеятельности клетки. Она является главным участникам химических реакций, в качестве переносчика веществ и вывода из клетки вредных соединений. Соли способствуют правильному распределению воды в структуре клетки.


Среди органических соединений присутствуют: водород, кислород, сера, железо, магний, цинк, азот, йод, фосфор. Они являются жизненно необходимыми для преобразования в сложные органические соединения.

Клетка – это основная составляющая любого живого организма. Ее структура – сложный механизм, в котором не должно быть ни каких сбоев. Иначе, это приведет к неизменным процессам.

fb.ru

Строение клетки человека: просто о сложном

Клетка человека не отличается от аналогичной структуры в составе тела других животных, если рассматривать только общий план строения. Анализируя строение клетки человека, цитологи выделяют две области, которые различаются функциями – ядро и цитоплазму. Повседневную деятельность, обеспечение постоянных нужд единицы всего живого выполняет цитоплазма.

Все специфические функции, такие как сокращения мышечной клетки или передача нервного сигнала, тоже выполняются за счет работы цитоплазмы. Поэтому у разных типов клеток цитоплазма отличается. А вот ядро по строению одинаковое даже у разных видов.

Строение ядра клетки достаточно однообразно в единицах живого разного типа. Там находятся глыбки хроматина и ядрышки. Хроматин вовсе не является химическим соединением, это просто ДНК в «упакованном» состоянии. В хроматине есть также РНК и немного белков гистонов.

Ядро чаще всего бывает круглое или овальное. Но встречаются и продолговатые, и разделенные поперечными перетяжками (так бывает в нейтрофилах). Рассматривая строение клетки человека, нужно отметить, что в ней существует целая система мембран и интерфазное (вне деления) ядро всегда окружено ядерной оболочкой. В оболочке есть отверстия, называемые ядерными порами. Через них в ядро и из него проходят макромолекулы.

Внутренняя среда ядра сильно отличается от среды клетки, это обеспечивается тонкими диафрагмами пор, которые пропускают только нужные ядру вещества внутрь. Так ядро обменивается с цитоплазмой химической информацией. В ядрышке образуется рРНК, необходимая для размножения клетки. Часто ядрышки сливаются в одно и в микроскопе видно одно большое ядрышко.

Ядерный сок по химическому составу – коллоидный раствор протеинов, он плохо окрашивается на препаратах для электронного микроскопа и выглядит как светлая область на микрофотографиях. Это довольно разреженная среда, где облегчена диффузия метаболитов, а генетический материал может перемещаться исключительно быстро.

А что же делает цитоплазма? В ее» обязанности» не входит только организация размножения, все остальное она может делать. Строение клетки человека таково, что основа жизни – окисление, происходит именно в цитоплазме. Она состоит из множества маленьких структур, которые называют органеллами или органоидами, по аналогии с органами в большом организме.

Большинство органелл представляют собой мембранные структуры. Не содержат мембран только свободные рибосомы, центриоли, реснички и жгутики (все три вида органелл состоят из микротрубочек), а также фибриллярные структуры (микрофиламенты и фибриллы).

Строение клетки человека в принципе мембранно, то есть все отделы закрыты мембранами. Митохондрии, например, вообще имеют в составе два слоя мембран, в которых происходит синтез энергетических молекул – АТФ в результате реакций клеточного дыхания. Митохондрии уникальны, потому что это паразиты, которые стали симбионтами. Они имеют свой геном и вообще довольно-таки независимы. Предполагается, что они ведут род от бактерий.

Рибосомы, которые иногда соединяются в полирибосомы, занимаются синтезом белка, необходимого для цитоплазмы. А он очень нужен не только для построения структур, но и для того, чтобы держать баланс осмотического давления в норме.

Эндоплазматический ретикулум представляет собой пузырьки, связанные между собой. На некоторых из них имеются рибосомы. Белок, который ими синтезируется, не плавает в соке цитоплазмы – цитозоле, а изолирован перед выведением из клетки или при использовании на иные нужды.

Аппарат Гольджи — что-то вроде стопки мешочков. В нем накапливаются и сортируются различные вещества. Белки здесь приобретают свою конечную структуру, а также именно здесь образуются лизосомы.

Кстати, о лизосомах. Они разрушают ненужные компоненты клеток, если что-то не так с ними, то развиваются болезни накопления. После гибели клетки они разрушают даже окружение мертвой погибшей единицы живого, а не только ее саму.

Строение живой клетки отличается от строения мертвой в первую очередь тем, что в погибшей происходит кариолизис – распад ядра и переваривание содержимого клетки после рассасывания мембран лизосом.

fb.ru

Author: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.