Какая часть клетки является самой главной. Клетка человека и растения
Какая часть клетки является самой главной
Все живые организмы состоят из клеток, исключение составляют лишь вирусы и вироиды. Существуют организмы, состоящие только из одной клетки. К ним принадлежат бактерии, грибы, одноклеточные водоросли, простейшие. Тела животных состоят из большого их количества. Изучает их строение, развитие и деятельность наука под названием цитология или клеточная биология. Из статьи вы узнаете, какие части клетки самые главные.
Строение и состав
Все формы жизни на Земле, состоящие из клеточек, делят на два надцарства:
- прокариоты (доядерные), появившиеся в процессе эволюции первыми, имеют более простое строение.
- эукариоты (ядерные), появились позднее, более сложные. Тело человека составляют эукариотические.
Вне зависимости от формы жизни, они организованы одинаково, в соответствии со структурными принципами:
- Плазматическая мембрана или плазмалемма отделяет ее содержимое от окружающей среды.
- Цитоплазма заполняет внутреннюю ее часть. В ней располагаются разные органоиды, клеточные включения и генетический материал, имеющий вид молекулы ДНК. Органоиды выполняют каждый свою функцию. Благодаря им обеспечивается жизнедеятельность.
Это интересно: хромосомы человека, их количество у здорового человека?
Прокариоты — организмы без оформленного клеточного ядра и внутренних мембранных органоидов. Основная часть генетической информации заключена в единственную крупную кольцевую двухцепочную молекулу ДНК. Она не образует комплекса с белками-гистонами, называющийся хроматином. Весь объем клетки заполняет вязкая зернистая цитоплазма.
Эукариоты — организмы с оформленным клеточным ядром, который отделяется от цитоплазмы ядерной оболочкой. Генетическая информация заключена в линейные двухцепочные молекулы ДНК. Они прикреплены к мембране ядра и образуют комплекс с белками-гистонами, который называют хроматином. В клетках существует система внутренних мембран, которые образуют кроме ядра и другие органоиды. Большинство имеет симбиоты-прокариоты — то есть митохондрии.
Это интересно: формы естественного отбора это что, значение термина в биологии.
Далее, рассмотрим строение клетки человека.
Клетки животных и человека
У человека они имеют очень маленький размер — 10−100 мкм. Один микрометр равен одной тысячной сантиметра. Поэтому их строение изучают с помощью микроскопа. Имеют разную форму:
- сильно вытянутые и веретеновидные у мышц,
- кровь состоит из овальных клеток,
- кожа — из плоских, вытянутых или высоких и бокаловидных.
К основному содержимому относится вязкая зернистая цитоплазма. Она пребывает в постоянном движении, обеспечивает жизненные процессы. В цитоплазме иногда образуются пузырьки с жидкостью — вакуоли. Они помогают пищеварению: усваивают и накапливают запасы питательных веществ, удаляют вредные продукты жизнедеятельности, сохраняют относительно постоянный состав цитоплазмы. Так происходит обмен веществ между клеткой и окружающей средой.
Это интересно: скелет человека с названием костей, описание.
В центре располагается сферичное плотное тело — ядро, в котором находятся хромосомы, состоящие из молекул органического вещества. Они отвечают за процессы размножения, передают наследственные признаки потомкам, которые появляются при делении и развиваются в организмы.
В цитоплазме находятся органоиды или органеллы — органы, выполняющие каждый свою функцию.
В эндоплазматическую сеть входят многочисленные мембраны с мельчайшими канальцами. Также имеются много мелких телец округлой формы — рибосом, расположенных у мембран в эндоплазматической сети. Они осуществляют синтез белков, которые по каналам сети переходят в разные ее части. Митохондрии — вытянутые овальные тельца со множеством перегородок производят органические вещества богатые энергией, которая используется клеточками. Митохондрии — это ее энергетические станции.
Это интересно: какие растения называют споровыми? Характерные признаки.
Аппарат Гольджи в животных клеточках выражен хорошо. Это комплекс переплетенных между собой трубочек, расположенных возле ядра. Благодаря каналам эндоплазматической сети сюда поступают белки, жиры и углеводы. Накапливаясь, они в виде капелек и комочков переходят в цитоплазму, чтобы использоваться в процессе жизнедеятельности. Мембраны аппарата Гольджи синтезируют жиры и углеводы, которые способствуют формированию мембраны. Субстанция, расщепляющая полезные вещества, содержится в округлых тельцах — лизосомах. Сливаясь вместе, лизосомы превращаются в пищеварительную вакуоль.
Клеточки животных лишены пластидов и хлоропластов, характерных для растительной ткани. В хлоропластах происходит фотосинтез. Животные же питаются готовой органикой.
У животных имеется органоид, называемый клеточным центром. У растений он не присутствует. В клеточном центре два тельца в форме цилиндра, которые отвечают за равномерное распределение наследственного материала клетки матери в дочерних.
В цитоплазме сосредоточены многочисленные включения жиров, белков и углеводов. Они имеют вид капелек, зерен различной формы и величины. Эти вещества соединяются в разных зонах клеточки, передвигаются, распределяются и используются в результате обмена веществ.
Клеточки между собой не трутся, поскольку пространство между ними заполняет межклеточная жидкость.
Вопросы и ответы
Проверьте свои знания, читая только вопрос.
Чем заполнена внутренняя часть клетки? Гелеобразной жидкостью, из которой состоит цитоплазма. Есть также твердое ядро.- Какая часть клетки является самой главной? Важнейшей частью является ядро. В нем хранится информация потомкам о строении и функции этой клеточки и целого организма.
- Назовите основные внутренние части клетки. Ими являются ядро, цитоплазму.
- Какие органоиды называют энергетическими станциями клетки? Так называют митохондрии из-за своей особенности производить энергию.
- Назовите главные части живой клетки. К ним относятся ядро, цитоплазма, клеточная мембрана.
Клетка является целостной и сложной биологической системой, мельчайшей структурной единицей многоклеточных организмов. Отдельные ее части отвечают за нормальную жизнедеятельность, а в период размножения — передачу наследственных характеристик от родителей потомству. Клетки животных, в отличие от растительных, не имеют пластид и плотной клеточной оболочки.
obrazovanie.guru
Чудо в клетке: строение и формы клетки человека
Тело и весь организм человека имеет клеточное строение. По своему строению клетки человека имеет общие черты между собой. Ониобъединены между собой межклеточным веществом, которое снабжает клетку питанием и кислородом. Клетки соединяются в ткани, ткани – в органы, а органы – в целые структуры (кости, кожу, мозг и так далее). В организме клетки выполняют различные функции и задачи: рост и деление, обмен веществ, раздражимость, передача генетической информации, приспособление к изменениям в окружающей среде…
Строение клетки человека. Основа основ
Каждую клетку окружает тоненькая клеточная мембрана, которая изолирует ее от внешней среды и регулирует проникновение в нее разных веществ. Клетказаполненная топкой цитоплазмой, в которую погружены клеточные органеллы (или органоиды): митохондрии – генераторы энергии; комплекс Гольджи, где происходят разнообразные биохимические реакции; вакуоли и эндоплазматическая сетка, что транспортируют вещества; рибосомы, в которых происходит синтез белка. В центре цитоплазмы содержится ядро с длинными молекулами ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), что несет информацию обо всем организме.
Человеческая клетка:
- Какие организмы называются многоклеточными?
- Как клетки различаются за формой?
- Где содержится ДНК?
Какие организмы называются многоклеточными?
В одноклеточных организмах (например бактерий) все жизненные процессы – от питания к размножению – происходят внутри одной клетки, а в многоклеточных организмах (растения, животные, люди) тело состоит с огромного количества клеток, которые выполняют разные функции и взаимодействуют друг с другом.Строение клетки человека имеет единый план, в которомвиднаобщность всех процессов жизнедеятельности.Увзрослого человека более 200 различных типов клеток. Все они являются потомками одной зиготы и приобретают различие в результате процесса дифференциации (процесс возникновения и развития различий между первоначально однородными эмбриональными клетками).
Как клетки различаются за формой?
Строение клетки человекаопределяется ее основными органоидами, а форма каждого типа клетки, определяется ее функциями. Эритроциты, например, имеют форму двояковогнутого диска: их поверхность должна поглощать как можно больше кислорода. Клетки эпидермиса выполняют защитную функцию, они среднего размера, продолговато-угловатой формы. Нейроны имеют длинные отростки для передачи нервных сигналов, сперматозоиды— подвижный хвостик, а яйцеклеткибольшой и шаровидной формы.Форма клеток, что выстилают кровеносные сосуды, а также клеток многих других тканей – уплощенная. Некоторые клетки, например лейкоциты, что поглощают болезнетворные микробы, могут изменять форму.
Где содержится ДНК?
Строение клетки человека невозможно без дезоксирибонуклеиновой кислоты. ДНК содержится в ядре каждой клетки. Эта молекула сохраняет всю наследственную информацию, или генетический код. Она представляет собой две длинные, закрученные в двойную спираль, молекулярные цепи.
Они связаны водородными соединениями, что образуются между парами азотистых оснований – аденина и тимина, цитозина и гуанина. Плотно скрученные цепи ДНК образуют хромосомы – палочковидные структуры, число которых у представителей одного вида строго постоянно. ДНК необходима для поддержки жизни и играет огромную роль в размножении: она передает наследственные признаки от родителей к детям.
estet-portal.com
Клетки человека. Строение клеток человека. Протоплазма и ядро клетки. Клеточная оболочка. Отличие клеток животных от клеток растений. Химический состав и жизнедеятельность клетки человека. Белки, жиры и углеводы клетки.
Строение клеток человека
Изучение строения человеческого тела при помощи микроскопа показывает, что оно состоит из громадного количества клеток. Эти клетки различаются по величине, форме и функциям. Даже в одном органе могут быть клетки, непохожие друг на друга. Но как бы сильно ни различались клетки человека, они всегда состоят из протоплазмы, ядра и оболочки.
Протоплазма клеток человека
Протоплазма клеток человека представляет собой полужидкую, вязкую массу, которая обладает очень сложным строением.
Ядро клеток человека
Ядро клеток человека может быть различной формы: шарообразной, овальной, палочковидной и т. д. Поверхность ядра покрыта ядерной оболочкой, которая отграничивает его от протоплазмы. Внутри ядра можно рассмотреть одно, а иногда несколько зернышек, получивших название ядрышек.
Ядро и протоплазма являются обязательными и жизненно важными составными частями клетки. Это доказывается тем, что клетка, искусственно лишенная ядра или протоплазмы, оказывается нежизнеспособной.
Клеточная оболочка
Клеточная оболочка представляет собой уплотненный слой протоплазмы.
Оболочка играет большую роль в проникновении различных веществ в клетку и из нее: одни химические соединения оболочка пропускает через себя, другие задерживает.
Изучение микроскопического строения животных и растений показало, что они тоже состоят из клеток, обладающих ядром, протоплазмой и оболочкой.
Но клетки растений имеют вакуоли с клеточным соком, которые отсутствуют в клетках животных и человека. Кроме того, оболочка растительных клеток состоит из веществ, отличающихся от веществ их протоплазмы.
Открытие клетки позволило установить единство в строении всех живых существ – растений, животных, человека.
Химический состав клетки человека
Клетка человека состоит из очень сложных веществ, получивших название органических соединений. Они делятся на три группы: белки, углеводы и жиры.
Белки клетки – это самые сложные из всех известных химии соединений. Примером их может служить белок куриного яйца. Белки состоят из углерода, водорода, кислорода, азота, серы и некоторых других элементов. Количество атомов в молекуле белков исчисляется тысячами. Белки являются важнейшими химическими соединениями организма: они входят в состав всех клеток: с ними связаны все жизненные проявления живых организмов. Современное отношение людей к Ф. Энгельсу очень неоднозначно. Однако не стоит недооценивать его вклад в науку.«Повсюду, – говорил Ф. Энгельс, – где мы встречаем жизнь, мы находим, что она связана с каким-либо белковым телом, и повсюду, где мы встречаем какое-либо белковое тело, которое не находится в процессе разложения, мы без исключения встречаем и явления жизни».
Углеводы клетки – это группа соединений, к которой относятся крахмал и сахар. В человеческом организме они представлены животным крахмалом, или гликогеном, который находится в мышцах и печени. В крови всегда присутствует виноградный сахар, или глюкоза. Углеводы состоят из углерода, водорода и кислорода. В их молекулах, как и в молекулах воды, атомов водорода всегда вдвое больше, чем атомов кислорода. Отсюда происходит и название этих соединений – углеводы.
Жиры клетки всем хорошо известны по сливочному маслу, свиному салу и т. д. Жиры присутствуют в организме главным образом в качестве запасных материалов, которые тратятся при недостаточном питании. Жиры состоят из углерода, водорода и кислорода. Атомы этих элементов могут находиться в молекулах жиров в самых различных соотношениях.
Кроме органических соединений в состав клетки человека входят неорганические соединения: вода и минеральные соли.
Органические вещества характеризуются большой сложностью своих молекул. Однако состоят они из тех же элементов, что и тела неживой природы. В организме нет элементов, которые не входили бы в состав неживой природы.
Жизнедеятельность клеток человека
Химический состав клеток человека в процессе жизни непрерывно изменяется: одни вещества в них образуются, другие, наоборот, разрушаются.
Образование в клетках новых белков, жиров и углеводов происходит из питательных веществ, которые доставляются кровью.
В разрушении органических соединений участвует кислород. Он поступает в организм при дыхании и приносится клеткам кровью. При окислении веществ в клетках человека образуются продукты распада (углекислый газ, вода и др.), которые выделяются в кровь.
Вследствие постоянного образования новых химических соединений происходит рост клеток и замещение разрушающихся в них веществ.
Таким образом, жизнедеятельность клеток человека характеризуется питанием, ростом, дыханием, выделением. Очень важным проявлением жизнедеятельности является раздражимость и размножение.
Раздражимость клеток человека выражается в их способности отвечать на изменения окружающей среды различными изменениями в своей жизнедеятельности.
Размножение клеток человека происходит путем деления, которое может быть прямым и непрямым. Прямое деление происходит вследствие перетяжки ядра и протоплазмы на две части. Непрямое деление сопровождается рядом сложных изменений в ядре клетки.
www.anatomka.ru
КЛЕТКА | Наука и жизнь
Эмбриональная стволовая клетка человека под микроскопом.
От стволовой клетки, как от ствола дерева, отходят ветви, на которых зарождаются другие клетки. В зависимости от того, какой «фактор роста» добавляют в питательную среду, в таком направлении и начинаются превращения.
Чтобы увидеть популяцию клеток в микроскоп, стволовые клетки предварительно окрашивают специальной флуоресцентной краской.
‹
›
Вся живая природа — и животные и растения — состоят из клеток. Человек — не исключение. Его мышцы состоят из мышечных клеток, кожа — из клеток кожи, печень — из печеночных клеток и т.д. Каждая клетка содержит генетический код — полную информацию обо всем организме. В генах «записаны» и форма уха, и окраска радужной оболочки глаза, и музыкальные способности. Но как из рыбьего хвостика не вырастишь живую рыбку, так из кусочка человеческой ткани не воссоздать человека. Хотя у растений такого рода явления наблюдаются. Например, из кусочка корня женьшеня вырастает целое растение. Но это скорее исключение, нежели правило.
Клетки животных, несмотря на то, что несут одинаковые гены, выполняют разные функции: одни формируют скелет, другие отвечают за иммунитет, третьи — проводят нервные импульсы. И из нервной клетки вряд ли удастся вырастить печеночную клетку. Возникает вопрос: существуют ли в принципе такие клетки, из которых можно было бы воссоздать какой-нибудь орган человека или животного? Над этим вопросом ученые ломали голову не один десяток лет.
В 1981 году удача улыбнулась американскому ученому Эвансу — он выделил из зародыша мыши клетку-предшественницу всего мышиного организма — так называемую стволовую клетку. Не так давно, в 1998 году, американские исследователи Томпсон и Беккер впервые получили стволовые клетки человека. С этого момента наука о стволовой клетке развивается невиданными темпами.
ЧТО ТАКОЕ СТВОЛОВАЯ КЛЕТКА?
Стволовая клетка — предшественница всех клеток организма. Она очень «молодая», незрелая и способна превратиться в любую другую клетку, например в клетку печени, кожи или мышц.
Специальный «сигнал» запускает каскад удивительных превращений. В роли такого сигнала обычно выступают молекулы веществ, которые ученые называют факторами роста.
ОТКУДА БЕРУТСЯ СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ?
Больше всего «молодых» стволовых клеток находится в человеческом зародыше. После рождения количество стволовых клеток в организме начинает уменьшаться. Чем старше человек, тем меньше у него стволовых клеток. Но и в организме взрослого они есть, к примеру в костном мозге. Там находятся стволовые клетки, способные превращаться в любые клетки крови.
ПОЧЕМУ СТВОЛОВАЯ КЛЕТКА ТАК НАЗЫВАЕТСЯ?
Термин стволовая клетка произошел от английского слова «stem», что означает стволовую часть дерева. Смысл его в том, что от стволовой клетки, как от ствола дерева, отходят в разных направлениях и ветвятся другие типы клеток. Какая из «веток» пойдет в рост, зависит от типа химического сигнала, полученного стволовой клеткой.
ПОЧЕМУ ТАК ВАЖНО ИЗУЧАТЬ СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ?
Стволовые клетки после выделения их из организма становятся бессмертными. Они бесконечно разрастаются, совершенно не меняясь. Поэтому их можно выращивать в лаборатории в неограниченных количествах. Но стоит только добавить в питательную среду специальное вещество, как начинается каскад превращений стволовых клеток в любые другие клетки организма. Какой «химический сигнал» получит клетка, в таком направлении и начнутся превращения. Это свойство дает ученым возможность использовать стволовые клетки для выращивания органов и тканей человека. Появляется шанс вырастить и пересадить человеку новую печень или кусок поджелудочной железы взамен больных или разрушенных болезнью органов. Или культивировать в пробирке нервные клетки, чтобы заменить разрушенные нейроны головного или спинного мозга. Тогда больной, годами прикованный к инвалидной коляске, встанет на ноги, у ожогового пациента заживут раны и рубцы, а диабетик заживет полноценной жизнью здорового человека. Список «чудес» можно продолжить.
Чудо-клетки приводят в восторг ученых и медиков. В исследования вовлечены сотни лабораторий во всем мире и множество медицинских учреждений. Новые открытия и прорывы в лечении болезней — не за горами.
www.nkj.ru
Человеческая клетка: строение клетки человека
Подробно рассмотрев в микроскоп элементарную единицу нашего организма, исследователи пришли к выводу, что человеческая клетка имеет весьма сложное внешнее и внутреннее строение. Наше тело состоит из мышечной ткани, которую составляют в основном микроскопические клетки. Строение клетки человека во многом ничем не отличается от строения растительной и животной клеток. Разница имеется лишь в некоторых уникальных функциях органоидов клетки и в месте их расположения. Кстати, подробно прочитать о строении клеток растений можно тут. О строении клеток животных тут.
Основные органоиды человеческой клетки
Клетка человека имеет своеобразную форму. Эта форма определяет месторасположение определенных клеточных органоидов. Человек – эукариотический организм, именно поэтому в центре его клетки находится ядро. Как и в растительной и животной клетке, в человеческой клетке ядро выполняет такую же функцию хранения и реализации генетической информации. Имеется в клетке человека и цитоплазма, которая являет собой определенную среду расположения всех клеточных органелл. Митохондрии обеспечивают в клетке все энергетические процессы, связанные с окислением углеводов и жирных кислот. Особенностью человеческой клетки является наличие в ней многих ферментов, большинство из которых расположены в лизосомах. Ферменты внутри клетки выполняют функцию катализатора, то есть с их помощью значительно ускоряется протекание химических реакций в клетке.
Все строение клетки человека базируется на клеточной мембране. Она обеспечивает целостность формы клетки, а также способна практически полностью регулировать внутриклеточный баланс. Важную роль в клетке человека играют рибосомы. Как и во всех живых организмах, в человеке рибосомы служат основным органоидом для синтеза молекул белка, который возможен только из аминокислот.
Эндоплазматический ретикулум – один из главных органоидов клетки человека
Человеческая клетка имеет в своем строении два типа эндоплазматического ретикулума: гладкий и складчатый. Он являет собой определенную систему канальцев, пузырьков и уплощенных полостей, которые со всех сторон окружены прочной мембраной. Гладкий и складчатый эндоплазматический ретикулум выполняют разные функции в клетке. Первый участвует во многих процессах клеточного метаболизма. Более того, гладкий эндоплазматический ретикулум имеет способность нейтрализовать многие виды природных ядов, он берет участие в углеводном обмене и способен влиять на запасание клеткой кальция.
Главная функция складчатого эндоплазматического ретикулума – синтез белков. Этот процесс напрямую связан с деятельностью рибосом, поэтому самостоятельного синтеза белков складчатый эндоплазматический ретикулум проводить не может. Дело в том, что когда белки синтезируются на поверхности рибосом, они случайным образом могут присоединиться к складчатому эндоплазматическому ретикулуму. В такой способ создаются полипептидные цепочки, которые размещаются в полостях складчатого эндоплазматического ретикулума. В конце процесса эти белковые цепочки внутри органоида сворачиваются, проходят целый цикл биохимических превращений и потом в свободном виде белки попадают в состав цитозоля, где используются клеткой.
Таким образом, строение клетки человека практически полностью совпадает со строением клеток других живых организмов. Однако человек – уникальное существо, которое сумело добиться наивысшего уровня развития. Может поэтому стоит и дальше изучать строение нашего организма? Ведь ответ на вопрос о том, почему именно вид Homo sapiens сумел выбраться на наивысшую ступень эволюционного развития, до сих пор не найден.
Сложное строение человеческой клетки — видео
life-students.ru
Энциклопедия - Клетка
Клетка является основной структурной единицей всего живого. Развитие организма человека начинается с одной клетки, путем деления количество клеток увеличивается до 1016 у взрослого. Среди всего многообразия существующих на Земле организмов не имеют клеточного строения только вирусы и фаги.
Клетки бывают 2 типов: прокариотические и эукариотические. Из сравнительно простых клеток прокариотического типа построены бактерии и некоторые другие простейшие организмы, из клеток эукариотического типа – все растения, грибы и животные.
Открытие клетки в 1665 году англичанином Р. Гуком и последующее исследование ее строения тесно связаны с изобретением и усовершенствованием микроскопа. В середине ХIХ века была сформулирована клеточная теория, основные положения которой представлены в трудах Т. Шванна, М. Шлейдена и Р. Вирхова.
В современной интерпретации эти положения звучат так: клетка – универсальная элементарная единица живого; клетки всех организмов принципиально сходны по своему строению, функции и химическому составу; клетки размножаются только путем деления исходной клетки; многоклеточные организмы являются сложными клеточными ансамблями.
Строение клетки
Типичная эукариотическая клетка состоит из 3 компонентов: оболочки, цитоплазмы и ядра. При этом клетки разнообразны по форме, строению, химическому составу и характеру обмена веществ.
Оболочка клетки Снаружи каждая клетка покрыта оболочкой (плазматическая мембрана, цитолемма, плазмолемма) толщиной 9–10 нм, отделяющей клетку от внеклеточной среды. Клеточная оболочка поддерживает форму клетки, защищает клетку от механических воздействий и проникновения повреждающих биологических агентов, осуществляет узнавание многих молекулярных сигналов (например, гормонов), регулирует обмен веществ между клеткой и окружающей средой, участвует в обеспечении межклеточных контактов и формировании специфических выпячиваний цитоплазмы (микроворсинки, реснички, жгутики). Реснички и жгутики выполняют функцию движения.
Обмен веществ между клеткой и окружающей ее средой происходит постоянно, но имеет разный механизм – в зависимости от размера транспортируемых частиц. Малые молекулы и ионы переносятся непосредственно через плазматическую мембрану в форме пассивного и активного транспорта, т. е. без затрат энергии или с помощью специальных белков-переносчиков с затратами энергии. Перенос крупных молекул и частиц осуществляется посредством образования окруженных мембраной пузырьков, в которые и помещаются переносимые частицы. Поглощение клетками твердых частиц – это фагоцитоз, жидких веществ – пиноцитоз.
Цитоплазма клетки Цитоплазма представляет собой внутреннее содержимое клетки и состоит из основного вещества – гиалоплазмы – и разнообразных внутриклеточных структур – органелл (органоиды) и включений. Гиалоплазма – это водный раствор неорганических и органических веществ, находящийся в постоянном движении. Вода составляет 70–80% цитоплазмы, неорганические вещества – 1–1,5%, органические представлены белками (10–20%), жирами (1–5%), углеводами (0,2–2%) и нуклеиновыми кислотами (1–2%).
Гиалоплазма – это активная среда, в которой протекают химические и физиологические процессы и которая объединяет все компоненты клетки в единую систему. Среди клеточных структур выделяют органеллы общего назначения, имеющиеся во всех клетках, и органеллы специального назначения, которые есть лишь в определенных клетках и выполняют специальную функцию. Включения – это временные клеточные структуры (например, зерна крахмала как запас питательных веществ).
Для эукариотических клеток характерно наличие огромного количества внутриклеточных мембран, которые образуют мембранные органеллы, отличающиеся друг от друга строением и функцией. Эндоплазматическая сеть – это разветвленная система соединенных между собой полостей, трубочек и каналов. Она играет важную роль в синтезе белков и внутриклеточном транспорте веществ. Аппарат Гольджи представляет собой стопки уплощенных мешочков и цистерн, в которых накапливаются, сортируются и упаковываются синтезированные в клетке вещества. Помимо этого, аппарат Гольджи обеспечивает выведение синтезированных веществ. Он значительно развит в клетках различных желез. Лизосомы – пузырьки, содержащие около 50 видов ферментов, способных разрушать белки, жиры и углеводы. Лизосомы выполняют функцию внутриклеточного переваривания питательных веществ и чужеродных компонентов, поступающих в клетку. При участии лизосом происходит очищение клеток от вредных веществ и вирусов, а также поврежденных структур самой клетки.
Митохондрии – веретенообразные структуры, в которых синтезируется аденозинтрифосфорная кислота, используемая в качестве источника энергии при химических процессах внутри клетки. Поэтому митохондрии называют «энергетическими станциями клетки». Количество, размеры и расположение митохондрий зависят от функции клетки. Например, в одной клетке печени их насчитывается до 2,5 тысяч. Митохондрии (у растений – хлоропласты), в отличие от других органелл, способны к самовоспроизведению и обладают собственным аппаратом биосинтеза белка. По существующей гипотезе, они являются потомками древних симбиотических бактерий.
В клетках присутствуют также органеллы, не имеющие мембранного строения: рибосомы, микротрубочки, клеточный центр. Рибосомы – многочисленные мелкие образования округлой формы, расположенные в основном на эндоплазматической сети. Их функция – синтез белков и аминокислот. Микротрубочки образуют клеточный скелет и участвуют в транспорте веществ внутри клетки. Клеточный центр обычно находится вблизи ядра и играет важную роль при делении клетки.
Отдельные клетки в процессе эволюции приспособились к выполнению специфических функций, поэтому они содержат особые органеллы специального назначения, например миофибриллы мышечного волокна, обеспечивающие его сокращение, нейрофибриллы и синаптические пузырьки нервных клеток, участвующие в передаче нервного импульса.
Ядро клетки Ядро – важная структура эукариотических клеток. Большинство клеток имеют одно ядро, но встречаются и многоядерные клетки (мышечные волокна скелетных мышц). Некоторые специализированные клетки (например, эритроциты) утрачивают ядра. Самое крупное ядро – у яйцеклетки (женская половая клетка).
Ядро окружает оболочка, пронизанная многочисленными порами, через которые происходит обмен веществ между ядром и цитоплазмой. Под ядерной оболочкой располагается нуклеоплазма – желеобразный раствор, содержащий белки, ионы, хроматин и ядрышко. В ядрышке образуются рибосомы. Из хроматина перед делением клетки формируются хромосомы.
Хромосомы являются носителями наследственной информации. Число хромосом в клетках каждого биологического вида постоянно. Обычно в клетках тела хромосомы представлены парами (диплоидный набор), а в половых клетках они непарны (гаплоидный набор). Набор хромосом клеток конкретного вида живых организмов, характеризующийся числом, величиной и формой хромосом, называют кариотипом. Кариотип человека представлен 46 хромосомами (23 пары): 44 хромосомы одинаковы у особей мужского и женского пола, а 2 хромосомы являются половыми (у женщин имеются 2 одинаковые Х-хромосомы, у мужчин – Х- и Y-хромосомы).
Ядро клетки хранит и реализует генетическую информацию, управляет процессом биосинтеза белка, участвует в распределении наследственной информации между дочерними клетками и, следовательно, играет важную роль в регуляции развития организма и всех процессов его жизнедеятельности.
Клеточные ткани
В многоклеточных организмах клетки образуют ткани. Ткань – это совокупность клеток и внеклеточного вещества, обладающих общностью происхождения, строения и функции. В человеческом организме выделяют 4 основных типа тканей.
Эпителиальная ткань Эпителиальная ткань покрывает поверхность тела, выстилает полости внутренних органов и тем самым выполняет защитную функцию. Она активно участвует в обмене веществ организма благодаря хорошо выраженной способности всасывать и выделять вещества. Часть эпителиальных клеток специализируется на выделении секрета и составляет так называемый железистый эпителий, образующий различные железы. В зависимости от структурных и функциональных свойств различают однослойный и многослойный эпителий.
Соединительная ткань Соединительная ткань – это кровь и лимфа, хрящевая и костная ткани, жировая ткань, различные виды собственно соединительной ткани. Эта ткань выполняет преимущественно опорную и трофическую функции. Характерная особенность соединительной ткани – наличие межклеточного вещества, которое продуцируется клетками. Межклеточное вещество имеет различную консистенцию: твердую – у кости, жидкую – у крови и лимфы. В межклеточном веществе костной ткани откладываются соли кальция.
Мышечная ткань Мышечная ткань выполняет в организме сократительную функцию. К этой группе относят гладкую мышечную ткань, обеспечивающую сокращение сосудов и перистальтику внутренних органов, поперечнополосатую мышечную ткань, из которой построены скелетные мышцы, и сердечную мышечную ткань. Мышечное сокращение осуществляется при посредстве специальных структур – миофибрилл, расположенных в мышечных клетках.
Нервная ткань Нервная ткань образует всю нервную систему: головной и спинной мозг, нервы и нервные узлы. Основная функция нервной ткани связана с восприятием, проведением и передачей нервного возбуждения. Нервная ткань состоит из нейронов и нейроглии. Нервные клетки образуют нервные центры, в которых происходит обработка нервного возбуждения, а также проводящие пути, связывающие между собой эти центры. Нейроглия выполняет вспомогательную роль, связанную с питанием нервных клеток и другими функциями.
Ткани образуют органы. Орган – это часть тела, имеющая определенную форму, строение, функции и положение в организме. Каждый орган образован из ткани преимущественно одного типа, например, кость – из костной ткани, мышца – из мышечной, мозг – из нервной ткани. Однако все органы снабжены нервами и сосудами.
Органы, сходные по своему строению, функции и развитию, объединяются в системы органов: костную, мышечную, пищеварительную, дыхательную, мочевую, половую, сердечно-сосудистую, нервную и др. С помощью регуляторных механизмов системы органов тесно связаны между собой и обеспечивают жизнедеятельность целостного человеческого организма.
Если бы все клетки человеческого тела можно было выложить в один ряд, то длина его составила бы около 15 тысяч км.
Обновление клеток
Большая часть клеток человека постоянно обновляется. Так, продолжительность жизни эритроцитов составляет 120 дней, клеток печени – 480 дней, а клеток кишечного эпителия – всего 3–5 дней. Последние обновляются со скоростью 1 млн клеток в 1 минуту. Наружный слой эпидермиса кожи образован роговыми чешуйками, которые постепенно слущиваются. Этот слой у человека обновляется за 7–11 дней. Нервные клетки и мышечные волокна в течение жизни не обновляются.
Автор: Ольга Гурова, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, доцент кафедры анатомии человека РУДН
www.medweb.ru
