Строение клетки - теория
Элементарной структурно-функциональной единицей всего живого, как вы уже знаете, является клетка. Клетки существуют как самостоятельные единицы (протисты, бактерии) и в составе многоклеточных организмов. У животных различают соматические (например, нервные, костные, мышечные, секреторные) и половые (яйцеклетки, сперматозоиды) клетки. Последние служат для размножения организма. В нашей статье мы рассмотрим строение клетки, читайте, нажимайте мне нравиться.
В многоклеточном организме клетки взаимодействуют между собой и выполняют строго определенный вид деятельности. Объединение специализированных клеток позволяет организму успешно функционировать в тех ситуациях, в которых одиночные клетки обречены на гибель. Многоклеточный организм можно сравнить с человеческим обществом, в котором распределены функции, обязанности, виды деятельности и управление.
Наука о клетке называется цитологией (от греч. kytos — клетка, logos — наука, учение). Цитология изучает строение и химический состав клеток, функции внутриклеточных структур, деление, развитие, свойства и приспособление клеток к условиям окружающей среды.
Если рассмотреть под микроскопом тонкие срезы сердца, печени, мышц, можно увидеть множество разнообразных по форме и размерам клеток, из которых эти органы состоят. Клетки могут быть плоскими, веретенообразными, шаровидными, иметь отростки. Как правило, их форма зависит от положения в организме и выполняемой функции, а функции, в свою очередь, определяются внешним и внутренним строением.
Строение клетки
Несмотря на разнообразие форм и различия в размерах, почти все клетки организма человека и животных имеют принципиально сходное строение. Снаружи они покрыты плазматической мембраной, отделяющей содержимое клеток от внешней среды. Внутри находятся ядро и цитоплазма с органоидами.
Рис.1 - Схема строения живой клетки
Плазматическая мембрана (рис. 1) 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 определяются особым строением мембраны и позволяют сохранять неорганические и органические вещества внутри клетки в строго определенных концентрациях, то есть поддерживать постоянство химического состава
клетки.
Цитоплазма — полужидкая (геле-образная) внутренняя среда клетки. В ней располагаются постоянные специализированные структуры — органоиды, а также непостоянные компоненты, или включения (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.
Это интересно. В органоиде, называемом митохондрией, вырабатываются соединения, служащие источником энергии. В лизосомах за счет активности специфических белков (ферментов) происходят процессы расщепления поступивших в клетку сложных органических молекул до более простых. Из них 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 находятся хромосомы, содержащие дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК), в которой заключена наследственная информация. Все клетки человеческого тела имеют по 46 хромосом. Исключением являются половые, в которых содержится 23 хромосомы.
У некоторых клеток имеются жгутики, реснички, сократительные нити — органоиды специального назначения.
Химический состав клетки. В составе клетки обнаружено более 60 элементов периодической системы Д. И. Менделеева. Каких-либо специальных элементов, характерных только для живых организмов, найдено не было. Это указывает на неразрывную связь живой и неживой природы.
Клетки растений и животных, в том числе и человека, содержат сходные вещества, что также свидетельствует о единстве органического мира.
Неорганические вещества клетки — это вода и минеральные ионы, такие, как Na+, С1~, К+ и др. Больше всего в живой клетке содержится воды. Чем интенсивнее в клетке идет обмен веществ, тем больше в ней воды. Так, в клетках мозга содержание воды составляет около 80 %, а в малоактивных клетках жировой ткани — не более 40 %.
Из школьного курса химии вам известно, что вода — одно из самых распространенных веществ в природе. Она, будучи хорошим растворителем, является обязательным компонентом практически всех клеток. В виде водных растворов в клетку через мембрану поступают питательные вещества. Вода также способствует удалению из клетки продуктов обмена веществ, т. е. выполняет транспортную функцию. Благодаря высокой теплоемкости она накапливает и переносит тепло.
Органические вещества клетки.
Среди органических соединений наибольшее значение для жизнедеятельности клетки имеют белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты. В состав молекул углеводов и жиров входят атомы углерода, водорода и кислорода, а в состав белковой молекулы — еще азота и серы.
Белки — сложные высокомолекулярные органические соединения, состоящие из более простых — аминокислот. Каждый организм имеет специфические, т. е. свойственные только ему, белки. Белки играют ключевую роль в процессах жизнедеятельности практически всех живых организмов. Они являются неотъемлемой частью клеточной мембраны, ядра и органоидов. С их деятельностью связаны все виды движения.
Углеводы — основной источник энергии для жизнедеятельности клетки. Из углеводов наибольшее значение имеет глюкоза, которая хорошо растворяется в воде и легко окисляется, высвобождая значительное количество энергии.
Жиры — органические соединения, которые, как и углеводы, используются в качестве источника энергии и входят в состав клеточных мембран. Жиры и жироподобные вещества обычно объединяются под общим названием липиды.