Какие есть клетки: Клетка — все статьи и новости

Основные виды и функции клеток в организме человека

Автор Nat WorldВремя чтения 5 мин.Просмотры 865Опубликовано 2017-07-24Обновлено 2017-12-02

Триллионы клеток в человеческом теле встречаются во всех формах и размерах. Эти крошечные структуры являются основной единицей живых организмов. Клетки формируют ткани органов, которые образуют системы органов, работающих вместе для поддерживания жизнедеятельности организма.

В теле есть сотни различных типов клеток, и каждый тип клетки подходит для той роли, которую он выполняет. Клетки пищеварительной системы, к примеру, отличаются по структуре и функции от клеток костной системы. Независимо от различий, клетки тела зависят друг от друга, прямо или косвенно, чтобы организм функционировал как единое целое. Ниже приведены примеры различных типов клеток в организме человека.

Стволовые клетки

Стволовые клетки являются уникальными клетками организма, поскольку они неспециализированы и обладают способностью развиваться в специализированные клетки для определенных органов или тканей. Стволовые клетки способны к многоразовому делению, чтобы пополнить и восстановить ткань. В области исследований стволовых клеток ученые пытаются использовать преимущества возобновляемых свойств, применяя их в создании клеток для восстановления тканей, трансплантации органов и лечения болезней.

Костные клетки

Кости являются типом минерализованной соединительной ткани и основным компонентом скелетной системы. Костные клетки образуют кость, которая состоит из матрицы минералов коллагена и фосфата кальция. В организме есть три основных типа костных клеток. Остеокласты представляют собой крупные клетки, которые разлагают кости для резорбции и ассимиляции. Остеобласты регулируют минерализацию кости и производят остеоид (органическое вещество костной матрицы). Остеобласты созревают для образования остеоцитов. Остеоциты помогают в формировании кости и поддерживают баланс кальция.

Клетки крови

От транспортировки кислорода по всему телу до борьбы с инфекцией, клетки крови жизненно важны для жизни. Есть три основных типа клеток в крови — это эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Эритроциты определяют тип крови и также ответственны за транспортировку кислорода в клетки. Лейкоциты являются клетками иммунной системы, которые разрушают патогены и обеспечивают иммунитет. Тромбоциты помогают сгущать кровь и предотвращают чрезмерную потерю крови из поврежденных кровеносных сосудов. Клетки крови продуцируются костным мозгом.

Мышечные клетки

Мышечные клетки образуют мышечную ткань, что важно для телесного движения. Скелетная мышечная ткань прикрепляется к костям, способствуя движению. Скелетные мышечные клетки покрыты соединительной тканью, которая защищает и поддерживает пучки мышечных волокон. Сердечные мышечные клетки образуют непроизвольную сердечную мышцу. Эти клетки помогают в сокращении сердца и соединяются друг с другом посредством интеркалированных дисков, позволяющих синхронизировать сердечный ритм. Гладкая мышечная ткань не стратифицирована как сердечная или скелетная мышцы. Гладкая мышца — непроизвольная мышца, которая образует полости тела и стенки многих органов (почек, кишечника, кровеносных сосудов, дыхательных путей легких и т.д.).

Жировые клетки

Жировые клетки, также называемые адипоцитами, являются основным клеточным компонентом жировой ткани. Адипоциты содержат триглицериды, которые могут быть использованы для получения энергии. Во время хранения жира, жировые клетки набухают и приобретают круглую форму. Когда жир используется, эти клетки уменьшаются в размерах. Жировые клетки также обладают эндокринной функцией, поскольку они продуцируют гормоны, влияющие на метаболизм половых гормонов, регуляцию кровяного давления, чувствительность к инсулину, хранение или использование жиров, свертывание крови и сигнализацию клеток.

Клетки кожи

Кожа состоит из слоя эпителиальной ткани (эпидермиса), который поддерживается слоем соединительной ткани (дермы) и подкожным слоем. Самый внешний слой кожи состоит из плоских эпителиальных клеток, которые плотно укомплектованы вместе. Кожа защищает внутренние структуры организма от повреждений, предотвращает обезвоживание, действует как барьер против микробов, сохраняет жир, вырабатывает витамины и гормоны.

Нервные клетки (нейроны)

Клетки нервной ткани или нейроны являются основной единицей нервной системы. Нервы осуществляют передачу сигналов между мозгом, спинным мозгом и органами тела посредством нервных импульсов. Нейрон состоит из двух основных частей: тело клетки и нервные процессы. Тело центральной клетки включает нейронное ядро, ассоциированную цитоплазму и органеллы. Нервные процессы — это «пальцеобразные» проекции (аксоны и дендриты), простирающиеся от клеточного тела и способны проводить или передавать сигналы.

Эндотелиальные клетки

Эндотелиальные клетки образуют внутреннюю оболочку сердечно-сосудистой системы и структур лимфатических систем. Эти клетки составляют внутренний слой кровеносных сосудов, лимфатических сосудов и органов, включая мозг, легкие, кожу и сердце. Эндотелиальные клетки ответственны за ангиогенез или создание новых кровеносных сосудов. Они также регулируют движение макромолекул, газов и жидкости между кровью и окружающими тканями, а также помогают регулировать кровяное давление.

Половые клетки

Половые клетки или гаметы представляют собой репродуктивные клетки, продуцируемые в мужских и женских половых органах. Мужские половые клетки или сперматозоиды являются подвижными и имеют длинное хвостообразное формирование, называемое жгутиком. Женские половые клетки или яйцеклетки являются не подвижными и относительно большими по сравнению с мужской гаметой. При половом размножении половые клетки объединяются во время оплодотворения, образовывая зиготу. В то время как другие клетки организма реплицируются митозом, гаметы размножаются мейозом.

Раковые клетки

Рак является результатом развития аномальных свойств в нормальных клетках, что позволяет им неконтролируемо делиться и распространяться в других местах организма. Развитие раковых клеток может быть вызвано мутациями, которые происходят от таких факторов, как химикаты, радиация, ультрафиолетовое излучение, ошибки репликации хромосом или вирусная инфекция. Раковые клетки теряют чувствительность к сигналам против роста, быстро размножаются и утрачивают способность проходить апоптоз или запрограммированную гибель клеток.

Мне нравитсяНе нравится

Не все нашли? Используйте поиск по сайту ↓

Ученые: больше половины ваших клеток — не человеческие

• Джеймс Галлахер
• Обозреватель Би-би-си по вопросам науки

12 апреля 2018

Более половины клеток в организме человека не являются человеческими, говорят ученые.

Из всех клеток в человеческом теле только 43% — это, собственно, клетки человека. Остальные — это микроскопические колонизаторы.

Понимание этой скрытой области нашего тела — человеческой микробиоты — стремительно меняет наше представление о разных болезнях — от аллергии до болезни Паркинсона.

Некоторые медики даже задаются вопросом — что значит «быть человеком», и в поиске ответа находят новые способы лечения.

«Они крайне важны для вашего здоровья, — говорит профессор Рут Лей, директор департамента микробиотических исследований в Институте Макса Планка. — Ваше тело существует не только для вас», — добавляет она.

Как бы тщательно вы ни мылись, каждый уголок и каждая складка в вашем теле в любой момент времени обильно заселена микроскопическими созданиями.

Среди них — бактерии, вирусы, грибки и археи (которые обычно по ошибке классифицируют как бактерии). Больше всего этих существ живет в темных и сумрачных глубинах нашего кишечника, куда нет доступа кислороду.

«В вас больше от микроба, чем от человека», — говорит в беседе с Би-би-си профессор Роб Найт из Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Раньше исследователи думали, что на каждую человеческую клетку в организме приходится десять микроорганизмов.

«Эту оценку пересмотрели, теперь соотношение скорее один к одному, поэтому сейчас мы считаем, что, если пересчитать клетки, то каждый из нас — на 43% человек», — говорит он.

Но с точки зрения генетики мы находимся в еще более уязвимом положении.

Геном человека — полный набор генетических инструкций, который есть у каждого из нас, — состоит из 20 тысяч «инструкций», которые называют генами.

Однако если сложить все гены живущих в нас микроорганизмов, итоговая цифра будет на уровне 20 миллионов.

«У нас не один геном, гены нашей микробиоты по сути представляют собой второй геном, который дополняет работу нашего собственного», — говорит профессор Саркис Мазманян из Калифорнийского технического университета.

«Я считаю, что нас делает людьми сочетание нашей собственной ДНК и ДНК микробов в нашем кишечнике», — считает он.

Было бы наивно думать, что такое количество микробов в нашем теле никак не взаимодействует с организмом и не влияет на его работу.

Ученые исследуют роль микробиоты в пищеварении, регулировании имунной системы, защиты от болезней и выработке витаминов.

«Мы обнаруживаем, что эти крошечные организмы могут полностью преобразить наше здоровье, до недавних пор мы не могли себе этого представить», — говорит профессор Найт.

Это новый подход к миру микробов — до сих пор человечество с ними главным образом боролось.

Поле битвы с микробами

Антибиотики и вакцины — оружие человека в борьбе с такими напастями, как вирус-возбудитель оспы, палочка Коха или золотистый стаффилокок. Они спасли множество жизней.

Однако ряд исследователей обеспокоены тем, что в борьбе с вредными микробами человечество могло нанести непоправимый вред обитающим внутри человека «полезным бактериям».

«За последние 50 лет мы проделали замечательную работу по уничтожению инфекционных заболеваний, — говорит профессор Лей. — Однако в то же время мы увидели огромный и устрашающий рост аутоимунных и аллергических заболеваний».

«Задача работы с микробиотой в том, чтобы понять, каким образом ее изменения, ставшие результатом нашего успеха в борьбе с патогенами, приводят к развитию целой категории новых болезней, с которыми нам нужно будет разбираться», — считает ученый.

Состояние микробиоты связывают и с другими болезнями, например с воспалением кишечника, болезнью Паркинсона, эффективностью лекарств от рака и даже аутизмом и депрессией.

Еще один пример — ожирение. Гены и диеты, безусловно, играют здесь свою роль, но как насчет микрофлоры кишечника?

Здесь тема становится сложнее.

Если есть только бургеры и шоколад, то такая диета и повысит риск ожирения, и повлияет на то, какие микробы живут у вас в пищеварительной системе.

Многие страдающие ожирением люди не знают, что у них в кишечнике живут «плохие» бактерии, которые метаболизируют пищу таким образом, что ожирение усугубляется — но как об этом узнать?

Профессор Найт провел эксперимент: подопытными выступили мыши, выращенные в идеальных санитарных условиях. С рождения они ни разу не вступали в контакт с микробами.

«Нам удалось показать, что, если взять худых и тучных людей и пересадить бактерии из их кала мышам, то мыши жиреют или становятся худыми в зависимости от того, чьи бактерии им пересадили», — говорит Найт.

Когда мышам, получившим бактерии от страдающих ожирением людей добавляли бактерий от худых, мыши начинали худеть.

«Это довольно удивительно, правда? Теперь вопрос в том, каким образом всё это можно применить к человеку», — говорит Найт.

На применение микробов в качестве лекарств сегодня возлагают большие надежды в медицине.

Залежи информации

В кембриджширском Институте Сенгера я встречаюсь с доктором Тревором Лоли, который пытается вырастить в лабораторных условиях полные микробиоты как здоровых, так и больных людей.

«У больных, например, могут отсутствовать некоторые микробы. Задача в том, чтобы вернуть их в организм», — говорит он.

Как утверждает Лоли, сегодня появляется все больше свидетельств того, что восстановление микробиоты больного может привести к ремиссии, например, в случае с язвенным колитом.

«Я думаю, что для большинства болезней, которые мы изучаем, вскоре придумают конкретные смеси микробов, где-то 10 или 15, которые будут давать пациентам», — уверен ученый.

Лечение микробами как сфера медицины находится на ранних этапах развития, но ученые думают, что вскоре регулярный мониторинг состояния микробиоты станет частью повседневной рутины, что даст нам огромное количество информации о нашем здоровье.

«Удивительно думать, что в каждой чайной ложке нашего кала содержится больше генетической информации о микробах, чем может уместиться на тонне DVD-дисков,» — говорит ученый.

«Каждый раз, когда вы, так сказать, сбрасываете эти данные, они попросту смываются без следа», — добавляет он.

«Мы видим решение так: в недалеком будущем, каждый раз, когда вы будете смывать унитаз, он будет делать что-то вроде моментального анализа и сообщать вам, хорошая у вас динамика, или не очень. Я считаю, что это всё преобразит», — уверен исследователь.

Общее строение тела человека – Opiq

Сходные по строению, функциям и происхождению клетки вместе с межклеточным веществом образуют ткань.

Все ткани в теле человека выполняют одну основную функцию. Например, кровь – это соединительная ткань, она связывает различные части организма в единое целое (переносит кислород и питательные вещества ко всем частям тела, выравнивая температуру). С другой стороны, различные части ткани, такие как клетки крови, выполняют разные функции: красные кровяные тельца связывают и транспортируют кислород, а белые участвуют в защите организма.

В теле человека можно выделить четыре основных типа тканей: эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную.

Нервная ткань формирует головной и спинной мозг. Нервная ткань образована нервными клетками (нейронами). Они воспринимают раздражения, анализируют их и передают дальше. Нервные клетки состоят из тела и многочисленных отростков. Один из отростков обычно длинный (нейрит, или аксон), остальные – короткие (дендриты). Отростки выполняют разные функции: короткие отростки проводят раздражение к телу клетки, а длинный отросток – от тела клетки. Отходящие от нервных клеток длинные отростки объединяются в нервы.

Мышечная ткань образована мышечными клетками. Эти клетки способны к сокращению, благодаря чему человек может двигаться. Существует три вида мышечной ткани.

Соединительная ткань связывает организм в единое целое и формирует скелет. Отличается большим количеством межклеточного вещества. В организме человека соединительная ткань представлена различными формами:

Эпителиальная ткань выполняет защитную функцию. Клетки ткани расположены вплотную друг к другу. Эпителий покрывает поверхность тела и выстилает внутренние полости. Способностью клеток эпителия к быстрому размножению обеспечивается скорое зарастание поверхностных ран. Выстланные эпителием железы производят различные секреты, например пищеварительные соки желудка и кишечника.

Как клетки понимают, что одни должны стать волосами, другие костями, третьи мозгами и т. п.? И из какого центра подается команда?

Этот вопрос — совсем не детский. Это на самом деле не один, а несколько вопросов, и они затрагивают все самые главные проблемы, решением которых занимается большая, очень сложная и быстро развивающаяся наука — биология развития. Хорошо и подробно ответить на эти вопросы в нескольких словах просто невозможно. Ответы на них содержатся в больших и толстых книгах и в тысячах научных статей. Многое в этой науке до сих пор остается неясным, и новые открытия совершаются чуть ли не каждый день.

Но некоторые общие принципы можно попытаться объяснить.

Начнем с «единого центра», без которого «возникнет хаос». Удивительно, но это не так. Множество делящихся клеток может вести себя вполне осмысленно и формировать сложные структуры, даже если у них нет единого управляющего центра. Такие процессы называют «самоорганизацией». К сожалению, человеческий разум так устроен, что ему ужасно трудно понять подобные процессы. Когда мы сталкиваемся с примерами самоорганизации, нам всегда это кажется каким-то необъяснимым чудом. Например, как из беспорядочно движущихся молекул водяного пара образуются красивые ледяные узоры на стекле или снежинки? Где хранится «программа создания снежинки» или ее «чертеж»? Чертежа нет нигде, а вот программа — существует, это те физические свойства молекулы воды, от которых зависит образование ледяных кристаллов.

Но вернемся к комочку клеток — крошечному зародышу, который образовался из яйцеклетки в результате нескольких первых делений. Каждая клетка зародыша имеет один и тот же геном (набор генов). Геном определяет все свойства клетки, это ее «программа поведения». Программа у всех клеток зародыша одинаковая. Однако вскоре клетки начинают вести себя по-разному: одни превращаются в клетки кожи, другие — в клетки кишечника, и так далее. Это происходит благодаря тому, что клетки обмениваются информацией — посылают друг другу химические сигналы и меняют свое поведение в зависимости от того, какие сигналы они получили от соседей. Сигналы могут быть и физическими: клетки могут «чувствовать» своих соседей, куда они ее тянут или толкают. Кроме того, кое-какие сигналы приходят и из внешнего мира. Например, клетки зародышей у растений чувствуют земное притяжение и принимают его в расчет, когда решают, как им себя вести. Например, те клетки, у которых клетки-соседи есть только сверху, начинают превращаться в корень, а те, у которых соседи только снизу, — в стебель. Наконец, яйцеклетка может с самого начала иметь простенькую «разметку»: один ее полюс может отличаться от другого по концентрации каких-нибудь веществ.

Программа поведения у всех клеток изначально одна и та же, но она может быть довольно сложной и состоять из нескольких отдельных наборов правил. То, какой из наборов правил данная клетка будет выполнять, зависит от получаемых клеткой сигналов. Каждое отдельное «правило» выглядит примерно так: «если выполняются такие-то условия, сделай такое-то действие». Основные действия, которые делают клетки, — это включение или выключение определенных генов. Включение или выключение гена меняет свойства клетки, и она начинает по-другому себя вести, по-другому реагировать на сигналы.

Как же получается, что клетки, имеющие одинаковую программу поведения и находящиеся, казалось бы, в одинаковых условиях, всё-таки ведут себя по-разному? Дело в том, что клетки зародыша на самом деле находятся в разных условиях — это просто само собой так происходит в процессе деления клеток. Кто-то оказался внутри, кто-то снаружи, кто-то снизу, кто-то сверху, в ком-то концентрация вещества А высокая (потому что данная клетка сформировалась из той части яйцеклетки, где этого вещества было много), а в ком-то вещества А мало.

Еще у клеток может быть «счетчик делений», который сообщает им, сколько раз яйцеклетка уже поделилась. Этот счетчик тоже химический: в яйцеклетке изначально были определенные вещества, запас которых не пополняется во время развития зародыша, и по тому, сколько в клетке осталось этих веществ, можно понять, сколько делений прошло с момента начала развития.

Программа поведения клетки может содержать, например, такие команды:

«Если ты снаружи,
и если концентрация вещества А в тебе такая-то (находится в таких-то пределах),
и если концентрация вещества Б вокруг тебя равна нулю,
и если с момента начала развития прошло уже 10 делений,
то начни выделять вещество Б».

К чему приведет выполнение такой команды? Оно приведет к тому, что на поверхности зародыша в определенный момент (после десяти делений) появится одна-единственная клетка, выделяющая вещество Б. Она будет расположена на строго определенном расстоянии от одного из полюсов зародыша, потому что в нашем примере вещество А служило для изначальной разметки яйцеклетки. Следовательно, по концентрации вещества А клетка может определить, на каком расстоянии от полюсов зародыша она находится. Почему такая клетка, выделяющая вещество Б, будет только одна? А потому, что была инструкция: «Если концентрация вещества Б вокруг тебя равна нулю». Как только первая клетка, в которой выполнятся поставленные условия, начнет выделять вещество Б, концентрация этого вещества перестанет быть равна нулю, и поэтому другие клетки не начнут его выделять.

А что будет, если мы уберем из программы инструкцию «Если концентрация вещества Б вокруг тебя равна нулю»? Тогда вещество Б начнет выделяться не одной-единственной клеткой, а целой полоской клеток, опоясывающей зародыш на определенном расстоянии от полюсов. Ширина пояска и его положение (ближе или дальше от того полюса, где концентрация А максимальна) будут зависеть от того, какие концентрации вещества А указаны в инструкции «Если концентрация вещества А в тебе такая-то».

Теперь наш зародыш размечен уже гораздо сложнее и интереснее, чем раньше. У него есть «передняя часть», в которой много А, а концентрация Б растет спереди назад; у него есть центральный поясок, где максимальна концентрация Б; и у него есть задняя часть, где мало А и где концентрация Б убывает спереди назад. Наш зародыш подразделился на резко отграниченные друг от друга части, в которых клетки находятся в разных условиях и поэтому будут выполнять разные подпрограммы своей исходной общей программы.

Мы подразделили зародыш на передний, средний и задний отделы. Они могут стать, например, головой, туловищем и хвостом. Но хотелось бы еще понять, где у него будет спина, а где живот. Как это сделать? А очень просто, мы уже это проходили. Нужна инструкция, приводящая к появлению только одной клетки или маленькой группы клеток, выделяющих какое-нибудь вещество (например, В) на любом «боку» зародыша, где-нибудь посередине между головой и хвостом. И пусть это вещество В запустит программу роста красивого зеленого спинного гребня там, где его много, и программу формирования мягкого розового животика там, где его мало.

Когда зародыш уже так хорошо и подробно «размечен», каждая группа клеток может без труда определить, где она находится, и активизировать заготовленную на этот случай подпрограмму (набор правил поведения).

В ходе развития зародыша действительно то тут, то там появляются особые «управляющие центры» — группы клеток, выделяющие то или иное вещество, которое служит для других клеток сигналом и влияет на их поведение. Но при этом все клетки по-прежнему ведут себя в строгом соответствии с изначальной генетической программой, которая у всех одна и та же. Управляющие центры возникают сами, путем самоорганизации, никто их нарочно туда не вставляет. И никакого «единого централизованного руководства», тем более осмысленного, разумного, для этого не требуется.

В развитии настоящих животных всё сложнее, чем в нашем воображаемом примере, но, как ни странно, ненамного. Например, у большинства животных для «продольной разметки» зародыша используется около десятка сигнальных веществ (в нашем примере мы обошлись двумя — А и Б). За производство этих веществ отвечает особая группа генов — так называемые «хокс-гены». А для разделения зародыша на ткани (нервную, мышечную, эпителиальную и т. д.) используется еще три десятка других сигнальных веществ — они называются микроРНК. Но это — только самые главные регуляторы развития, а есть еще очень много вспомогательных, и ученые пока еще не выяснили все их свойства и функции.

Сигнальные вещества, управляющие поведением клеток зародыша, очень могущественны. Например, если отрезать головастику хвост и капнуть на рану одно из этих веществ, то вместо нового хвоста у головастика вырастет пучок маленьких ножек. Такие жестокие эксперименты проводились в начале XX века. Потом за дело взялись генетики, которые научились менять работу генов в отдельных частях зародыша. В том числе и тех генов, которые производят вещества — регуляторы развития. Одно из самых интересных открытий генетиков состоит в том, что гены, управляющие развитием, оказались очень похожими у всех животных. Их даже можно пересаживать от одного животного к другому, и они будут работать. Например, если взять мышиный ген, который включает подпрограмму образования глаза у мыши, и заставить его работать в зачатке ноги у мухи, то на мушиной ноге начинает формироваться глаз. Правда, не мышиный глаз, а мушиный.

Итак, мы поняли, что в геноме нет «чертежа» взрослого организма, а есть только программа поведения отдельной клетки. Взрослый организм «самоорганизуется» просто за счет того, что каждая клетка строго следует одной и той же программе поведения. Математики говорят, что закодировать в геноме чертеж взрослого животного было бы намного сложнее, чем такую программу. Эта программа, как ни странно, сама по себе гораздо проще, чем получающийся в результате организм. А еще, если бы наше развитие шло не путем самоорганизации на основе программы, а по чертежу, нам было бы гораздо труднее эволюционировать.

Лет сто назад, когда ученые еще не знали законов развития эмбриона, многое в эволюции казалось им непонятным. Например, некоторые ученые удивлялись, как могут в процессе эволюции удлиниться все четыре ноги одновременно — ведь для этого, рассуждали они, нужно, чтобы мутации одновременно изменили длину сразу всех четырех ног! Действительно, если бы в геноме был записан чертеж взрослого организма, то потребовалось бы внести в этот чертеж целых четыре поправки, чтобы увеличить длину четырех ног. Теперь-то мы знаем, что развитие идет по программе, в которую достаточно внести всего одно изменение, чтобы длина всех четырех конечностей изменилась, причем изменилась одинаково.

Ответил: Александр Марков

5 минут об электричестве в человеке

Всем привет, я Маша Осетрова, и сегодня я немного расскажу вам про электричество в теле человека.

Сюжет о Викторе Франкенштейне, создавшем монстра из неживой материи, идейно восходит к проведенным в XVIII веке опытам Луиджи Гальвани, который заставил мышцы лягушки сокращаться под действием электрического тока. Его эксперименты вдохновили многих исследователей на изучение функций электричества в теле живых существ. На сегодняшний день ученые сильно продвинулись в этой области: придумали обезболивающие, выяснили, что заставляет наше сердце биться, что происходит в голове у влюбленных и многое другое.

Между электричеством нашего организм, и электричеством, которое обеспечивает наши дома, есть два фундаментальных различия. Электричество из розетки представляет собой поток электронов. В отличие от этого практически все токи в живых существах являются потоками ионов — атомов, имеющих электрический заряд. Токи в нашем организме связаны с пятью типами частиц: четырьмя положительными ионами — натрия, калия, кальция и водорода — и одним отрицательным хлорид-аниона.

Второе важное различие связано с направлением движения частиц. Ток в электрической цепи течет вдоль проводника, в то время как распространению электрического импульса по нейрону способствует движение ионов в перпендикулярном направлении.

В книге «Искра жизни» Фрэнсис Эшкрофт собрала воедино имеющиеся на сегодняшний день знания об электрических токах в организме человека и процессах на клеточном и молекулярном уровне, управляющих передачей электрических импульсов.

В состоянии покоя на мембране всех клеток существует разность потенциалов в 70 мВ, которую также называют потенциалом покоя. Изменение этого потенциала возможно при проходе заряженных частиц через мембрану внутрь и наружу клетки через специальные шлюзы — ионные каналы.

Для управления ионными каналами соседей нервные клетки выпускают в синаптическую щель — место контакта нейронов — специальные вещества, нейромедиаторы. Они специфично взаимодействуют с ионными каналами в мембране целевой клетки, подходя к определенному типу каналов как ключ к замку. В результате взаимодействия канал открывается, пропуская через себя ионы внутрь или наружу клетки. Направление движения частиц при этом зависит от концентрации ионов и распределения зарядов.

В состоянии покоя потенциал-зависимые натриевые и калиевые каналы клеток нервной и мышечной ткани находятся в закрытом состоянии под действием потенциала покоя. Они открываются только тогда, когда потенциал смещается в положительную сторону: когда это происходит, генерируется нервный импульс.

Хотя потенциально нервные волокна могут проводить импульсы в любую сторону, обычно они передают их только в одном направлении. Двигательные нервы передают сигнал от головного и спинного мозга к мышцам для управления их сокращением, а чувствительные нервы передают информацию в обратном направлении — от органов чувств к головному мозгу.

Поддержание клеток в поляризованном состоянии жизненно важно для организма и крайне энергозатратно. Один лишь мозг использует около 10% вдыхаемого кислорода для поддержания работы натриевого насоса и подзарядки аккумуляторов нервных клеток.

Наибольшее значение для генерации нервного импульса имеют калиевые и натриевые каналы. Это подчеркивает тот факт, что яды пауков, моллюсков, актиний, лягушек, змей, скорпионов и множества других экзотических существ воздействуют именно на них и, таким образом, нарушают функционирование нервов и мышц. Многие токсины крайне специфичны и нацелены на какой-нибудь один вид ионных каналов.

Разные яды имеют разный механизм действия: некоторые из них закупоривают ионные поры, а некоторые выступают в роли «распора», фиксируя канал в открытом состоянии. Это приводит к тому, что результатом проникновения в организм одних токсинов является паралич, а других — чрезмерное возбуждение, вызывающее судороги.

К примеру, яд тетродотоксин, содержащийся во внутренностях иглобрюха, которого японцы называют «рыба фугу», обладает специфичностью к натриевым каналам. Прочно закупоривая ионные поры, он препятствует нормальной передаче нервных импульсов, вызывая паралич и зачастую приводя к летальному исходу. Тем не менее, гурманы со всего мира регулярно рискуют жизнью, чтобы отведать фугу: при правильном приготовлении она перестает быть ядовитой, и лишь слегка покалывает небо.

Еще один токсин, ради эффекта которого люди готовы рискнуть — ботокс, используемый в косметических целях для разглаживания морщин. Ботокс, он же ботулотоксин — яд бактерий вида Clostridium botulinum, — один из самых сильных известных природных ядов. Он препятствует сокращению мышц и постепенно приводит к смерти от удушья. В количестве, умещающемся на кончике иглы, он смертелен для взрослого человека, однако инъекции ботокса под кожу в ничтожных концентрациях способствуют избавлению от мимических морщин.

На этом все, читайте умные книги, не суйте пальцы в розетку и читайте портал «Чердак»! А в следующем выпуске я расскажу вам о том, как мы делаем ЭТО.

 Анастасия Тмур

Из чего состоит кровь?

Кровь состоит на 60 % из плазмы. Это желтовато-белая жидкость, которая в свою очередь состоит в основном из воды, а также различных белков, солей, микроэлементов и витамин‎ов. Около 40 % кровь состоит из клеток [клетка‎], которые называют кровяными тельцами или кровяными клетками. Существует три вида клеток крови, которые находятся в ней в разном количестве и выполняют разные задачи:

• красные кровяные тельца (эритроциты)
• белые кровяные тельца (лейкоциты)
• кровяные пластинки (тромбоциты)

Эритроциты (красные кровяные тельца)

Больше всего в крови человека находится эритроцит‎ов, которые также называют красными кровяными тельцами или красными клетками крови. Они составляют 99 % из всех клеток крови. В одном микролитре крови (то есть в одной милионной части литра) находится от 4 до 6 миллионов эритроцитов.

Самая важная задача эритроцитов – переносить по кровеносным сосудам жизненно необходимый кислород (который поступает в лёгкие) к органам и тканям тела. Эту задачу они выполняют с помощью красного пигмента крови – гемоглобина.

Если количества эритроцитов в крови не достаточно, или если в эритроцитах мало гемоглобина и поэтому они не могут полностью выполнять свою работу, то речь идёт об анемии, или о малокровии. У „малокровных“ людей часто очень бледная кожа. Так как их организм не получает достаточное количество кислорода, то у них также появляются такие симптомы как утомляемость, слабость, одышка, снижение работоспособности, головная боль или боли в спине.

Главным в оценке работы эритроцитов является в первую очередь не их количество в крови, а их объём, так называемый гематокрит‎ (сокращение в анализах Ht), и уровень гемоглобина (сокращение в анализах Hb). Для детей страше грудного возраста нормальным считается уровень гемоглобина в пределах от 10 до 16 г/дл, норма гематокрита – в пределах между 30 и 49 % (детали см. в таблице) [KUL2002‎].

Если эти показатели значительно ниже нормы и одновременно у ребёнка появляются симптомы анемии [анемия‎], например, из-за лейкоза, или после химиотерапии [химиотерапия‎], то может потребоваться переливание (трансфузия) эритроцитарного концентрата (эритроцитарной массы, сокращённо „эрмасса“), чтобы стабилизировать состояние ребёнка.

Лейкоциты (белые клетки крови)

Белые кровяные тельца или белые клетки крови, которые также называют лейкоцит‎ами, составляют вместе с тромбоцитами у здоровых людей лишь 1 % всех клеток крови. Нормальным считается уровень от 5.000 до 8.000 лейкоцитов в микролитре крови.

Лейкоциты отвечают за имунную защиту организма. Они распознают „чужаков“, например, бактерии‎, вирус‎ы или грибы, и обезвреживают их. Если есть инфекция‎, количество лейкоцитов может сильно вырасти за короткое время. Благодаря этому организм быстро начинает бороться с возбудителями болезни.

Лейкоциты делят на разные группы в зависимости от их внешнего вида, от места, в котором они выросли, и от того, как именно они работают. Самую большую группу (от 60 до 70 %) составляют так называемые гранулоцит‎ы; от 20 до 30 % — лимфоцит‎ы и от 2 до 6 % — моноцит‎ы („клетки-пожиратели“).

Эти три вида клеток по-разному борются с возбудителями болезней, одновременно дополняя работу друг друга. Только благодаря тому, что они работают согласованно, организм обеспечивается оптимальной защитой от инфекций. Если количество белых клеток крови снижается, или они не могут работать нормально, например, при лейкозе, то защита организма от „чужаков“ (бактерий, вирусов, грибов) больше не может быть эффективной. Тогда организм начинает подхватывать разные инфекции.

Общее количество лейкоцитов измеряется в анализе крови [анализ крови‎]. Характеристики различных типов белых кровяных клеток и их процентуальное соотношение могут исследоваться в так называемом дифференциальном анализе крови (лейкоцитарная формула‎).

Гранулоциты

Гранулоциты отвечают прежде всего за защиту организма от бактерий [бактерии‎]. Также они защищают от вирус‎ов, грибов и паразитов (например, глистов). А называются они так потому, что в их клеточой жидкости есть зёрнышки (гранулы). В том месте, где появляется инфекция‎, они моментально накапливаются в большом количестве и становятся „первым эшелоном“, который отражает атаку возбудителей болезни.

Гранулоциты являются так называемыми фагоцитами. Они захватывают проникшего в организм противника и перевариваюи его (фагоцитоз). Таким же образом они очищают организм от мёртвых клеток. Кроме того, гранулоциты отвечают за работу с аллергическими и воспалительными реакциями, и с образованием гноя.

Уровень гранулоцитов в крови имеет в лечении онкологических болезней очень важное значение. Если во время лечения их количество становится меньше, чем 500 — 1.000 в 1 микролитре крови, то, как правило, очень сильно возрастает опасность инфекционных заражений даже от таких возбудителей, которые обычно вообще не опасны для здорового человека.

Лимфоциты

Лимфоциты – это белые клетки крови, 70 % которых находится в тканях лимфатической системы. К таким тканям относятся, например, лимфатические узлы‎, селезёнка, глоточные миндалины (гланды) и вилочковая железа‎.

Группы лимфоузлов находятся под челюстями, в подмышечных впадинах, на затылке, в области паха и в нижней части живота. Селезёнка – это орган, который находится слева в верхней части живота под рёбрами; вилочковая железа – небольшой орган за грудиной. Кроме того, лимфоциты находятся в лимфе. Лимфа – это бесцветная водянистая жидкость в лимфатических сосудах. Она, как и кровь, охватывает своей разветвлённой весь организм

Лимфоциты играют главную защитную роль в иммунной системе, так как они способны целенаправленно распознавать и уничтожать возбудителей болезней. Например, они играют важную роль при вирус‎ной инфекции. Лимфоциты „организовывают“ работу гранулоцит‎ов, производя в организме так называемые антитела‎. Атитела – это маленькие белковые молекулы, которые прицепляются к возбудителям болезни и таким образом помечают их как „врагов“ для фагоцитов.

Лимфоциты распознают и уничтожают клетки организма, поражённые вирусом, а также раковые клетки, и запоминают тех возбудителей болезни, с которыми они уже контактировали. Специалисты различают Т-лимфоцит‎ы и В-лимфоцит‎ы, которые отличаются по своим иммунологическим характеристикам, а также выделяют некоторые другие, более редкие подгруппы лимфоцитов.

Моноциты

Моноциты – это клетки крови, которые уходят в ткани и там начинают работать как „крупные фагоциты“ (макрофаги), поглощая возбудителей болезней, инородные тела и умершие клетки, и зачищая от них организм. Кроме того часть поглощённых и переваренных организмов они презентируют на своей поверхности и таким образом активируют лимфоциты на иммунную защиту.

Тромбоциты (кровяные пластинки)

Кровяные пластинки, которые также называют тромбоцит‎ы, отвечают главным образом за остановку кровотечений. Если происходит повреждение стенок кровеносных сосудов, то они в самое кратчайшее время закупоривают повреждённое место и таким образом кровотечение останавливается.

Слишком низкий уровень тромбоцитов (встречается, например, у больных лейкоз‎ом) проявляется в носовых кровотечениях или кровоточивости дёсен, а также в мелких кровоизлияниях на коже. Даже после самого незначительного ушиба могут появляться синяки, а также кровоизлияния во внутренних органах.

Количество тромбоцитов в крови также может падать из-за химиотерапии. Благодаря переливанию (трансфузия‎) кровяных пластинок (тромбоконцентрата), как правило, удаётся поддерживать приемлемый уровень тромбоцитов.

Рак костного мозга: причины, симптомы, диагностика, лечение

Костный мозг считается особым органом в организме человека, отвечающий за создание новых кровяных клеток, которые замещают уже погибшие клетки. Факторы внутренней среды могут оказывать влияние на эти клетки, в результате чего они могут развиваться в разных направлениях.

Специалисты считают, что рак костного мозга является некорректным названием для заболевания. Однако именно этот термин описывает все заболевания, которые характеризуются ростом злокачественной опухоли в клетках костного мозга.

Среди этих заболеваний выделяют:

• меланому. Меланомой называют злокачественную опухоль, которая начинает свой рост в плазматических клетках;
• лейкозы. Данное заболевание, а именно новообразования, появляющиеся в кроветворной системе, являются наиболее распространенными злокачественными проблемами костного мозга;
• лимфомы. Лимфомы возникают в лимфатической ткани и представляют собой злокачественные новообразования. Лимфомы сначала поражают лимфоузлы, но в редких случаях они могут начать проявлять себя сразу в тканях костного мозга. Обычно костный мозг злокачественная опухоль начинает поражать только в начале четвертой стадии заболевания.

Причины возникновения

Наиболее частой причиной онкологии костного мозга является мутация в стволовых клетках. На самом деле, мутации в человеческом организме происходят регулярно, но есть специальные механизмы, которые могут исправить ошибки или же убить мутировавшие клетки.

Когда у человека начинает развиваться онкология, в частности рак костного мозга, эти механизмы перестают работать, так как клетки мутируют в большом количестве, в результате чего организм перестает воспринимать их как чужеродные. В конечном итоге раковые клетки вытесняют здоровые, не тронутые мутацией клетки. Для развития рака необходимы мутации в уже мутировавших ранее клетках или же сбои в иммунной системе организма человека, так как из-за этого могут возникнуть различные патологии.

Кто может заболеть раком костного мозга?

Групп риска тех, кто может заболеть онкологией костного мозга, довольно немало. Это лица, чьи ближайшие родственники страдали от одной из форм рака костного мозга. Также люди, у которых обнаружен иммунодефицит.

У некоторых людей обнаруживают заболевания, которые называют располагающими к онкологии костного мозга, среди них моноклональная гаммапатия, а также мононуклеоз. Пациенты, которые принимают лекарственную терапию, направленную на борьбу с опухолью, тоже рискуют заболеть раком костного мозга.

Симптомы и признаки рака костного мозга

Если у человека миелома, то он будет ощущать боль в костях. Чаще всего такие боли проявляются не в одном месте. Они мигрируют. Также боль обычно ощущается во время передвижения. С течением времени боль будет становиться все сильнее, в конечном итоге она может стать невыносимый. Есть вероятность, что больной останется обездвиженным.

Также одним из признаков миеломы считается расплавление костной ткани, то есть в организме человека будет сильно превышен уровень кальция, человек будет постоянно чувствовать тошноту, сознание будет нарушаться. В самых тяжелых случаях больной может впасть в кому.

Поражение почек, нарушение зрения и частые кровотечения тоже являются признаками появления в организме человека онкологии костного мозга, а именно, миеломы.

При миеломе повреждаются корешки спинномозговых нервов, в результате чего у человека могут неметь конечности и происходить параличи.

Симптомы лейкоза проявляются не так выражено. При лейкозе опухолевые клетки начинают вытеснять здоровые ростки кровотечения, в результате человек начинает страдать от анемии, постоянных кровотечений и иммунодефицита. Если у человека развивается нейролейкемия, то он ощущает постоянные головные боли, тошноту, рвоту.

Диагностика рака костного мозга в онкоцентре

Для того чтобы выявить рак костного мозга, требуется комплексный подход к обследованию. У человека производится сбор анамнеза и проводится физикальный осмотр. При этом специалист должен узнать обо всех жалобах и симптомах, которые ощущает сам пациент. Далее пациента направляют на обследование. Подозрения в наличие миеломы могут появиться после рентгенограммы костей. Лейкозы можно выявить, сделав общий анализ крови.

Подтверждение диагноза

Для того чтобы точно сказать о том, есть ли у человека онкология костного мозга, нужно провести морфологической исследование субстрата опухоли. Для этого пациент должен пройти пункцию или биопсию костного мозга.

Также специалисты онкоцентра проводят тесты, которые уточнят молекулярно-генетический профиль рака.

Все эти исследования необходимы для того, чтобы выбрать наиболее точную и наиболее действенную тактику лечения больного. Кроме того, данные анализов и тестов помогут выбрать оптимальный метод химиотерапии.

Где можно пройти обследование?

Пройти обследование можно в онкоцентре София: 2-й Тверской-Ямской переулок, 10. Наши специалисты готовы обследовать всех пациентов с профессионализмом и точностью, а также приняться за лечение в случае обнаружения болезни.

Лечение рака костного мозга

В большинстве случаев вылечить рак костного мозга полностью невозможно. Можно лишь замедлить его развитие и продлить пациенту жизнь, так как эта болезнь является системной, а опухолевая масса с кровью распространяется по всему телу.

Стоит отметить, что при онкологии костного мозга наблюдается огромное количество опухолевой массы в организме человека. Если речь идет о радикальном лечении заболевания, то придется воздействовать на организм системно, что невозможно без иммунотерапии, химиотерапии и таргетной терапии.

Схема лечения определяется врачами в зависимости от разновидности рака.

Система лечения при лейкозе

При диагностировании лейкоза сначала проводится индукция ремиссии, то есть человек лечится при помощи химиотерапии, так как преследуется цель в уничтожении как можно большего количества раковых клеток. Организм человека переживает серьезные негативные воздействия продуктов распада опухоли и компонентов химиотерапии. При этом проявляется немало побочных эффектов.

Консолидационная терапия является вторым этапом лечения. С помощью химиотерапии невозможно избавиться от всех раковых клеток мозга, так как часть из них на ранних этапах находится в спящем состоянии, то есть эти клетки просыпаются позже и начинают активизировать повторный рост опухоли, поэтому такая терапия просто необходима.

Реиндукция ремиссии является точной копией индукционной терапии, на данном этапе продолжается уничтожение клеток. Последним этапом является поддерживающая терапия, которая призвана уничтожить оставшиеся злокачественные клетки.

Химиотерапия

Чаще всего химиотерапию используют в комбинации с лучевым воздействием. Одновременно с этим пациент должен принимать гормональные препараты для улучшения состояния крови и всего организма, так как во время химиотерапии на организм оказывается сильнейшее воздействие.

У человека могут выпасть волосы, и резко ухудшиться состояние здоровья. Также врачи назначают применение препаратов, которые призваны бороться с разрушением костной ткани в организме. Мембранный плазмаферез – процедура, которую назначаю с целью продления срока жизни больного.

Хирургический способ лечения

При хирургическом вмешательстве, которое является наиболее эффективным способом лечения онкологии костного мозга, специалисты проводят пересадку костного мозга. Такая процедура осложняется тем, что найти донора для пересадки крайне сложно, так как организм может отторгнуть новый костный мозг.

Также эта процедура довольно дорогостоящая. Чаще всего в качестве доноров подходят ближайшие родственники. От хирургического вмешательства отказываются в том случае, когда пациент находится в тяжелом состоянии или органы поражены отдалёнными метастазами.

Прогнозы

От вида опухоли зависит прогноз выживаемости человека при онкологии костного мозга. При остром лейкозе человек может прожить без рецидива в течение пяти лет в 80% случаев. Чем дольше длится ремиссия, тем больше вероятность полного отступления болезни, однако при раке костного мозга в большинстве случаев происходит рецидив, то есть пациенту требуется повторное лечение.

Некоторые пациенты сталкиваются с несколькими рецидивами. В каждом случае вернуться к состоянию ремиссии становится всё сложнее. Однако были случаи, когда люди выздоравливали даже после нескольких рецидивов.

Миелома является неизлечимым заболеванием. Даже после пересадки костного мозга в течение 3-5 лет рак костного мозга может вернуться. Хронические лейкозы практически не поддаются лечению, они протекают с обострениями и затуханиями. Чаще всего такое заболевание возникает у людей, чей возраст приближается к пожилому. В таком случае интенсивное лечение противопоказано, остается только проводить поддерживающую терапию.

Осложнения

При стремительном развитии онкологии костного мозга здоровые клетки с невероятно быстрой скоростью замещаются раковыми клетками. Кроветворение сильно замедляется, человек страдает от анемии, кровотечений и иммунодефицита. Для миеломы и лейкозов характерны сильнейшие боли, которые можно снять только с использованием наркотических анальгетиков.

Рецидив

Вид онкологии костного мозга определяет вероятность появления рецидива. Некоторые формы лейкоза поддаются лечению, то есть у человека есть возможность на полное выздоровление. Хронические формы рака практически неизлечимы, миеломы тоже считаются неизлечимыми. Если применяется стандартная терапия, то рецидив должен наступить примерно через 29 месяцев. Если же произошла тандемная трансплантация, то пациент может продержаться в состоянии ремиссии на протяжении более 40 месяцев.

Как записаться к специалисту в онкоцентре София?

На прием к специалистам онкоцентра София можно записаться по телефону +7(495)995-00-33 или с помощью формы на сайте. Адрес: 2-й Тверской-Ямской пер., д. 10.

Вы можете прийти как на консультативный прием или сразу же осуществить запись на диагностику. После получения результатов врачи определят степень распространения рака и назначат оптимальный вариант лечения. Заметим, что наши специалисты учитывают не только тип заболевания, но и индивидуальные особенности организма человека.

Что такое клетка?: MedlinePlus Genetics

Клетки — это основные строительные блоки всего живого. Человеческое тело состоит из триллионов клеток. Они обеспечивают структуру тела, поглощают питательные вещества из пищи, преобразуют эти питательные вещества в энергию и выполняют специальные функции. Клетки также содержат наследственный материал тела и могут копировать себя.

Ячейки состоят из множества частей, каждая из которых выполняет свою функцию. Некоторые из этих частей, называемые органеллами, представляют собой специализированные структуры, которые выполняют определенные задачи внутри клетки.Клетки человека содержат следующие основные части, перечисленные в алфавитном порядке:

Цитоплазма

Внутри клетки цитоплазма состоит из желеобразной жидкости (называемой цитозолем) и других структур, окружающих ядро.

Цитоскелет

Цитоскелет представляет собой сеть длинных волокон, составляющих структурный каркас клетки. Цитоскелет выполняет несколько важных функций, включая определение формы клеток, участие в делении клеток и обеспечение их движения.Он также обеспечивает похожую на трек систему, которая направляет движение органелл и других веществ внутри клеток.

Эндоплазматическая сеть (ER)

Эта органелла помогает обрабатывать молекулы, созданные клеткой. Эндоплазматический ретикулум также транспортирует эти молекулы к их конкретным местам назначения внутри или за пределами клетки.

Аппарат Гольджи

Аппарат Гольджи упаковывает молекулы, обработанные эндоплазматическим ретикулумом, для транспортировки из клетки.

Лизосомы и пероксисомы

Эти органеллы являются центром переработки клетки. Они переваривают чужеродные бактерии, которые вторгаются в клетку, очищают клетку от токсичных веществ и перерабатывают изношенные клеточные компоненты.

Митохондрии

Митохондрии — это сложные органеллы, которые преобразуют энергию пищи в форму, которую клетка может использовать. У них есть собственный генетический материал, отдельный от ДНК в ядре, и они могут копировать себя.

Ядро

Ядро служит командным центром клетки, посылая ей указания расти, созревать, делиться или умирать. В нем также находится ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), наследственный материал клетки. Ядро окружено мембраной, называемой ядерной оболочкой, которая защищает ДНК и отделяет ядро ​​от остальной части клетки.

Плазменная мембрана

Плазматическая мембрана — это внешняя оболочка клетки. Он отделяет клетку от окружающей среды и позволяет материалам входить и покидать клетку.

Рибосомы

Рибосомы — это органеллы, которые обрабатывают генетические инструкции клетки для создания белков. Эти органеллы могут свободно плавать в цитоплазме или соединяться с эндоплазматической сетью (см. Выше).

Что такое ячейка? | Изучайте науку в Scitable

Как упоминалось ранее, цитоплазма клетки содержит множество функциональных и структурных элементов. Эти элементы существуют в форме молекул и органелл — представьте их как инструменты, приспособления и внутренние помещения клетки.Основные классы внутриклеточных органических молекул включают нуклеиновые кислоты, белки, углеводы и липиды, все из которых необходимы для функций клетки.

Нуклеиновые кислоты — это молекулы, которые содержат и помогают выражать генетический код клетки. Существует два основных класса нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК) . ДНК — это молекула, которая содержит всю информацию, необходимую для построения и поддержания клетки; РНК выполняет несколько функций, связанных с выражением информации, хранящейся в ДНК.Конечно, сами по себе нуклеиновые кислоты не отвечают за сохранение и экспрессию генетического материала: клетки также используют белки, чтобы помочь реплицировать геном и осуществить глубокие структурные изменения, лежащие в основе деления клеток и .

Белки — это второй тип внутриклеточных органических молекул. Эти вещества состоят из цепочек более мелких молекул, называемых аминокислот , и они выполняют множество функций в клетке, как , каталитические, и структурные.Например, белки, называемые ферментами , преобразуют клеточные молекулы (будь то белки, углеводы, липиды или нуклеиновые кислоты) в другие формы, которые могут помочь клетке удовлетворить свои потребности в энергии, построить поддерживающие структуры или выкачать отходы.

Углеводы , крахмалы и сахара в клетках, являются еще одним важным типом органических молекул. Простые углеводы используются для удовлетворения немедленных потребностей клетки в энергии, тогда как сложных углеводов служат в качестве внутриклеточных хранилищ энергии.Сложные углеводы также находятся на поверхности клетки, где они играют решающую роль в распознавании клеток.

Наконец, липидов, или жировых молекул, являются компонентами клеточных мембран — как плазматической мембраны, так и различных внутриклеточных мембран. Они также участвуют в хранении энергии, а также в передаче сигналов внутри клеток и из кровотока внутрь клетки (рис. 2).

Некоторые клетки также имеют упорядоченное расположение молекул, называемых органеллами .Подобно комнатам в доме, эти структуры отделены от остального интерьера клетки собственной внутриклеточной мембраной. Органеллы содержат высокотехнологичное оборудование, необходимое для выполнения определенных работ внутри клетки. Одним из примеров является митохондрия , широко известная как «энергетическая установка» клетки, которая представляет собой органеллу, которая удерживает и поддерживает механизмы, участвующие в химических реакциях, производящих энергию (рис. 3).

Рисунок 2: Состав бактериальной клетки

Большая часть клетки состоит из воды (70%).Остальные 30% содержат различные пропорции структурных и функциональных молекул.

Рис. 3. Относительный масштаб биологических молекул и структур

Клетки могут варьироваться от 1 микрометра (мкм) до сотен микрометров в диаметре. Внутри клетки двойная спираль ДНК имеет ширину примерно 10 нанометров (нм), тогда как клеточная органелла, называемая ядром, которое включает эту ДНК, может быть примерно в 1000 раз больше (около 10 мкм).Посмотрите, как клетки сравниваются по относительной оси шкалы с другими молекулами, тканями и биологическими структурами (синяя стрелка внизу). Обратите внимание, что микрометр (мкм) также известен как микрон.

Сравнение прокариотических и эукариотических клеток

Результаты обучения

• Определить общие для всех ячеек функции
• Контрастный состав и размер прокариотических и эукариотических клеток

Клетки делятся на две большие категории: прокариотические и эукариотические.Одноклеточные организмы из доменов Бактерии и Археи классифицируются как прокариоты ( про = раньше; карион — = ядро). Клетки животных, растительные клетки, грибы и простейшие являются эукариотами ( eu = true).

Компоненты прокариотических клеток

Все клетки имеют четыре общих компонента: (1) плазматическую мембрану, внешнее покрытие, которое отделяет внутреннюю часть клетки от окружающей среды; (2) цитоплазма, состоящая из желеобразной области внутри клетки, в которой находятся другие клеточные компоненты; (3) ДНК, генетический материал клетки; и (4) рибосомы, частицы, синтезирующие белки.Однако прокариоты несколько отличаются от эукариотических клеток.

Рисунок 1. На этом рисунке показана обобщенная структура прокариотической клетки.

Прокариотическая клетка представляет собой простой одноклеточный (одноклеточный) организм, в котором отсутствует ядро ​​или любая другая мембраносвязанная органелла. Вскоре мы увидим, что у эукариот это значительно отличается. Прокариотическая ДНК находится в центральной части клетки: затемненная область, называемая нуклеоидом (рис. 1).

В отличие от архей и эукариот, бактерии имеют клеточную стенку из пептидогликана, состоящую из сахаров и аминокислот, а многие из них имеют полисахаридную капсулу (рис. 1). Клеточная стенка действует как дополнительный слой защиты, помогает клетке сохранять свою форму и предотвращает обезвоживание. Капсула позволяет клетке прикрепляться к поверхностям в окружающей среде. У некоторых прокариот есть жгутики, пили или фимбрии. Жгутики используются для передвижения, в то время как большинство пилей используются для обмена генетическим материалом во время типа воспроизводства, называемого конъюгацией.

Эукариотические клетки

В природе взаимосвязь между формой и функцией очевидна на всех уровнях, включая уровень клетки, и это станет ясно, когда мы исследуем эукариотические клетки. Принцип «форма следует за функцией» встречается во многих контекстах. Это означает, что, в общем, можно вывести функцию структуры, глядя на ее форму, потому что они совпадают. Например, птицы и рыбы имеют обтекаемые тела, которые позволяют им быстро перемещаться в среде, в которой они живут, будь то воздух или вода.

Эукариотическая клетка — это клетка, которая имеет связанное с мембраной ядро ​​и другие мембраносвязанные компартменты или мешочки, называемые органеллами , которые имеют специализированные функции. Слово эукариотическое означает «истинное ядро» или «истинное ядро», имея в виду присутствие в этих клетках связанного с мембраной ядра. Слово «органелла» означает «маленький орган», и, как мы узнали ранее, органеллы обладают специализированными клеточными функциями, так же как органы вашего тела имеют специализированные функции.

Размер ячейки

При диаметре 0,1–5,0 мкм прокариотические клетки значительно меньше эукариотических клеток, диаметр которых варьируется от 10 до 100 мкм (рис. 2). Небольшой размер прокариот позволяет ионам и органическим молекулам, которые входят в них, быстро распространяться в другие части клетки. Точно так же любые отходы, образующиеся в прокариотической клетке, могут быстро уйти. Однако более крупные эукариотические клетки развили различные структурные адаптации для улучшения клеточного транспорта.Действительно, большой размер этих клеток был бы невозможен без этих приспособлений. В общем, размер ячейки ограничен, потому что объем увеличивается намного быстрее, чем площадь поверхности ячейки. По мере того, как ячейка становится больше, ячейке становится все труднее и труднее получать достаточное количество материалов для поддержки процессов внутри ячейки, потому что относительный размер площади поверхности, через которую должны транспортироваться материалы, уменьшается.

Рис. 2. На этом рисунке показаны относительные размеры различных типов ячеек и клеточных компонентов.Взрослый человек показан для сравнения.

Резюме: Сравнение прокариотических и эукариотических клеток

Прокариоты — одноклеточные организмы из доменов Бактерии и Археи. Все прокариоты имеют плазматические мембраны, цитоплазму, рибосомы, клеточную стенку, ДНК и не имеют мембраносвязанных органелл. У многих также есть полисахаридные капсулы. Прокариотические клетки имеют диаметр от 0,1 до 5,0 мкм.

Подобно прокариотической клетке, эукариотическая клетка имеет плазматическую мембрану, цитоплазму и рибосомы, но эукариотическая клетка обычно больше прокариотической клетки, имеет истинное ядро ​​(то есть ее ДНК окружена мембраной) и имеет другую мембрану. -связанные органеллы, которые позволяют разделить функции.Эукариотические клетки, как правило, в 10-100 раз больше прокариотических клеток.

Внесите свой вклад!

У вас была идея улучшить этот контент? Нам очень понравится ваш вклад.

Улучшить эту страницуПодробнее

Что такое клетки? | Протокол

4.1: Что такое клетки?

Обзор

Клетки — это основополагающий уровень организации жизни. Организм может быть одноклеточным, как у прокариот и большинства эукариотических простейших, или многоклеточным, когда функции организма разделены на различные наборы специализированных клеток.У многоклеточных эукариот клетки являются строительными блоками сложных структур и могут иметь различные формы и функции.

Основные характеристики клеток

Клетки являются строительными блоками всех живых организмов, будь то одна клетка, образующая весь организм (например, бактерия), или триллионы их (например, люди). Независимо от того, частью какого организма является клетка, они обладают определенными характеристиками.

Живая клетка имеет плазматическую мембрану, двойной слой липидов, который отделяет водный раствор внутри клетки, также называемый цитоплазмой, от внешней части клетки.

Более того, живая клетка может воспроизводить себя, для чего необходимо, чтобы она обладала генетической информацией, закодированной в ДНК. ДНК может быть локализована в определенной области клетки, например, в нуклеоиде прокариотической клетки, или может содержаться внутри другой мембраны, такой как ядро ​​эукариот. Эукариот означает «истинное ядро». Слово прокариот, следовательно, подразумевает, что клетка принадлежит к группе, которая возникла до того, как в истории жизни появились связанные с мембраной ядра.

Органеллы компартментализируют эукариотические клетки

Прокариотические клетки лишены внутренних мембран.Напротив, у эукариот есть внутренние мембраны, которые включают в себя отделы, называемые органеллами. Каждая органелла выполняет определенную клеточную функцию, такую ​​как мембраносвязанное ядро ​​и митохондрии.

Наличие или отсутствие определенных органелл используется для классификации организмов. В то время как растительные клетки обладают хлоропластами, в которых они преобразуют световую энергию в сахар, животные клетки содержат лизосомы — заключенный в мембрану отсек, в котором ферменты разрушают более крупные молекулы.

Рекомендуемая литература

Ломбард, Джонатан.«Давным-давно клеточные мембраны: 175 лет исследований границ клеток». Biology Direct 9 (19 декабря 2014 г.). [Источник]

Сюй, Цань, Шо Ху и Сяоюань Чэнь. «Искусственные клетки: от фундаментальной науки к приложениям». Materials Today (Кидлингтон, Англия) 19, no. 9 (ноябрь 2016 г.): 516–32. [Источник]

Клетки в вашем теле

Введение

Этот ресурс знакомит вас с ячейками.

Все тела сделаны из одного материала. Все живые существа, большие или маленькие, растения или животные, состоят из клеток. Большинство живых существ состоит из одной клетки, и их называют одноклеточными организмами. Многие другие живые существа состоят из большого количества клеток, образующих более крупное растение или животное. Эти живые существа известны как многоклеточные организмы. Вода составляет около двух третей веса клеток.

Ячейки очень маленькие; большинство клеток можно увидеть только в микроскоп.Клетки — это самые маленькие живые единицы, способные к воспроизводству. Каждая клетка вашего тела была сделана из уже существующей клетки. Все растения и животные состоят из клеток. В этой статье мы поговорим о клетках, из которых вы состоите.

Все части вашего тела состоят из клеток. Типичной клетки не существует. В вашем теле много разных типов клеток. Хотя под микроскопом они могут выглядеть по-разному, большинство клеток имеют общие химические и структурные особенности.У человека насчитывается около 200 различных типов клеток, и внутри этих клеток имеется около 20 различных типов структур или органелл.

Все клетки имеют мембрану. Клеточные мембраны — это внешние слои, которые удерживают клетку вместе. Они позволяют питательным веществам проходить в клетки и выводить продукты жизнедеятельности. Не все может пройти через клеточную мембрану. Что проходит, а что нет, зависит как от размера частицы, которая пытается проникнуть внутрь, так и от размера отверстия в мембране.

Клетки также имеют ядро. Это центр управления ячейкой. Клетки постоянно делятся, чтобы в вашем теле образовалось больше клеток для роста и восстановления. Ядро содержит информацию, которая позволяет клеткам воспроизводить или производить больше клеток. Еще одна важная часть клетки — митохондрия. Это часть клетки, где пища и кислород объединяются для производства энергии.

Вы знаете, что вам нужен воздух, чтобы дышать. Вашему телу действительно нужен кислород, содержащийся в воздухе. Каждой клетке вашего тела нужен кислород, чтобы помочь ей усваивать (сжигать) питательные вещества, выделяемые из пищи, для получения энергии.Вы также знаете, что вам нужна еда. Пища дает вам энергию, но кислород необходим для расщепления пищи на части, достаточно маленькие для использования вашими клетками. Это называется клеточным дыханием и представляет собой процесс окисления молекул пищи, таких как глюкоза, до углекислого газа и воды. Выделяемая энергия химически улавливается для использования всеми энергоемкими видами деятельности клетки. Ваши клетки являются преобразователями энергии для вашего тела.

У разных ячеек разные задачи. Каждая ячейка имеет размер и форму, которые подходят для ее работы.Клетки, выполняющие одну и ту же работу, объединяются, образуя ткань тела, такую ​​как мышцы, кожа или костная ткань. Группы различных типов клеток составляют органы вашего тела, такие как сердце, печень или легкие. Каждый орган выполняет свою работу, но все органы работают вместе, чтобы поддерживать ваше тело. Группа различных органов, работающих вместе для выполнения работы, составляет систему. Все системы вашего тела подобны членам команды, задача которой — поддерживать вашу жизнь и здоровье.

Различные типы клеток вашего тела выполняют разные специализированные функции.Специализация клеток почти всегда зависит от преувеличения общих свойств клеток. Например, клетки, выстилающие кишечник, имеют расширенные клеточные мембраны. Это увеличивает площадь поверхности, доступную для поглощения пищи. Нервные клетки могут быть очень длинными, что делает их эффективными в передаче сигналов от мозга к остальным частям вашего тела. Клетки сердечной мышцы перерабатывают много энергии, поэтому они содержат большое количество митохондрий — той части клеток, в которой вырабатывается энергия.

Как все живые существа, клетки умирают. Количество клеток, которые взрослый мужчина теряет в минуту, составляет примерно 96 миллионов. К счастью, в ту же минуту около 96 миллионов клеток разделились, заменив погибшие. Подобно тому, как вы удаляете мертвые клетки кожи, мертвые клетки внутренних органов проходят через тело и выводятся из него с продуктами жизнедеятельности. Продолжительность жизни клетки может быть разной. Например, лейкоциты живут около тринадцати дней, клетки верхнего слоя вашей кожи живут около 30 дней, красные кровяные тельца живут около 120 дней, а клетки печени живут около 18 месяцев.

Что такое ячейка? | Британское общество клеточной биологии

Клетка — это основная единица жизни, какой мы ее знаем. Это самая маленькая единица, способная к независимому воспроизведению. Роберт Гук предложил название «клетка» в 1665 году от латинского Cella, означающего кладовую или камеру, после того, как использовал очень ранний микроскоп, чтобы посмотреть на кусок пробки.

Также говорят, что он думал, что прямоугольные покои похожи на кельи в некоторых монастырях.

Физически клетки всегда имеют граничную мембрану, как в полиэтиленовом пакете, внутри которого находится содержимое.Внутри ограниченного мембраной пространства находится замечательный блок химической обработки.

С точки зрения клеточной структуры биологи делят организмы на две группы: бактерии (прокариоты) и всех других животных и растений (эукариоты).

У бактерий химические реакции происходят практически в любом месте клетки. Бактерии содержат генетическую информацию в форме ДНК, но она не заключена в мешочек, называемый ядром.

• Основная часть этого изображения показывает клетку меристемы кончика корня из корня гороха.Окрашивание в черный цвет (осмий) показывает ядерную оболочку, эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи и вакуоли.

  (любезно предоставлено Крисом Хоузом, Исследовательская школа биологии и молекулярных наук, Оксфордский университет Брукса, Оксфорд, Великобритания)

У высших животных и растений определенные функции выполняются специализированными структурами. В совокупности они называются органеллами и включают структуры, которые содержат конструкцию и рабочие планы клетки (ядро), области производства белка (рибосомы), единицы преобразования энергии (митохондрии) и области, модифицирующие белок и производящие жир (эндоплазматический ретикулум).

Дополнительно в растениях есть поглотители и преобразователи световой энергии (хлоропласты). Хлоропласты почти уникальны по своей способности преобразовывать энергию солнечного света в углеводы.

Клетки также содержат сложную транспортную сеть из нитей и волокон (цитоскелет) и жидкости (цитозоль).

На внешней поверхности клетки может быть липкий материал, называемый внеклеточным матриксом. Это оказывается очень важным для клеток, которые он окружает. Некоторые животные клетки производят кости и хрящи.Клетки растений и животных имеют много общих черт, но клетки растений также имеют отчетливую жесткую клеточную стенку. Многие клетки растений также имеют большие заполненные жидкостью мешочки, называемые вакуолями, а некоторые из них содержат утолщения, которые придают растениям жесткость и уникальную прочность древесины.

Эффективность клетки такова, что основная простая базовая структура и функция сохраняются в процессе эволюции и распространения с тех пор, как клетки начали формироваться около 3,5 миллиардов лет назад.

Емкость и производительность ячеек поистине поразительны.У бактерий, например, все инструкции исходят из единой замкнутой петли ДНК. Каждая клетка может делиться за 20 минут и при подходящих условиях может продолжать делиться с образованием 5 миллиардов клеток за одиннадцать часов. Клетки этого типа производят около 400 различных белков, и они производятся ферментативными химическими реакциями, протекающими со скоростью 100 раз в секунду. Вот почему такие болезни, как менингит и пищевое отравление, могут так быстро атаковать человека.

Не существует такой вещи, как типичная клетка, но большинство клеток имеют общие химические и структурные особенности.

Это очень важно с точки зрения клеточной и молекулярной биологии. Это означает, что биологи могут работать с клеткой мыши и быть достаточно уверенными в том, что те же процессы будут происходить в аналогичной клетке у льва, человека или плодовой мухи. Это возможно, потому что считается, что все клетки произошли от общего предка.

Появилось много различных типов клеток растений и животных. У человека существует около 200 различных типов, но внутри клеток имеется только около 20 различных структур или органелл.

Многие клетки выполняют специализированные функции; это то, что их отличает. Специализация клеток почти всегда зависит от преувеличения общих свойств клеток. Клетки, выстилающие кишечник, например, имеют расширенные клеточные стенки, которые увеличивают площадь поверхности, доступную для поглощения пищи.

Нервные клетки могут быть очень длинными и простираются, например, у человека от основания позвоночника до стопы.

Клетки сердечной мышцы вырабатывают много энергии, и это осуществляется за счет большого количества митохондрий, обнаруженных в этих клетках.Однако на молекулярном уровне все клетки похожи друг на друга.

Клетки сильно различаются по своему относительному размеру, хотя похожие клетки, как правило, имеют одинаковый размер. К сожалению, большинство клеток невозможно увидеть без микроскопа.

Яйца лягушек и птиц большие, но они состоят из клетки и очень большого продовольственного магазина, соединенных вместе. В отношении относительного размера было высказано предположение, что разница между размером бактериальной клетки и яйца лягушки будет разницей между размером человека и лягушачьего яйца в полмили в диаметре!

Ячейки — замечательные структуры, и в дополнение к уже упомянутым фактам они могут общаться друг с другом, получая и отклоняя сообщения.

ЧТО ДУМАЕТСЯ:
Можно вырастить совершенно новое растение моркови из одной клетки, взятой из корня одной моркови. Это клонирование. С некоторыми растениями это сделать относительно легко; у животных это оказывается затруднительным. Однако вскоре появится возможность выращивать замещающие ткани и органы в лабораториях. Хотя клонирование полных людей было запрещено, возможно, в будущем ваш врач может заказать для вас выращивание замещающего легкого.Как вы думаете, это разумный путь для развития биологии?

Как общество может отреагировать на рост органов? Как вы думаете, курение могло бы увеличиться, если бы курильщики все же смогли получить замену легких в более позднем возрасте?

Если бы легкие были доступны, в каком порядке вы бы поставили легкие на замену следующим группам: шахтерам и карьерам с годами пыли в легких, молодым людям, страдающим муковисцидозом, или курильщикам?

Считаете ли вы, что выращивание органов в лаборатории предпочтительнее выращивания их у животного для трансплантации человеку?

Молекулярные выражения Биология клетки: Структура клеток животных

Структура животной клетки

Клетки животных являются типичными для эукариотических клеток, заключенных в плазматическую мембрану и содержащих мембраносвязанные ядра и органеллы.В отличие от эукариотических клеток растений и грибов, клетки животных не имеют клеточной стенки. Эта особенность была утеряна в далеком прошлом одноклеточными организмами, давшими начало царству Animalia . Большинство клеток, как животных, так и растений, имеют размер от 1 до 100 микрометров, поэтому их можно увидеть только с помощью микроскопа.

Отсутствие жесткой клеточной стенки позволило животным развить большее разнообразие типов клеток, тканей и органов.Специализированные клетки, которые формировали нервы и мышечные ткани, недоступные для развития растений, придали этим организмам подвижность. Способность передвигаться с помощью специализированных мышечных тканей является отличительной чертой животного мира, хотя некоторые животные, в первую очередь губки, не обладают дифференцированными тканями. Примечательно, что простейшие передвигаются, но это происходит только немышечными способами, в сущности, с использованием ресничек, жгутиков и псевдоподий.

Животный мир уникален среди эукариотических организмов, потому что большинство животных тканей связаны во внеклеточном матриксе тройной спиралью белка, известного как коллаген .Клетки растений и грибов связаны друг с другом в тканях или скоплениях другими молекулами, такими как пектин . Тот факт, что никакие другие организмы не используют коллаген таким образом, является одним из указаний на то, что все животные произошли от общего одноклеточного предка. Кости, раковины, спикулы и другие твердые структуры образуются, когда коллагенсодержащий внеклеточный матрикс между клетками животных становится кальцинированным.

Животные — большая и невероятно разнообразная группа организмов.Составляя около трех четвертей видов на Земле, они охватывают весь спектр от кораллов и медуз до муравьев, китов, слонов и, конечно же, людей. Мобильность дала животным, способным ощущать окружающую среду и реагировать на нее, гибкость в использовании множества различных способов питания, защиты и воспроизводства. Однако, в отличие от растений, животные не могут производить себе пищу и, следовательно, всегда прямо или косвенно зависят от растений.

Большинство животных клеток являются диплоидными , что означает, что их хромосомы существуют в гомологичных парах.Однако также известно, что иногда встречаются различные хромосомные плоидности. Размножение клеток животных происходит по-разному. В случаях полового размножения сначала необходим клеточный процесс мейоза , чтобы можно было продуцировать гаплоидные дочерние клетки или гамет и . Затем две гаплоидные клетки сливаются, образуя диплоидную зиготу , которая развивается в новый организм по мере деления и размножения его клеток.

Самые ранние ископаемые свидетельства существования животных относятся к вендскому периоду года года (от 650 до 544 миллионов лет назад) с существами типа кишечнополостных, которые оставили следы своих мягких тел в мелководных отложениях.Первое массовое вымирание положило конец этому периоду, но в последовавший за ним кембрийский период взрыв новых форм положил начало эволюционному излучению, которое произвело большинство основных групп или типов, известных сегодня. Позвоночные (животные с позвоночником), как известно, не встречались до начала ордовика года года (от 505 до 438 миллионов лет назад).

Клетки были открыты в 1665 году британским ученым Робертом Гуком, который впервые наблюдал их в своем грубом (по сегодняшним меркам) оптическом микроскопе семнадцатого века.Фактически, Гук ввел термин «клетка» в биологическом контексте, когда он описал микроскопическую структуру пробки, похожую на крошечную пустую комнату или клетку монаха. На рисунке 2 показаны пары фибробластных клеток кожи оленя, которые были помечены флуоресцентными зондами и сфотографированы под микроскопом, чтобы выявить их внутреннюю структуру. Ядра окрашиваются красным зондом, в то время как аппарат Гольджи и актиновая сеть микрофиламентов окрашиваются в зеленый и синий цвет соответственно. Микроскоп является фундаментальным инструментом в области клеточной биологии и часто используется для наблюдения за живыми клетками в культуре.Воспользуйтесь ссылками ниже, чтобы получить более подробную информацию о различных компонентах, содержащихся в клетках животных.

• Центриоли — Центриоли представляют собой самовоспроизводящиеся органеллы, состоящие из девяти пучков микротрубочек и обнаруживаемые только в клетках животных. Кажется, что они помогают в организации деления клеток, но не являются необходимыми для этого процесса.

• Реснички и жгутики — Для одноклеточных эукариот реснички и жгутики необходимы для передвижения отдельных организмов.У многоклеточных организмов функция ресничек заключается в перемещении жидкости или материалов мимо неподвижной клетки, а также в перемещении клетки или группы клеток.

• Эндоплазматическая сеть — Эндоплазматическая сеть представляет собой сеть мешочков, которые производят, обрабатывают и транспортируют химические соединения для использования внутри и вне клетки. Он связан с двухслойной ядерной оболочкой, обеспечивая трубопровод между ядром и цитоплазмой.

• Эндосомы и эндоцитоз — Эндосомы представляют собой мембраносвязанные везикулы, образованные с помощью сложного семейства процессов, известных под общим названием эндоцитоз , и обнаруживаются в цитоплазме практически каждой клетки животного.Основной механизм эндоцитоза противоположен тому, что происходит во время экзоцитоза или клеточной секреции. Он включает инвагинацию (складывание внутрь) плазматической мембраны клетки для окружения макромолекул или другого вещества, диффундирующего через внеклеточную жидкость.

• Аппарат Гольджи — Аппарат Гольджи — это отдел распределения и отгрузки химических продуктов ячейки. Он модифицирует белки и жиры, встроенные в эндоплазматический ретикулум, и подготавливает их к экспорту за пределы клетки.

• Промежуточные нити — Промежуточные нити представляют собой очень широкий класс волокнистых белков, которые играют важную роль как структурные, так и функциональные элементы цитоскелета. Промежуточные волокна размером от 8 до 12 нанометров действуют как элементы, несущие растяжение, помогая поддерживать форму и жесткость ячеек.

• Лизосомы — Основная функция этих микротел — пищеварение. Лизосомы расщепляют продукты жизнедеятельности клеток и мусор извне клетки на простые соединения, которые переносятся в цитоплазму как новые материалы для построения клетки.

• Микрофиламенты — Микрофиламенты представляют собой твердые стержни, состоящие из глобулярных белков, называемых актином. Эти филаменты в первую очередь структурны по функциям и являются важным компонентом цитоскелета.

• Микротрубочки — Эти прямые полые цилиндры встречаются по всей цитоплазме всех эукариотических клеток (у прокариот их нет) и выполняют множество функций, от транспорта до структурной поддержки.

• Митохондрии — Митохондрии — это органеллы продолговатой формы, которые находятся в цитоплазме каждой эукариотической клетки. В животной клетке они являются основными генераторами энергии, преобразующими кислород и питательные вещества в энергию.

• Ядро — Ядро — это узкоспециализированная органелла, которая служит центром обработки информации и административным центром клетки. Эта органелла выполняет две основные функции: она хранит наследственный материал клетки, или ДНК, и координирует деятельность клетки, включая рост, промежуточный метаболизм, синтез белка и воспроизводство (деление клетки).

• Пероксисомы — Микротела — это разнообразная группа органелл, которые находятся в цитоплазме, имеют примерно сферическую форму и связаны одной мембраной. Существует несколько типов микротел, но пероксисомы являются наиболее распространенными.

• Плазменная мембрана — Все живые клетки имеют плазматическую мембрану, которая закрывает их содержимое. У прокариот мембрана — это внутренний защитный слой, окруженный жесткой клеточной стенкой.Клетки эукариотических животных имеют только мембрану, которая удерживает и защищает свое содержимое. Эти мембраны также регулируют прохождение молекул внутрь и из клеток.

• Рибосомы — Все живые клетки содержат рибосомы, крошечные органеллы, состоящие примерно из 60 процентов РНК и 40 процентов белка. У эукариот рибосомы состоят из четырех цепей РНК. У прокариот они состоят из трех цепей РНК.

Помимо оптического и электронного микроскопов, ученые могут использовать ряд других методов, чтобы исследовать тайны животной клетки.Клетки можно разбирать химическими методами, а их отдельные органеллы и макромолекулы выделять для исследования. Процесс фракционирования клеток позволяет ученым в больших количествах готовить определенные компоненты, например митохондрии, для исследования их состава и функций. Используя этот подход, клеточные биологи смогли назначить различные функции определенным участкам внутри клетки. Однако эпоха флуоресцентных белков вывела микроскопию на передний план биологии, позволив ученым нацеливать живые клетки с помощью высоколокализованных зондов для исследований, которые не нарушают хрупкий баланс жизненных процессов.

НАЗАД В СТРУКТУРУ ЯЧЕЙКИ ДОМАШНИЙ

НАЗАД К ФЛУОРЕСЦЕНТНОЙ МИКРОСКОПИИ КЛЕТОК

Вопросы или комментарии? Отправить нам письмо.

© 1995-2021, автор —
Майкл В. Дэвидсон
и Государственный университет Флориды.
Все права защищены. Никакие изображения, графика, программное обеспечение, сценарии или апплеты не могут быть воспроизведены или использованы каким-либо образом без разрешения правообладателей.Использование этого веб-сайта означает, что вы соглашаетесь со всеми юридическими положениями и условиями, изложенными владельцами.

Этот веб-сайт обслуживается нашим

Команда разработчиков графики и веб-программирования
в сотрудничестве с оптической микроскопией в Национальной лаборатории сильного магнитного поля
.

Последнее изменение: пятница, 13 ноября 2015 г., 14:18

Счетчик доступа с 1 октября 2000 г .: 6117944

Микроскопы предоставлены:

.