Что такое клетка организма? Какое строение клетки? Какие виды клеток существуют?
На нашей планете существует огромное количество организмов: грибы, растения, животные, люди. И всех объединяет одно свойство — тело каждого их них состоит из клеток.
У некоторых, например, зеленой водоросли хлореллы, одна клетка – это уже целое тело. Такие организмы называются одноклеточными. Одноклеточными бывают бактерии, некоторые грибы и протисты.
У человека организм состоит приблизительно из 30 трлн клеток. Если клеток больше одной, то такой организм называется многоклеточным.
Клетки считаются самыми маленькими частицами нашего тела.
Существует целая наука, изучающая клетки – цитология.
История открытия клетки
Первым человеком, увидевшим клетки, был английский учёный Роберт Гук в 1665 году. Сделать открытие ему помог улучшенный микроскоп, который Гук усовершенствовал сам. Учёный отрезал тонкий кусочек пробкового дерева и рассмотрел его под микроскопом. Результат удивил – при увеличении Гук увидел ячейки, похожие на пчелиные соты. Эти «соты» он и назвал клетками.
Позже в 1674 году голландский ученый Антони ван Левенгук проводил эксперименты. Он рассматривал под микроскопом образцы слюны, крови, кожи и дождевой воды. Левенгук был поражен, когда обнаружил маленьких подвижных «зверьков» в капле воды. Со временем стало понятно, что этими одноклеточными организмами были бактерии, амёбы и инфузории.
Структура клетки
Клетки имеют большое разнообразие по размерам и форме. Самые большие клетки достигают размеров до 15 см, а самые маленькие невозможно увидеть без большого увеличения микроскопа.
По форме клетки могут вытягиваться, выглядеть как шарик, прямоугольник, звезда и так далее.
Строение клетки
Клетки всех организмов делят на животные и растительные. Они немного различаются своим внутренним строением. У человека, животных, птиц, грибов тела состоят из животных клеток. Растения же являются обладателями растительных.
Как у человека в теле находятся органы, так у каждой клетки внутри находятся органеллы или органоиды. Они обеспечивают все потребности клетки: защищают, поставляют питательные вещества, удаляют ненужные, помогают ей расти и размножаться.
Растительные клетки
Растительная клетка снаружи покрыта клеточной стенкой, которая помогает держать форму.
За стенкой клетка покрыта специальной плёнкой – цитоплазматической мембраной (ЦПМ). Через нее питательные вещества поступают в клетку, а ненужные – выводятся.
Внутри вся клетка заполнена вязким бесцветным веществом — цитоплазмой. В ней находится большое число разных органоидов.
Самый главный клеточный органоид – ядро. Этот центр управления хранит в себе генетическую информацию клетки и регулирует все её функции.
Вакуоль – органоид, занимающий 70-90% от общего объема клетки. Этот пузырек заполнен клеточным соком, который определяет вкус плодов. Сладкий арбуз или кислый лимон – это работа вакуолей.
Митохондрии – маленькие энергетические станции, выделяют энергию на нужды клетки.
Пластиды – органоиды, которые делят на три группы:
хлоропласты – маленькие контейнеры зеленого цвета, заполненные специальным пигментом хлорофиллом. Главная их роль заключается в фотосинтезе. Фотосинтез – это процесс образования кислорода и сахара из углекислого газа и воды;
хромопласты определяют цвет плодов, цветков, листьев. Содержат красные, жёлтые, оранжевые пигменты;
лейкопласты – хранилище питательных веществ. Эти бесцветные органоиды можно найти в больших количествах в луковице.
Аппарат Гольджи – фабрика по производству пузырьков лизосом, которые помогают клетке удалять ненужные вещества. Был назван так в честь итальянского ученого Камилло Гольджи, который впервые обнаружил его в 1898 году.
Эндоплазматическая сеть разделяет цитоплазму на небольшие отсеки и помогает в передвижении различных веществ.
Животные клетки
Животная клетка по своему строению сложнее, чем растительная. Отличаются они органоидами. Например, в животной клетке отсутствуют вакуоли и пластиды. Оболочки тоже нет, снаружи клетка покрыта сразу цитоплазматической мембраной.
Внутри клетка заполнена цитоплазмой. Ядро, митохондрии, аппарат Гольджи и эндоплазматическая сеть также находятся в животной клетке и выполняют свои функции.
В отличии от растительной клетки, в животной есть клеточный центр. По форме он похож на скопление небольших трубочек. Этот органоид участвует в делении клетки.
Таким образом растительные и животные клетки имеют сходства и различия, но в целом каждая клетка напоминает небольшой городок со своими «центрами».
Какие клетки не имеют ядер
Учёные делят все живые организмы на две группы: эукариоты и прокариоты. Эукариоты – это живые организмы, в клетках которых есть ядро.
Клетки прокариот не имеют ядер. К ним относится огромная группа организмов – бактерии. Их тела всегда состоят из одной клетки, и они сильно упрощены. На месте ядра у них находится мезосома – спираль, свернутая в кольцо. Она выполняет все функции ядра. Органоиды у бактерий отсутствуют.
Клеточное строение организмов
- Устройство увеличительных приборов
- Строение клетки. Клетки прокариоты.
- Строение клетки. Клетки эукариоты.
- Признаки живых организмов
- Деление клетки
- Митоз
Устройство увеличительных приборов
Что такое увеличительные приборы, и зачем они нам нужны?
Известно, что клетка является элементарной структурной и функциональной единицей строения всего живого. Клетки — это своеобразные кирпичи, из которых построены тела живых. Существуют как многоклеточные организмы, так и одноклеточные, состоящие всего лишь из одной клетки.
Клетка живая и способна к самостоятельному обмену веществ, размножению и развитию. Но как же увидеть эту клетку?
Визуально исследовать микроорганизмы и клетки можно только с помощью специальных оптических приборов.
Самым простым и примитивным оптическим прибором является лупа. Ее устройство очень простое — состоит она из двояковыпуклой линзы и оправы. Двояковыпуклой называют линзу, проведя ось симметрии через которую, боковины линзы будут выбирать и с одной, и с другой стороны.
Такие лупы способны увеличивать изображение максимум в 20 раз, что достаточно мало, чтобы разглядеть внутреннее строение клеток. Однако с помощью таких луп хорошего качества можно разглядеть форму клеток.
Чтобы изучить строение клетки более детально, увидеть ядро и другие органоиды клетки, необходимо воспользоваться микроскопом. Первый микроскоп изобрел Ганс Янсен 1590 году. Этот микроскоп был доработан, и в 1665 году Роберт Гук исследовал кору пробкового дерева с помощью усовершенствованного устройства с увеличением в 30 раз. Он обнаружил для себя, что кора на самом деле не цельная, а состоит из ячеек, которые он позже назвал клетками.
Перейдем непосредственно к устройству современного микроскопа, который даёт увеличение до 4000 раз. Обычно в школе используется световой микроскоп с увеличением максимум 400-800 раз.
Давайте познакомился со строением этого микроскопа.
Он состоит из трех основных частей: осветительная часть микроскопа, оптическая часть и механическая часть.
Механическая часть микроскопа состоит из таких частей, как тубус, в котором расположена система линз, штатив (место, куда прикрепляется все остальные компоненты микроскопа), предметный столик, основание.
К осветительной части микроскопа относится диафрагма (она помогает контролировать количество света, попадающего через осветительную систему к отверстию, на котором расположен микропрепарат), конденсор (он собирает световой пучок и направляет его конкретно на препарат), осветительная система (диодные лампы или зеркало в более примитивных и простых микроскопах)
Оптическая система состоит в основном из систем линз. Первая из них называется окуляр (окуляр с греческого языка означает глаз, это та область, через которую мы смотрим непосредственно в объектив), система линз и объектив (он направлен на объект и обеспечивает увеличение).
Объективов у микроскопа может быть несколько (каждый имеет разные степени увеличения), с помощью устройства «револьвера» обеспечивается перемещение объектов относительно друг друга.
Чтобы узнать общую степень увеличения микроскопа нужно степень увеличения окуляра умножить на степень увеличения объектива. Данные значения обычно написаны непосредственно на корпусе прибора.
Препарат на предметном столике удерживается с помощью специальных держателей.
Строение микроскопа достаточно сложное, но основную функцию по увеличению выполняют два компонента оптической системы — окуляр и объектив.
Строение клетки. Клетки прокариоты.
Клетка — это элементарная структурная и функциональная единица строения всего живого. Все клетки живых организмов делятся на два основных типа — это прокариотические клетки и эукариотические клетки.
Прокариотические клетки (в переводе с греческого означает «доядерные») — это клетки, которые не имеют ядра. Такие ядра имеют бактерии.
Эукариотические клетки более совершенны, они имеют ядро. Такие клетки имеют три царства живых организмов — это грибы растения и животные.
Клетка прокариот имеет мембрану, которая ограничивает клетку от окружающей его внешней среды. Клетка прокариот также имеет внутреннее содержимое цитоплазму. Цитоплазма — это вязкое студенистое вещество, в котором располагаются все жизненно важные органоиды клетки.
Органоиды — это органы клетки: рибосомы, митохондрии, пластиды и т.д. В клетках прокариот нет мембранноограниченных органоидов.
Рибосомы — это маленькие образование или органоиды клетки, которые необходимы для синтеза белка. Из белков построены тела живых организмов и непосредственно сами клетки, поэтому это очень важный органоид.
Также у клеток бактерий есть еще и клеточная стенка, состоящая из углеводов и сахаров.
Внутри бактериальной клетки расположена наследственная информация. Она заложена в клетке в виде молекулы ДНК.
ДНК в таких клетках не имеет начала и не имеет конца — она кольцевая.
ДНК несет в себе функцию хранения и передачи наследственной информации, а также реализации данной информации в процессе жизнедеятельности клетки. Информация из ДНК считывается с помощью специальных систем клетки, и затем по этой информации синтезируются белки на рибосомах.
Для того чтобы синтезировать вещества клетке необходима энергия.
В клетках для получения энергии используются молекулы АТФ. Молекула АТФ -это единица клетки, которая необходима для синтеза различных соединений, и образуются она тоже в результате жизнедеятельности клетки с помощью специального органоида.
На самом деле у прокариотических клеток этот органоид не сильно развит. У эукариотов такой органоид называется митохондрия. У клеток прокариот роль митохондрии выполняет часть внутренней мембраны (мезосома).
Очень важным компонентом прокариотической клетки является жгутик. Он имеется не у всех бактерий. Он есть у многих бактерий и необходим для движения данных клеток.
Строение клетки. Клетки эукариоты.
Рассмотрим строение эукариотической клетки на примере растительной клетки. Растительная клетка относится к типичным эукариотическим клеткам и устроена довольно сложно даже относительно таких клеток, как клетки животных и грибов.
Снаружи растительная клетка окружена цитоплазматической мембраной, которая вдобавок еще защищена клеточной стенкой. Клеточная стенка выполняет опорную и защитную функцию, она состоит из полисахарида под названием целлюлоза.
Бумага, на которой мы пишем, изготавливается именно из этого компонента.
Помимо мембраны и клеточной стенки в клетке растений имеется цитоплазма. Цитоплазма выполняет транспортную и связующую функции. Она связывает различные органоидов внутри клетки между собой.
Первым делом бросается в глаза округлое ядро в центре клетки. Ядро содержит в себе две мембраны, пронизанные порами. Через эти поры вещества, содержащиеся внутри ядра могут сообщаться с внешней средой и цитоплазмой. Внутри ядра главным компонентом является молекула ДНК. ДНК расположена в специальных носителях (хромосомах). ДНК накручивается на специальные белки и компактно упаковывается внутри ядра. В основном эти хромосомы располагаются ближе к внутренней мембране ядра. Центр ядра относительно свободен.
Также в ядре имеются скопления «минизаводики», на которых изготавливаются рибосомы. Рибосомы, как мы говорили, находятся в свободном положении в цитоплазме клеток и используются в качестве устройства для синтеза белков. Скопления компонентов, необходимых для синтеза рибосомы называются ядрышками. Ядрышек внутри ядра может быть несколько. Внутреннее содержимое ядра по строению сходно с цитоплазмой, которая является внутренним содержимым клетки и называется кариоплазмой.
Основные функции ядра — это хранение и передача наследственной информации, а также реализация этой информации в процессе жизнедеятельности клетки.
С помощью этой информации организм случае может синтезировать необходимые для себя или в целом для организма вещества и углеводы. Чтобы синтез этих веществ прошёл успешно, в клетке имеются энергетические станции — митохондрии.
Митохондрии выполняют функцию синтеза энергии, а энергия в клетке накапливается в виде молекул АТФ. С помощью энергии из этих молекул клетка может позволить себе построить различные соединения, будь то белки, жиры, углеводы или другие соединения, необходимые для жизнедеятельности клетки. У митохондрии имеются две мембраны. Внутренней мембраны образуют «впячивания» (кристы). Чем больше площадь поверхности мембраны митохондрий, тем большее количество энергии она способна синтезировать. Таких митохондрий в клетке насчитывается до нескольких десятков в зависимости от нужд клетки. Например, клетки мышечной ткани животных насчитывают сотни митохондрий.
Помимо митохондрий в клетках растений встречаются очень крупные образования, которые называются эндоплазматической сетью. ЭПС бывает двух основных типов: гладкая и шероховатая.
Шероховатой называется та эндоплазматическая сеть, на поверхности которой находятся рибосомы. Следовательно, функция эндоплазматической сети — это синтез и транспортировка белка, а эндоплазматическая сеть, на которой нет рибосом, называется гладкой, и ее основные функции — это синтез липидов и углеводов, а также их транспортировка к месту упаковки.
Упаковка синтезированных клеткой веществ происходит в специальных полостях или мешочках, от которых отходит система пузырьков, так называемых везикул. Вся эта структура называется аппарат (комплекс) Гольджи. Основная его функция заключается в накоплении, достройке, доработке веществ до нужной консистенции и формы, упаковке и выделении их из клетки. Также аппарат Гольджи служит для синтеза лизосом
Лизосома — это мембранноограниченный пузырек, заполненный ферментом. Фермент — это специальная жидкость, которая способна расщеплять органические соединения в клетке, которые уже не нужны.
Также в растительной клетке находятся крупные вакуоли. В вакуолях содержится клеточный сок (запас питательных веществ и продуктов жизнедеятельности клетки).
Также ещё одной очень важной отличительной особенностью растительных клеток является наличие пластид. Пластиды имеют двойную мембрану. Также как и у митохондрий происходит «впячивание» внутренней мембраны. Каждая такая «монетка» называется тилакоид. Тилакоиды соединяются между собой посредством специальных трубочек (ламелла).
В общем такие структуры называются хлоропластами. Они необходимы для фотосинтеза. Ведь отличительной особенностью растительных организмов является то, что растения способны синтезировать органические вещества и органические соединения из энергии солнца и наращивать свою биомассу.
Клетки растений живут, растут, развиваются и увеличиваться в размерах благодаря увеличению вакуолей. В процессе жизнедеятельности клетки накапливаются и синтезируются различные вещества, которые увеличивают вакуоль, что приводит к расширению и увеличению самой клетки.
Признаки живых организмов
Клетки, которые мы рассматривали до этого момента, являются частью живых организмов. Что же такое живые организмы?
Жизнь — это период существования отдельно взятого организма с момента его появления на свет до непосредственно гибели этого организм.
Чем отличается живой объект от неживого?
Например, возьмем живого человека. Он способен разговаривать, думать двигаться, потреблять какую-то пищу, выделяют продукты жизнедеятельности, общаться и так далее. Но это только общее определение. Давайте по пунктам разберем все свойства живых и неживых организмов.
Во-первых, все живые организмы имеют клеточное строение. Все живые организмы построены из маленьких кирпичиков — клеток, и их строение сходно между собой. Строение клетки гриба похоже на строение клетки растения или животного.
Во-вторых, живые организмы отличает способность к росту и развитию, приобретению организмом каких-то определенных свойств и навыков. Живой организм в начале своей жизни может быть совершенно не похож на то, во что он превратится в процессе роста и развития.
Третьей характерной особенностью живых организмов является способность к обмену веществ. Обмен веществ и энергии по-другому называется метаболизмом. Живые организмы способны питаться, они потребляют пищу, это пища внутри тела живого организма расщепляется до простых составляющих. При этом выделяется энергия, часть энергии рассеивается в виде тепла, часть энергия запасается в клетках, а часть энергии расходуется на построение различных органоиды или компонентов, необходимых для жизнедеятельности данного организма как на клеточном уровне, так и на уровне целого организма.
Следующим важным свойством живого организма является способность к раздражимости. Если же мы каким-либо образом будем воздействовать на живой объект, то он как-то отреагирует (начнем защищаться, либо нападет, либо убежит). Вариантов ответной реакции очень много, но всё это является проявлением свойства раздражимости.
Также немаловажным свойством живого является способность к размножению. Все живые организмы размножаются. Если мы возьмем в пример простейший живой организм на уровне клетки, то увидим, размножение у них протекает непосредственно в виде процесса бесполого деления (митоза). Митоз — это простое деление на две части. Если же мы возьмём более сложный организм, например, человека, то размножение у него может быть ещё и половым. Оно будет происходить по принципу мейоза, при котором гаплоидные клетки, содержащие одинарный набор хромосом сливаются, и образуется зигота, из которой формируется взрослое животное или растение.
Деление клетки
Всего существует три основных способа деления клетки:
- амитоз
- митоз
- мейоз
Амитоз — это очень примитивный способ деления клеток, который встречаются в основном у раковых клеток при злокачественных заболеваниях и у некоторых простейших. Это достаточно редкий способ деления клетки, при котором клетка делится неравномерно на две неравные части с образованием перетяжки. Такое деление протекает очень быстро, минуя все возможные стадии.
Митоз — это процесс непрямого деления клетки, при котором клетка делится через ряд последовательных стадий. Для чего же это нужно? Таким образом делятся в основном соматические клетки организмов, например, клетки кожи, крови и другие клетки.
Познакомиться с одной интересной формулой:
2n2c, где — это число хромосом, а c — это число молекул ДНК.
Запись этой формулы означает, что в клетке содержится одинаковые хромосомы. Хромосома представляет из себя молекула ДНК окруженную белковой оболочкой. В клетке две молекула хромосом, в которых находится по одной молекуле ДНК.
Перед осуществлением митоза количество наследственной информации в клетке удваивается. Почему это происходит? Представляем жизненный цикл клетки. Жизненный цикл клетки растительной клетки с момента её образования или деления до последующего деления, включая этап самого деления. Этап жизни , не включающий период деления клетки называется интерфаза. Во время интерфазы происходит удвоение наследственной информации. Количество хромосом остаётся тем же, но количество ДНК удваивается.
2n2c => 2n4c
Основная функция митоза — это сохранить количество хромосом в дочерних клетках, чтобы оно было идентичным количеству хромосом в материнской клетке. При митозе происходит сначала удвоения наследственной информации, а затем эта информации делится на две равные части, образуется 2 клетки, идентичные материнской.
Мейоз — это редукционное деление, при котором образуются половые клетки. Половые клетки необходимы для полового размножения организмов, при котором в результате слияния мужской половой клетки (сперматозоида) и женской половой клетки (яйцеклетки) образуется зигота, которая затем дробится и получается полноценный организм.
В процессе мейоза происходит еще одно редукционное деление, которого не было при митозе. Редукционное деление — это уменьшение чего-либо, в данном случае уменьшения количества хромосом. В результате этого деления образуются клетки с одинарным (гаплоидным) набором хромосом.
2n2c => 2n4c => n2c + n2c => (nc+nc) + (nc+nc)
Сегодня мы разобрались тему деление клетки, познакомились с тем что существует 3 основных способа выделения деление клетки при котором обычно соматические клетки кожи крови и так далее и мейоз образование половых клеток в результате которых образуются гаметы то есть сперматозоиды и яйцеклетки после слияния которых образуются уже новый живой организм
Митоз
Давайте постараемся подробнее разобрать принцип деления клетки под названием митоз.
Напомним, митоз — это непрямое деление клетки, при котором сохраняется постоянная набор хромосом в клетке. Это происходит благодаря тому, что наследственный материал в клетке удваивается, зачем клетка делится на две клетки, идентичные материнской.
2n2c => 2n4c => 2n2c + 2n2c
При митозе в дочерней клетке восстанавливается такой же набор хромосом, который был в материнской клетке, там не происходит изменение наследственной информации. В этом заключается основная биологическая роль митоза.
Митоз состоит из четырех стадий.
Первая стадия называется профаза, вторая стадия — метафаза, третья — анафаза, четвёртая стадия носит название телофаза.
Нужно обязательно запомнить эти достаточно сложные названия. Что же протекает в каждую из этих стадий?
Клетки эукариотических организмов (грибы, растения и животные) имеют обособленное оформленное, ядро которое четко видно даже в световой микроскоп. В этом ядре располагается наследственная информация. Наследство информация располагается в виде молекулы ДНК, которые, как правило, находятся около оболочки ядра в свободной форме (хроматин).
На первой стадии наследственный материал конденсируется, утолщается, и наследственная информация преобразуется в плотные укороченные образования, которые уже называются хромосомами.
Также внутри ядра находится ядрышко. Это ядрышко исчезает, растворяется ядерная оболочка и начинает формироваться веретено деления. Начинает формироваться специальный компонент, необходимый для равномерного разделения хромосом внутри ядра клетки.
На втором этапе метофазе из растворенного ядра хромосомы высвобождаются внутрь клетки у клетки. У каждой клетки есть два полюса и экватор, по которому выстраиваются хромосомы.
Во время анафазы веретено деления (специальные белковые нити) прикрепляются к центру хромосом (центромеры) и растаскивает гомологичные хроматиды к полюсам клетки.
На этапе под названием телофаза начинается формирование ядра. Формирование ядра называют кариокинез, образуется перетяжка у клетки, то есть происходит разделение цитоплазмы (цитокинез). В результате этой фазы образуются две клетки, идентичные материнской клетке.
Какие бывают стволовые клетки? | КриоЦентр
Эмбриональные – наименее дифференцированные из всех стволовых клеток – могут быть выделены из внутренней массы бластоцисты (ранняя стадия развития эмбриона) на 5-6 день после искусственного оплодотворения яйцеклетки. В результате культивирования из них могут быть получены линии «истинных» эмбриональных стволовых клеток, сочетающие в себе практически неограниченный потенциал к росту и дифференцировке. Однако, их клиническое применение пока порождает больше споров, нежели надежд. Это связано не только с этическими проблемами (для их получения нужно убить будущий организм человека), но и с высоким риском злокачественного перерождения, развития иммунных осложнений и реакции отторжения, высокой вероятности инфицирования вирусными и иными агентами в процессе культивирования.
Постнатальные – т.н. «взрослые», полученные из различных тканей постнатального происхождения (т.е. после родов) или из взрослого организма, – обладают меньшими возможностями, поскольку уже исчерпали часть заложенного в них от природы потенциала. Тем не менее, именно постнатальные стволовые клетки представляют собой наиболее адекватный материал для клеточной терапии на современном этапе ее развития.
К постнатальным стволовым клеткам относятся:
Гемопоэтические (кроветворные) стволовые клетки, образующие все разнообразие клеток крови, обеспечивающих транспорт кислорода, работу свертывающей системы, защиту от чужеродных агентов, бактерий и вирусов, определяющих иммунный ответ и невосприимчивость к большому числу заболеваний.
Мезенхимальные (стромальные) стволовые клетки, способные формировать компоненты практически всех известных «твердых» тканей человека: от костной и хрящевой до клеток сердца и печени, скелетных мышц и нервной системы. В отличие от кроветворных стволовых клеток, для получения «терапевтической дозы» мезенхимальные клетки необходимо дополнительно размножать, используя технологии культивирования.
Клетки пуповинной крови – самые молодые и наименее дифференцированные из всех клеток постнатального происхождения. В пуповинной крови содержатся в основном кроветворные стволовые клетки, но есть и другие уникальные разновидности, способные в определенных условиях созревать в клетки мышц и сосудов, печени и сердца, нервной, эндокринной и других систем организма.
§3. Строение клетки | 8 класс Учебник «Биология» «Атамура»
§3. Строение клетки
Вам
известно, что все живые организмы имеют клеточное
строс иие. Организм
человека целостная саморегулирующаяся сложная система, состоящая из миллионов
клеток. Клетка основная структурная единица
организма. Строение ее всесторонне исследовано. С помощью электронного
микроскопа можно отчетливо рассмотреть даже самые мелкие клетки. Они
разнообразны по форме, размерам и функциям (рис. 7).
Рис. |
1 нервные клетки мозга; 2 — клетки гладких мыши: 3 клетки спермы: клетки кожи; 5 — жировые клетки: в клетки крови |
Но
форме клетки организма человека бывают круглыми, удлиненными, плоскими,
четырехгранными, многогранными, призмовид* ными и др. Форма клеток зависит от
выполняемой ими функции. Например, красные кровяные клетки (эритроциты) имеют
округлую форму, так как переносят кислород и должны присоединить его как можно
больше к своей поверхности. Клетки кожи многогранные. Клетки мышц длинные.
Нервные клетки имеют много отростков (звездчатые) и т. д. Размеры клеток также
бывают |>аз- личиыми. Одной из самых крупных в организме человека считается
яйцеклетка (женская половая клетка), достигающая 0.2 мм (200 мкм) в диаметре.
Самые маленькие — лимфоциты, находящиеся в крови и в лимфе (6 7 мкм).
Рис.8.
Строение клетки животных :
1 —
мембрана; 2 — цитоплазма; 3 —
рибосома; 4 ядро; 5 —
ядрышко; 6 — центриоли; 7
гладкая ЭПС; 8 — шероховатая
ЭПС; 9 комплекс Гольджи; 10-
митохондрия; 11 ли- зосома
Основные
части любой клетки — цитоплазма и ядро. Снаружи клетку покрывает мембрана
(от лат. мембрана — кожица) (рис.
8). Она состоит из жиров и белков. Свойства мембраны:
1)
через поры в мембране в клетку проходят
все питательные вещества и выводятся ненужные конечные продукты;
2)
обладает избирательной проницаемостью.
То есть одни вещества свободно проходят через нее в обе стороны, другие —
только внутрь, третьи остаются снаружи, четвертые только выводятся за пределы
клетки;
3)
обеспечивает взаимосвязь клетки и
окружающей среды.
Цитоплазма
(от греч. цитос- клетка, плазма —
образование) — вязкая жидкость, заполняющая пространство между мембраной и
ядром. В ней происходят все обменные процессы, обеспечивается жизнедеятельность.
Цитоплазма в клетке постоянно находится в движении. При повышении температуры
ускоряются движение цитоплазмы и процесс обмена веществ.
Ядро
располагается в центре клетки. Оно управляет всеми процессами
жизнедеятельности клетки (рост, размножение, обмен веществ). Форма ядра бывает
округлой, палочковидной, в виде фасоли. В эритроцитах
(красные клетки крови) и тромбоцитах (кровяные пластинки) ядер не бывает.
Ядро от щггоплазмы отделяет двухслойная мембрана. На ядерной
мембране имеются поры, через которые оно сообщается с
цитоплазмой. Ядерная мембрана регулирует движение веществ (проникновение и
вывод из ядра). В ядерной жидкости
находятся хромосомы и ядрышки.
Хромосома
(от греч. хрома — цвет, сома —
тело) — палочковидное образование внутри ядра, сохраняющее наследственную
информацию. У человека количество хромосом постоянное — 46 (23 пары). Участки
хромосом называют генами. Гены
располагаются по длине хромосом, т. е. хромосомы состоят из генов, как бусы из
бусинок. Они передают наследственные признаки от родителей потомству.
Ядрышко —
плотное образование (тело) внутри ядра. В некоторых клетках оно может изменять
свою форму. Ядрышко формирует предшественников рибосом, которые мигрируют в
цитоплазму, где и происходит сборка рибосом.
А
1.
Какой бывает форма клеток организма человека?
2.
Каково строение клетки?
3.
Какую роль выполняет ядро?
В
1.
Во всех ли клетках бывает ядро?
2.
Какие образования ядра являются носителями наследственной информации?
3.
Где находится ядрышко? Какую роль оно выполняет?
С
1.
Что вызывает усиление и замедление движения цитоплазмы?
2.
Каково строение ядра?
3.
Каковы функции пор в мембране?
Какую клетку лучше выбрать для волнистых попугаев? — Советы
Когда вы решили завести попугайчика, в первую очередь задумайтесь о приобретении клетки для него. При этом, выбирая такую клетку, помните не о своих вкусах и предпочтениях, а об удобстве попугая. Насколько ему будет комфортно и удобно жить в такой клетке?Какую выбрать? На что в первую очередь обратить внимание?
Материал
Классика жанра — цельнометаллическая клетка, например, никелированная, изготовленная из стальной проволоки. Такая хорошо пропускает свет, не загораживает обзор, не боится влаги и дезинфицирующих растворов.
Ни в коем случае не приобретайте клетки из меди или оцинкованные. От влаги и моющих средств медь покрывается ядовитой для птиц окисью . При некачественной оцинковке покрытие может отслаиваться, и попугай, проглотив отслоившуюся часть, может отравиться.
Форма
Круглые и многогранные клетки со сложносочиненным верхом не очень подходят для волнистых попугайчиков. Они могут удачно дополнять интерьер, но ваш питомец в них будет чувствовать себя плохо.
- В круглой клетке птица теряет ориентацию, что доставляет ей беспокойство.
- В случае стресса или испуга попугай должен иметь возможность спрятаться в дальний угол.
- В круглой клетке очень сложно закреплять сверху игрушки и качели.
Наиболее удачная форма клетки — прямоугольная, с плоским верхом, при этом, желательно, чтобы клетка была вытянута в высоту, чтобы птицы порхали с жердочки на жердочку. К тому же прямоугольная клетка с плоской крышей позволяет устроить на крыше игровую площадку.
Оснащение
Если вы хотите доставить вашему питомцу радость, сделайте жердочки для клетки сами. Подальше от домов и дорог нарежьте веточек разного диаметра и вставьте в клетку таким образом, чтобы нижние ветки не загрязнялись пометом. Хорошо, если это будут веточки от фруктовых деревьев. Кору с веток не снимайте, это сделает сама птичка. Обязательно перед установкой ошпарьте жердочки кипятком, чтобы избежать заражения птицы паразитами.
В клетке должны быть кормушки и поилка. Когда питомец привыкнет питаться внутри своего домика, не будет сложностей с его возвращением после прогулки. Чтобы попугай не скучал, в его домик поместите качели, лесенку, зеркальце и колокольчик. Можно добавить кусочек мела в кормушку или закрепить на прутьях — птицам нужен кальций, к тому же он позволит попугаю подтачивать свой клюв.
Огромный выбор правильных и качественных игрушек можно посмотреть здесь.
Волнистые попугайчики очень любят купаться, особенно в жару и в момент смены пера. Лучше купите специальную купалку, стенки и верх такого устройства изготовлены из прозрачного пластика. Она защищает все вокруг от брызг и ее можно подвесить к потолку клетки.
Размер
Если пространство клетки слишком велико, попугайчик будет чувствовать себя неуютно, плохо приручаться и долгое время оставаться пугливым. А если клетка будет слишком маленькой, пернатому питомцу грозят ожирение, проблемы с оперением и мышечная дистрофия. Клетка должна быть достаточно просторной, чтобы ваш питомец мог нормально двигаться в ней, расправить и помахать крылышками.
Кроме того, в клетке должно быть достаточно места для размещения птичьего имущества — кормушек, поилок, камушков, игрушек.
При выборе клетки руководствуйтесь следующей подсказкой: размеры клетки должны быть такими, чтобы позволять птице полностью расправлять крылья не прикасаясь к стенкам + 30% свободного места, кроме того птица должно иметь возможность использовать крылья при перемещении по жердочкам.
Высоту клетки птичка использует лишь при перемещении по жердочкам, лесенкам и подвесным кольцам, поэтому ее величина не столь важна. Клетка может быть выше или ниже — это не сильно влияет на уровень ее комфортности для вашего питомца.
Важно учитывать, сколько птичек вы собираетесь содержать. Если речь идет об одном питомце, то размер клетки может быть примерно таким: 40 х 25 х 30 см или чуть больше.
Если же вы предполагаете держать пару, то размер клетки увеличивается в 1,5 — 2,0 раза. Чем больше птичек вы собираетесь содержать, тем больше должна быть клетка. Для стайки птичек стоит приобрести вольер.
Кого из пернатых можно содержать парами, я писал вот в этой статье.
Расположение
Совершенно точно — размещать клетку на кухне нельзя. Здесь любопытных попугаев поджидает множество опасностей: начиная от горячих чайников, кипящих кастрюль и открытых сковородок и заканчивая разными моющими-чистящими порошками и гелями.
Клетку с волнистым попугайчиком, лучше всего установить в той комнате, где вы проводите большую часть своего свободного времени. И по возможности, не меняйте без необходимости место птичьей «квартиры».
Выбирая место для клетки, учитывайте особенности поведения и здоровья попугаев:
- Располагайте клетку на уровне глаз человека. Клетка, расположенная слишком высоко, затрудняет общение с попугаем. Попугай чувствует себя дискомфортно, если клетка расположена слишком низко.
- Чтобы попугай чувствовал себя в безопасности, одна сторона клетки должна примыкать к стене.
- Клетка должна хорошо освещаться солнцем. Если на попугая слишком сильно светит солнце, притяните часть клетки, чтобы попугай мог перейти в тень. При недостаточном освещении можно воспользоваться искусственным.
- Главным врагом попугаев является сквозняк. Учитывайте этот факт.
- Не располагайте клетку вблизи бытовых приборов, а тем более на них. Это относится к телевизорам, компьютерам, микроволновым печам, холодильникам, а также вблизи отопительных приборов.
- В комнате, где живет попугай, всегда должен быть чистый воздух. Не пользуйтесь в этой комнате аромалампами, ароматическими палочками, освежителями воздуха, фумигатором, бытовой химией с сильными запахами. Не курите в этой комнате. (Минздрав предупреждает). В случае ремонта перенесите клетку в другое место.
- Позаботьтесь о том, чтобы попугаю были недоступны ядовитые для него растения, а также земля из цветочных горшков, которая может стать источником заражения паразитами, расстройства ЖКТ и даже отравления.
Надеюсь, мои советы помогут вам приобрести и оснастить клетку для вашего пернатого друга, в которой ему будет удобно жить и радовать вас своим пением.
С вами был консультант интернет-магазина Samizoo.ru Антон Котейкин.
Факты о крови и клетках крови
Эта информация поможет вам узнать о различных компонентах крови и их функциях.
Ваша кровь разносит кислород и питательные элементы ко всем клеткам организма. Кроме того, клетки крови противостоят инфекциям и останавливают кровотечение.
Большинство клеток крови вырабатываются в костном мозге. Их образование и замещение происходит непрерывно. Время существования клетки крови до ее замещения называется продолжительностью жизни клетки.
Кровь состоит из четырех компонентов: эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и плазмы.
Компоненты крови
Эритроциты (красные кровяные тельца)
Красные кровяные тельца несут кислород из легких к тканям организма. Также они несут углекислый газ обратно в легкие.
Эритроциты составляют почти половину от общего объема крови. Продолжительность жизни этих клеток — около 120 дней.
Лейкоциты (белые кровяные тельца)
Лейкоциты противостоят инфекциям и являются важным элементом иммунной системы. Они составляют очень малую часть от общего объема крови (менее 1 %).
Существует три типа лейкоцитов: гранулоциты, моноциты и лимфоциты. Каждый тип играет важную роль.
- Гранулоциты бывают 3 типов:
- Нейтрофилы помогают противостоять бактериальным и грибковым инфекциям.
- Базофилы принимают участие в иммунной реакции организма. Их точная функция изучена недостаточно.
- Эозинофилы помогают бороться с инфекциями, возбудителями которых являются паразиты.
- Моноциты разрушают и выводят из организма чужеродные микроорганизмы и отмирающие клетки.
- Лимфоциты формируют иммунную систему.
Продолжительность жизни лейкоцитов варьируется в широких пределах — от часов до нескольких лет.
Тромбоциты
Тромбоциты — это небольшие фрагменты клеток. Их основной функцией является остановка кровотечения. Они составляют очень малую часть от общего объема крови (менее 1 %). Продолжительность жизни тромбоцитов — около 9–12 дней.
Плазма
Плазма — это бледно-желтая жидкая часть крови, в которой содержатся все клетки крови. Она составляет чуть больше половины от общего объема крови.
Плазма помогает разносить воду, питательные элементы, минеральные вещества, лекарства и гормоны по всему организму. Также она переносит отходы к почкам. Затем почки фильтруют кровь, очищая ее от этих отходов. Плазма состоит из воды, белка, липидов (жиров). Она несет воду, жирорастворительные питательные элементы и другие вещества к различным органам и от них.
Где находятся стволовые клетки у взрослых l Полезные статьи от компании Транс-Технологии
Стволовые клетки были открыты в 1908 году русским гистологом Александром Максимовым (1874—1928). Но только благодаря электронной микроскопии и новым методам диагностики во второй половине ХХ века, появилась возможность для детального изучения строения и функций столовых клеток. Эффективное применение стволовых клеток в лечении различных заболеваний начали около 40 лет назад.
Что такое стволовые клетки?
Стволовые клетки (СК) — это клетки-предшественники. Из стволовой клетки благодаря дальнейшей дифференцировке (или специализации) образуются зрелые клетки. Например, из одной кроветворной стволовый клетки может получится и лейкоцит, и эритроцит. У них разные функции и форма, но они имеют одного и того же предшественника.
Уникальность стволовых клеток состоит в их способности самообновляться, образуя новые клетки. Свое название они получили из-за способности к ассиметричному делению, в результате которого одна клетка остается «материнской», т.е. стволовой, а другая специализируется в зрелую клетку. Таким образом, поддерживается популяция этих клеток.
СК выступают «строительным материалом резерва», и призваны замещать утраченные или поврежденные клетки органов или крови. Повреждение ткани запускает реакции высвобождения особых веществ (цитокинов, хемокинов и т.д.), что способствует перемещению и активации СК.
Количество стволовых клеток уменьшается с возрастом человека. Так при рождении таких клеток примерно 1 на 10 тысяч клеток, в то время как у пожилых 1 стволовая клетка приходится на несколько миллионов клеток. Именно поэтому биологически целесообразным является сбор стволовых клеток в момент рождения ребенка.
Какими бывают стволовые клетки?
В отличие от сформированного организма, эмбрион на ранних стадиях развития полностью состоит из стволовых клеток. Это связано с необходимостью многократного деления зиготы — клетки, образованной при слиянии мужской и женской гаметы. Задача эмбриональных клеток — в том, чтобы создать достаточное количество «копий» для дальнейшего развития и «специализации» их в разные ткани тела будущего ребенка.
Стволовые клетки до рождения ребенка называют пренатальными (эмбриональные и фетальные СК). Их сбор по этическим соображениям запрещен законами всех стран.
Стволовые клетки, собранные после рождения, называют постнатальными. Сбор и применение этих клеток разрешен и безопасен. В современной медицине использует как правило 2 вида СК:
- Гемопоэтические стволовые клетки – предшественники клеток крови и иммунной системы
- Мезенхимальные (или стромальные) стволовые клетки – предшественники костной, хрящевой, жировой тканей.
Где находятся стволовые клетки?
На сегодняшний день стволовые клетки могут быть выделены из следующих источников:
Гемопоэтические (или кроветворные) СК:
- Пуповинная кровь
- Красный костный мозг взрослого
- Мобилизованная периферическая кровь
Мезенхимальные СК:
- Пупочный канатик
- Красный костный мозг взрослого
- Жировая ткань получение
Сбор СК из пуповинной крови и пупочного канатика производится только после рождения ребёнка. В случае, если собирается пуповинная кровь, после отделения малыша от пуповины к пупочной вене присоединяют систему, подключенную к пакету с антиагрегантом. За манипуляцию удаётся получить 50-200 мл крови, в которых содержатся несколько миллионов СК.
Для сохранения пупочного канатика после рождения ребёнка от пуповины отсекают участок длиной 10 см и помещают с специальный контейнер для транспортировки.
Получение биоматериала безопасно, безболезненно, не вызывает этических споров и гораздо выгоднее экономически, чем последующий поиск донора.
В течение 4-6 часов полученные образцы перевозят в банк крови, где они проходят обработку и поэтапную заморозку до -1950 С. При такой температуре биоматериал может сохраняться несколько десятилетий без потери своих качеств.
Сколько клеток в вашем теле?
Простой вопрос заслуживает простого ответа. Сколько клеток в вашем теле?
К сожалению, ваши ячейки не могут заполнять переписные листы, поэтому они не могут сказать вам сами. И хотя достаточно просто посмотреть в микроскоп и отсчитать определенные типы клеток, этот метод также непрактичен. Некоторые типы клеток легко обнаружить, в то время как другие — например, спутанные нейроны — скрываются во тьме. Даже если бы вы могли считать десять клеток каждую секунду, вам потребовались бы десятки тысяч лет, чтобы завершить счет.Кроме того, возникнут определенные логистические проблемы, с которыми вы столкнетесь на пути к подсчету всех клеток в вашем теле — например, разделение собственного тела на крошечные участки для просмотра под микроскопом.
На данный момент лучшее, на что мы можем надеяться, — это исследование, недавно опубликованное в Annals of Human Biology и озаглавленное с замечательной ясностью «Оценка количества клеток в организме человека».
Авторы — группа ученых из Италии, Греции и Испании — признают, что они далеко не первые, кто решает этот вопрос.Они просмотрели научные журналы и книги за последние пару столетий и нашли множество оценок. Но эти оценки охватывают огромный диапазон — от 5 миллиардов до 200 миллионов триллионов клеток. И практически никто из ученых, предложивших эти числа, не объяснил, как они их получили. Ясно, что это предмет для исследования.
Если ученые не могут подсчитать все клетки в человеческом теле, как они могут это оценить? Средний вес клетки — 1 нанограмм.Для взрослого мужчины весом 70 килограммов простая арифметика привела бы нас к выводу, что этот человек имеет 70 триллионов клеток.
С другой стороны, этот расчет также можно выполнить на основе объема ячеек. Средний объем клетки млекопитающего оценивается в 4 миллиардных кубических сантиметра. (Чтобы понять этот размер, ознакомьтесь с «Масштабом Вселенной».) Исходя из типичного объема взрослого мужчины, вы можете сделать вывод, что человеческое тело содержит 15 триллионов клеток.
Итак, если вы выберете объем или вес, вы получите совершенно разные числа.Что еще хуже, наши тела не заполнены клетками одинаково, как в банке с мармеладом. Клетки бывают разных размеров и разной плотности. Взгляните, например, на стакан с кровью, и вы обнаружите, что красные кровяные тельца плотно упакованы. Если вы использовали их плотность для оценки клеток в человеческом теле, вы бы получили ошеломляющие 724 триллиона клеток. Клетки кожи, с другой стороны, настолько редки, что дают вам ничтожную оценку в 35 миллиардов клеток.
Итак, автор новой статьи решил жестко оценить количество клеток в организме, разбив его по органам и типам клеток.(Они не пытались подсчитать все микробы, которые также называют наше тело своим домом, прилипая только к клеткам человека.) Они просмотрели научную литературу в поисках деталей об объеме и плотности клеток в желчном пузыре, коленных суставах, кишечнике, костях. костный мозг и многие другие ткани. Затем они пришли к оценке общего количества ячеек каждого типа. По их оценкам, например, у нас 50 миллиардов жировых клеток и 2 миллиарда клеток сердечной мышцы.
Сложив все числа, ученые получили… барабанную дробь… 37.2 триллиона клеток.
Это не окончательный номер, но это очень хорошее начало. Хотя это правда, что люди могут различаться по размеру и, следовательно, по количеству клеток, взрослые люди не меняются на порядки, за исключением фильмов. Ученые с большой уверенностью заявляют, что общепринятая оценка триллиона клеток в организме человека неверна. Но они видят в своей оценке возможность для сотрудничества — возможно, через онлайн-базу данных, собранную многими экспертами по разным частям тела — для получения более точной оценки.
Любопытство — достаточное основание для размышлений о том, сколько клеток содержится в человеческом теле, но точное определение количества также может иметь научные преимущества. Ученые изучают человеческое тело, строя сложные компьютерные модели легких, сердца и других органов. Если в этих моделях будет в десять раз больше клеток, чем в реальных органах, их результаты могут сильно отклониться от нормы.
Количество клеток в органе также влияет на некоторые заболевания. Авторы нового исследования обнаружили, что, например, в здоровой печени содержится 240 миллиардов клеток, но некоторые исследования цирроза показали, что в болезненном органе их всего лишь 172 миллиарда.
Пожалуй, самое главное, удивителен сам факт, что около 34 триллионов клеток могут сотрудничать на протяжении десятилетий, давая начало одному человеческому телу вместо хаотической войны эгоистичных микробов. Эволюция даже базового уровня многоклеточности достаточно примечательна. Но наши предки вышли далеко за рамки простой губчатой анатомии, сформировав обширный коллектив, состоящий из самых разных типов. Чтобы понять этот коллектив на глубоком уровне, нам нужно знать, насколько он велик на самом деле.
из чего сделаны клетки?
Я знаю, что вены состоят из клеток, но из чего состоят клетки? На этот вопрос очень сложно ответить — Би, 4 года
Это отличный вопрос, Би!
Человеческое тело похоже на большую головоломку, но состоит из миллиардов крошечных кусочков, называемых клетками.Наши клетки бывают разных форм и размеров. Вместе они составляют все части нашего тела, от вен до мозга.
Наши клетки действительно очень маленькие. Например, посмотрите, насколько тонка одна прядь ваших волос. Несмотря на то, что он такой тонкий, в нем может поместиться около 20 ячеек. Вот такие они маленькие.
Ученые обнаружили, что клетки состоят из различных строительных блоков, которые мы называем молекулами, таких как вода, а также других типов, таких как белки, жиры и ДНК.
Точно так же, как наше тело, у которого есть разные части, которые работают вместе, наши клетки также имеют разные части. Давайте посмотрим поближе.
Художественное изображение клетки человека.
Иван Пун
Клетки имеют кожу
Внешняя оболочка клетки называется плазматической мембраной . Он состоит в основном из молекул, называемых жирами. Эта кожа образует пузырь вокруг всей клетки и скрепляет ее.
У растений тоже есть клетки.Но у растительных клеток есть дополнительный слой кожи, называемый клеточной стенкой , который является прочным и жестким, а не мягким, как пузырь, что объясняет, почему такие растения, как деревья, могут вырасти такими высокими.
Клетки имеют скелеты
Как и кости внутри нашего тела, клетки также имеют своего рода скелет, называемый цитоскелетом (что означает «клеточный скелет»). Он состоит из молекул, называемых белками. Скелет клетки делает его сильным, а также помогает нашим клеткам перемещаться по телу.
Клетки имеют мозг (вроде)
Одной из самых важных молекул в клетке является ее ДНК, состоящая из строительного блока, называемого нуклеотидами.ДНК похожа на инструкцию для всего, что должны делать наши клетки (включая создание большего количества клеток, перемещение и борьбу с микробами). Поскольку ядро хранит большую часть нашей ДНК, оно похоже на мозг клетки.
Возможно, вы слышали о генах (не о тех, которые вы носите, а о генах внутри вас). Они похожи на рецепт, по которому ваши клетки готовят вас! Они решают, какой вы вырастете, какого цвета ваши глаза или волосы и многое другое.
Наши гены состоят из ДНК, и мы получаем эту ДНК от наших мамы и папы.Например, если у папы карие глаза, он может передать своему ребенку рецепт из своей ДНК, который говорит их клеткам, как сделать карие глаза. Это объясняет, почему мы можем выглядеть похожими на своих родителей.
Миллиарды клеток нашего тела составляют то, что мы есть.
Shutterstock
Клетки имеют желудки
Когда вы голодны, вы едите! Затем ваш желудок расщепляет пищу в процессе, называемом пищеварением. Точно так же у ваших клеток также есть свои собственные мини-желудки, которые важны для переваривания пищи и отходов клетки и обеспечения их счастья.
Клетки производят энергию
Если включить выключатель света, комната быстро загорится. Это происходит из-за электричества, которое производится в больших электростанциях. Мы используем электричество для многих вещей, таких как освещение, но также для телевизоров, телефонов, отопления и охлаждения.
Почти все, что происходит внутри клетки, тоже требует энергии. Поэтому в клетках есть специальные участки, называемые митохондриями и , которые являются электростанциями клетки и вырабатывают всю энергию, необходимую клетке для работы.
Клетки могут разговаривать друг с другом!
Если наши клетки такие крошечные, а наше тело такое большое, как все наши клетки могут работать вместе? Ответ в том, что они могут говорить… ну, вроде как.
Вместо того, чтобы брать телефонные трубки, чтобы поговорить друг с другом, наши клетки должны отправлять сообщения. Эти сообщения состоят из молекул, которые помогают клеткам общаться.
Вот прикольный пример. Если вас ужалит пчела (ой!), Ваша кожа станет красной и опухшей. Это может показаться пугающим, но на самом деле вам помогает ваше тело.Ячейки в этой области быстро отправляют сообщения о помощи. Ячейки в других областях получают эти сообщения и затем отправляются на помощь.
Как ученые, мы много знаем о клетках. Но мы еще не все знаем. Вот почему нам нужно, чтобы маленькие дети оставались любопытными и задавали вопросы, как Беа!
Здравствуйте, любопытные ребята! У вас есть вопрос, на который вы хотите получить ответ от эксперта? Попросите взрослого отправить свой вопрос по адресу [email protected]
Ячейки
и универсальные функции их частей
Как часто повторяют, клетки являются основными строительными блоками всей жизни.Они несут ответственность за выработку энергии, которая поддерживает жизнь, устранение отходов и репликацию для замены поврежденных тканей. От одноклеточных организмов до людей — сложные функции возможны благодаря клеткам и разнообразным функциям их частей.
Некоторые организмы состоят из одной клетки, состоящей только из самых основных компонентов: генетического материала (ДНК), рибосом, цитоплазмы и клеточной мембраны. Бактерии, например, состоят в основном из этих самых основных частей клетки, а иногда и из клеточной стенки.Тем не менее, бактерии способны вызывать у людей болезни от легких пищевых отравлений до смертельного туберкулеза. И наоборот, они также могут способствовать укреплению здоровья человека; например, бактерии, живущие в сложных сообществах в кишечнике человека, помимо прочего, способствуют пищеварению и усвоению питательных веществ.
Благодаря динамическим возможностям своих ограниченных частей клетки бактерии также способны образовывать биопленки, слой из множества микробов, удерживаемых вместе пленкой секретируемых молекул, которые защищают бактерии.Секреторные способности и свойства мембраны бактериальной клетки, включая структуры клеточной поверхности, такие как белки и жгутики, способствуют способности бактерий образовывать биопленки. Некоторые биопленки вредны и могут расти на медицинском оборудовании и вызывать инфекцию. Они также образуются на промышленных материалах, таких как нефте- и газопроводы. Коррозия этих материалов, связанная с биопленкой, составляет 20 процентов от общего числа коррозионных повреждений, предотвращение и устранение которых обходится в миллиарды долларов США. Этот тип коррозии может даже привести к ущербу окружающей среде из-за утечек в трубопроводе.
Генетический материал может существовать в мобильных сегментах, что позволяет бактериям обмениваться частями ДНК посредством процесса, называемого горизонтальным переносом генов. В отличие от вертикального переноса генов, который происходит, когда родитель передает ДНК своему потомству, горизонтальный перенос генов включает перемещение генетического материала от одного живого организма к другому, независимо от родства. Эта способность позволяет быстро распространять устойчивость бактерий к антибиотикам. Горизонтальный перенос генов чаще встречается у прокариотических организмов, таких как бактерии, потому что у них отсутствует ядерная мембрана, которая защищает генетический материал организма от чужеродной ДНК.
Более сложные одноклеточные организмы, такие как дрожжи, являются эукариотическими, то есть они содержат ядро, а также другие органеллы, специализированные части клетки, которые выполняют определенные функции. Эти органеллы позволяют дрожжам выполнять такие процессы, как ферментация, которые люди использовали для нашего использования и удовольствия при приготовлении хлеба, вина, пива и даже биотоплива. Брожение возможно из-за определенных ферментов в дрожжах, которые позволяют им превращать сахар в спирт. Ферменты — это белки, и, как и все белки, они производятся рибосомами внутри клетки.
Другие одноклеточные организмы, такие как клеточные слизистые плесени (разновидность амеб), могут агрегироваться с образованием многоклеточной структуры. Эти социальные амебы будут функционировать как отдельные организмы, когда в почве присутствуют питательные вещества. Однако во времена нехватки питательных веществ они объединяются, чтобы мигрировать в форме слизняков в поисках пищи. Клеточная связь между амебами во время агрегации включает многие части клетки, включая цитоскелет и ядерную мембрану. В этом случае ядерная мембрана контролирует проникновение ключевых молекул из цитоплазмы в ядро, где эти молекулы регулируют транскрипцию генов, которая создает РНК из ДНК.
В конечном итоге агрегатная амеба обычно дифференцируется на стеблевые клетки и споровые клетки. Большая вакуоль образуется внутри стеблевых клеток, когда они подвергаются гибели клеток и образуют столб, поднимая споровые клетки и затем рассеивая их в новом месте. Многие клеточные части играют роль в этом сложном поведении социальной амебы, включая функции митохондрий, которые имеют решающее значение для клеточного движения, дифференцировки и формирования паттерна клеток внутри многоклеточной слизи.
В настоящих многоклеточных организмах множество органелл позволяет совершать столь же невероятные действия.Хлоропласты в клетках растений (аналог митохондрий в клетках животных) позволяют организму улавливать солнечную энергию и производить пищу. У развивающегося животного цитоскелет сортирует важные части и молекулы внутри клетки для создания полярности, определяя концы клеток, чтобы обеспечить выполнение определенных функций по мере того, как эмбрион переходит в развитый организм.
В процессе развития специализированные клетки в составе многоклеточных организмов выполняют определенные функции в поддержку организма, а различные органеллы способствуют способности клеток выполнять жизненно важные задачи.Эта специализация может создавать типы клеток. Например, зрелые эритроциты млекопитающих лишены ядра. Это дает как можно больше клеточного пространства для белка, называемого гемоглобином, который позволяет клетке переносить кислород от легких к остальному телу. Лейкоциты являются частью иммунной системы организма и используют лизосомы для поглощения и уничтожения бактерий, предотвращая заражение.
В более локализованном примере нейроны в человеческом мозге позволяют решать проблемы, память и эмоции.Части клетки нейрона имеют решающее значение для этих функций. Нейроны секретируют нейротрансмиттеры в ответ на сигналы окружающей среды, и эта секреция регулируется органеллами, называемыми тельцами Гольджи. Эти органеллы способны образовывать специальные пузырьки для транспортировки нейротрансмиттеров за пределы нейрона, где они помогают в клеточной коммуникации, помогая регулировать такие вещи, как настроение. Длинное волокно аксона, выходящее из клетки, высвобождает эти важные сигнальные химические вещества, а затем многие пальцеобразные дендриты соседней клетки принимают сигналы.Внутренние и внешние клеточные структуры работают согласованно, чтобы выполнять функции клеточного уровня.
Где находятся клетки? | Британское общество клеточной биологии
Живые клетки встречаются повсюду на этой планете, если только местность не является стерильной. Проведите пальцами по гладкому деревянному забору (даже дерево состоит из мертвых клеток растений), и вы соберете клетки пыльцы, грибковые споры, бактерии и, возможно, зеленые водоросли. Большинство клеток будет слишком маленьким, чтобы увидеть его без микроскопа, но у вас, вероятно, будут сотни клеток на ваших пальцах.
Живые клетки также встречаются в горячих вулканических жерлах на дне океана и в очень холодных частях планеты.
Разрезать апельсин или грейпфрут. Выберите одну из маленьких частей, которые вы едите. Это будет небольшой мешочек, сужающийся к волосам, как точки на концах. Это большая растительная клетка.
Это изображение большой растительной клетки из апельсина.
(любезно предоставлено Jill Foundling, Syngenta)
Это изображение апельсина, разрезанного пополам, на котором показаны сегменты и клетки фруктов.
(любезно предоставлено Jill Foundling, Syngenta)
Некоторые организмы состоят только из одной клетки. В эту группу входят бактерии, которые размножаются так быстро, что маловероятно, что будет присутствовать только одна клетка, и вы с большей вероятностью увидите их группу или колонию.
Другая группа одноклеточных организмов, включая парамеции и амебы, намного больше и, подобно удивительно большой вертлужной впадине морских одноклеточных растений (бокал русалки), живут во влажной среде.
Яйца некоторых животных представляют собой одиночные клетки, но они обычно объединены с большим продовольственным складом, отсюда и их большой размер. Одноклеточные организмы — очень успешная группа, на их долю приходится более половины всей биомассы на Земле.
Некоторые одноклеточные организмы живут группами, образуя рыхлую колонию. Некоторые объединяются, чтобы сформировать более прочную колонию. Например, зеленые водоросли volvox могут образовывать колонию в виде полых шариков из 50 000 клеток. Клетки связаны тонкими нитями и действуют как единый организм, продвигая шар клеток, вращая его в одном направлении.Клетки становятся зависимыми друг от друга, и если мяч разобьется, колония погибнет.
В многоклеточных организмах специализированные клетки, выполняющие ту же функцию, организованы в группы и называются тканями. Примеры растений включают фотосинтезирующие и водопроводящие ткани. Примеры животных включают мышечную ткань и ткань мозга.
Клетки и определенные ткани могут образовывать структурную и функциональную единицу, называемую органом. Лист — это пример из царства растений, а желудок и сердце — примеры органов у человека.Органы, работающие вместе, образуют организм.
У молодых животных и растений клетки постоянно вырабатываются по мере роста организма. Также производятся клетки для замены поврежденных и изношенных клеток.
Было подсчитано, что клетки слизистой оболочки желудка обновляются каждые 5 дней; поверхностные клетки кожи каждые четыре недели и печени каждые 6 недель. Животные могут выращивать клетки рубцовой ткани на порезах и ожогах, а когда отрезают ветку, рубцовая ткань дерева постепенно вырастает из коры через рану.
С биологической точки зрения некоторые клетки весьма примечательны тем, что они могут воспроизводиться почти без ограничений.
К сожалению, неконтролируемое размножение клеток может привести к опухолям. Опухоли могут расти как доброкачественные, так и неинвазивные, но многие из них являются злокачественными и поражают нормальные ткани и повреждают их. Это состояние называется раком.
Существует много типов рака, и разные формы поражают разные ткани, но основной причиной является нарушение функции клеток.Во все большем числе случаев рост и влияние раковых клеток можно сдерживать. Это стало возможным благодаря исследованиям в области клеточной биологии.
ЧТО ДУМАЕТСЯ:
Одноклеточные организмы — очень успешная группа живых существ, но все они маленькие. Как вы думаете, какие проблемы возникли бы, если бы крупные животные и растения состояли только из одной большой клетки? В чем преимущества большого размера, но многоклеточного?
ячеек | Спросите у биолога
назад к комиксу
Т-клетки
Т-клетки — это тип лейкоцитов, которые работают с макрофагами.В отличие от макрофагов, которые могут атаковать любую вторгающуюся клетку или вирус, каждая Т-клетка может бороться только с одним типом вируса. Вы можете подумать, что это означает, что макрофаги сильнее Т-клеток, но это не так. Напротив, Т-клетки подобны подразделению спецназа, которое борется только с одним видом вируса, который может атаковать ваше тело.
Более одного вида Т-клеток
В вашем теле есть два типа Т-клеток: Т-хелперы и Т-клетки-убийцы. Т-киллеры уничтожают инфицированные клетки.Т-клетки-помощники координируют атаку.
Снимок, сделанный с помощью сканирующего электронного микроскопа, Т-клетки (справа), тромбоцита, который способствует свертыванию крови (в центре), и эритроцита (слева). Бугорки на Т-клетках — это Т-клеточные рецепторы, используемые для борьбы с инфекциями. Из Национального института рака.
Т-киллеры и антигены
Убийственные Т-клетки находят и уничтожают инфицированные клетки, превращенные в фабрики по производству вирусов. Для этого им нужно отличить инфицированные клетки от здоровых с помощью специальных молекул, называемых антигенами.Т-киллеры способны находить клетки с вирусами и уничтожать их.
Антигены работают как идентификационные метки, которые дают вашей иммунной системе информацию о ваших клетках и любых злоумышленниках. У здоровых клеток есть «аутоантигены» на поверхности мембран. Они дают понять Т-клеткам, что они не злоумышленники. Если клетка инфицирована вирусом, на ее поверхности присутствуют кусочки вирусных антигенов. Это сигнал для Т-клетки-убийцы, который дает ей понять, что эта клетка должна быть уничтожена.
Основная анатомия Т-клетки.
Анатомия Т-клетки
Т-клетки имеют множество идентичных Т-клеточных рецепторов, которые покрывают их поверхности и могут связываться только с одной формой антигена. Когда рецептор Т-клетки совпадает со своим вирусным антигеном на инфицированной клетке, Т-клетка-убийца выделяет цитотоксины, чтобы убить эту клетку.
Ключ к обнаружению инфицированных клеток
В вашем теле от 25 миллионов до миллиарда различных Т-клеток. Каждая клетка имеет уникальный Т-клеточный рецептор, который может соответствовать только одному виду антигена, например, замок, который может соответствовать только одной форме ключа.Антигены и рецепторы работают как замок и ключ. Большинство этих антигенов никогда не попадут в ваше тело, но Т-клетки, которые патрулируют ваше тело, распознают их, если они это сделают.
Т-клеточный рецептор соответствует своему антигену как сложный ключ. Когда вирусный антиген идеальной формы на инфицированной клетке попадает в рецептор Т-киллеров, Т-клетка высвобождает перфорин и цитотоксины. Перфорин сначала делает пору или отверстие в мембране инфицированной клетки. Цитотоксины попадают прямо внутрь клетки через эту пору, уничтожая ее и все вирусы внутри.Вот почему Т-киллеры также называют цитотоксическими Т-клетками. Кусочки разрушенных клеток и вирусов затем очищаются макрофагами.
Т-хелперы
Другой тип Т-лимфоцитов — Т-хелперы. Эти клетки сами не производят токсины и не борются с захватчиками. Напротив, они похожи на координаторов команд. Они используют химические сообщения, чтобы дать инструкции другим клеткам иммунной системы. Эти инструкции помогают Т-клеткам-киллерам и В-клеткам производить больше самих себя, чтобы они могли бороться с инфекцией и следить за тем, чтобы борьба оставалась под контролем.
Когда Т-клетка находит свой вирус в вашем теле, она создает множество своих копий, чтобы атаковать этот вирус.
Создание большей армии для конкретного захватчика
Когда Т-хелпер отправляет химическое сообщение, соответствующая Т-киллерная Т-клетка получает предупреждение о наличии вируса. После того, как Т-киллерная Т-клетка находит и уничтожает инфицированную клетку, это сообщение Хелперской Т-клетки сообщает ей, что она должна скопировать себя, создав целую армию Т-киллеров. Поскольку копируются только Т-клетки, которые могут бороться с вторгающимся вирусом, ваше тело экономит энергию и все еще очень хорошо убивает вирус.
Скрининг Т-клеток
Т-клетки образуются в костном мозге, как и все красные и белые кровяные тельца. Название Т-клетки происходит от органа, в котором они созревают, — вилочковой железы. Тимус находится чуть выше вашего сердца и размером с колоду игральных карт. Большинство Т-клеток вырабатывается в молодом возрасте, поэтому у детей вилочковая железа больше, чем у взрослых. Здесь также проверяются Т-клетки, чтобы избавиться от любых веществ, которые могут атаковать здоровые клетки вашего тела.
Передвижение по телу
Все белые кровяные тельца перемещаются по телу двумя способами.Один из способов — через кровеносные сосуды. Другой путь — через лимфатическую систему.
В лимфатической системе есть сосуды, которые перемещают молочную жидкость и лейкоциты по всему телу. В отличие от вашего сердца, которое перекачивает вашу кровь, лимфатическая система использует движения вашего тела, чтобы протолкнуть лимфатическую жидкость. Это одна из причин, по которой хорошо быть активным и заниматься спортом.
Лимфатическая система перемещает лейкоциты по телу. Он включает лимфатические узлы, тимус, селезенку, миндалины и костный мозг, где растут и размножаются иммунные клетки.
Переключение транспортных систем
Большинство лейкоцитов хранятся в лимфатической системе до тех пор, пока они не понадобятся для борьбы с инфекцией. Когда вирус атакует, они могут перейти в кровеносные сосуды, чтобы быстро атаковать вирусы. Этот перенос происходит в лимфатических узлах, расположенных по всему телу.
В ногах, подмышках и шее много лимфатических узлов. В последний раз, когда у вас болело горло, вы, вероятно, почувствовали увеличенные места на одной или обеих сторонах шеи.Здесь Т-клетки и В-клетки размножаются и готовятся атаковать вирус.
Другими важными частями лимфатической системы, где иммунные клетки растут, размножаются и задерживают захватчиков, являются костный мозг, тимус, селезенка и миндалины.
назад к комиксу
|
Как работают здоровые клетки?
Что такое ячейка?
Клетки — самые основные единицы жизни. Каждая клетка представляет собой сложную структуру, которая теоретически может выживать, расти, воспроизводиться и умирать сама по себе. Однако клетки нашего тела работают вместе с аналогичными клетками, образуя структуры, называемые тканей .Ткани составляют различные органы и функциональный материал нашего тела.
Каждая клетка состоит из множества более мелких единиц, называемых органеллами . Органелла в клетке аналогична органу в теле человека. К важным органеллам относятся: плазматическая мембрана, цитоплазма, цитоскелет, аппарат Гольджи, эндоплазматический ретикулум, митохондрии, лизосомы, рибосомы и ядро. Каждая органелла выполняет разные функции, чтобы клетка оставалась живой и здоровой.
Клетка с мечеными органеллами.
http://web.jjay.cuny.edu/~acarpi/NSC/13-cells.htm
Самой важной органеллой является ядро . Ядро похоже на мозг клетки. Он контролирует все действия, которые предпринимает клетка. Ядро может это сделать, потому что оно содержит ДНК и . ДНК — это генетический план клетки, содержащий всю необходимую информацию для жизни, роста, размножения и смерти клеток. Он наследуется от родительской клетки и передается дочерней клетке при воспроизведении.ДНК существует в виде двухцепочечной спирали, состоящей из четырех случайно повторяющихся нуклеотидов, которые образуют код, который сообщает клетке, как производить все необходимые белки.
Двойная спираль ДНК с мечеными парами нуклеотидных оснований.
ÓСША Национальная медицинская библиотека
http://ghr.nlm.nih.gov/handbook/basics/dna
Как регулируются клетки?
Клетка обладает достаточным генетическим материалом для производства почти 100 000 различных белков, каждый из которых выполняет свою функцию. Как клетка узнает, когда производить белок и сколько его производить? Это решается процессом, называемым экспрессией гена .Некоторые гены экспрессируются (это означает, что код считывается и используется для создания белка) в зависимости от сигналов внутри или снаружи клетки. Например, когда клетка становится слишком большой, вырабатываются определенные сигналы, которые говорят ядру производить белки, необходимые для деления клетки. Затем ядро экспрессирует эти специфические гены. Таким образом клетки регулируют себя и друг друга, поддерживая баланс и порядок в теле.
Как делятся клетки?
Клетки растут и делятся в строго регулируемой системе, называемой клеточным циклом . В течение большей части клеточного цикла клетка растет с нормальной скоростью и выполняет свои нормальные функции. Когда клетка становится слишком большой, она должна делиться. Процесс, при котором клетка делится пополам, чтобы создать две идентичные копии самой себя, известен как митоз . Две новые ячейки называются дочерними ячейками . Для этих двух случаев ДНК должна реплицироваться, чтобы обеспечить полный геном для каждой дочерней клетки. Органеллы также должны равномерно распределяться, чтобы каждая дочерняя клетка получала необходимое количество для функционирования.Затем клетка должна физически разделиться, разделяя содержимое цитоплазмы на две новые клетки. Этот процесс сильно регулируется экспрессией генов.