Все живые существа и организмы на Земле состоят из клеток: растения, грибы, бактерии, животные, люди. Несмотря на минимальный размер, все функции целого организма выполняет клетка. Внутри нее протекают сложные процессы, от которых зависит жизнеспособность тела и работа его органов….
Структурные особенности
Учёные занимаются изучением особенности строения клетки и принципов ее работы. Детально рассмотреть особенности структуры клетки можно только при помощи мощного микроскопа.
Все наши ткани кожные покровы, кости, внутренние органы состоят из клеток, которые являются строительным материалом, бывают разных форм и размеров, каждая разновидность выполняет определённую функцию, но основные особенности их строения сходны.
Сначала выясним, что лежит в основе структурной организации клеток. В ходе проведенных исследований ученые установили, что клеточным фундаментом является мембранный принцип. Получается, что все клетки образованы из мембран, которые состоят из двойного слоя фосфолипидов, куда с наружной и внутренней стороны погружены молекулы белков.
Какое свойство характерно для всех типов клеток: одинаковое строение, а также функционал регулирование процесса обмена веществ, использование собственного генетического материала (наличие ДНК и РНК), получение и расход энергии.
Строение клетки
В основе структурной организации клетки выделяются следующие элементы, выполняющие определенную функцию:
- мембрана клеточная оболочка, состоит из жиров и протеинов. Ее основная задача – отделять вещества, находящиеся внутри, от внешней среды. Структуру имеет полупроницаемую: способна пропускать кислород и оксид углерода,
- ядро – центральная область и главный компонент, отделяется от других элементов мембраной. Именно внутри ядра находится информация о росте и развитии , генетический материал, представленный в виде молекул ДНК, входящих в состав хромосом,
- цитоплазма это жидкая субстанция, образующая внутреннюю среду, где происходят разнообразные жизненно важные процессы, содержит в себе очень много важных компонентов.
Из чего состоит клеточное содержимое, каковы функции цитоплазмы и ее основных компонентов:
- Рибосома важнейший органоид, который необходим для процессов биосинтеза белков из аминокислот, белки выполняют огромное количество жизненно важных задач.
- Митохондрии – ещё один компонент, находящийся внутри цитоплазмы. Его можно описать одним словосочетанием – энергетический источник. Их функция заключается в обеспечении компонентов питанием для дальнейшего производства энергии.
- Аппарат Гольджи состоит из 5 – 8 мешочков, которые соединены между собой. Основная задача этого аппарата – передача протеинов в другие части клетки для обеспечения энергетического потенциала.
- Очистку от повреждённых элементов производят лизосомы.
- Транспортировкой занимается эндоплазматическая сеть, по которой белки перемещают молекулы полезных веществ.
- Центриоли отвечают за воспроизводство.
Ядро
Поскольку ядро клеточный центр, поэтому следует уделить его строению и функциям особое внимание. Данный компонент является важнейшим элементом для всех клеток: содержит наследственные признаки. Без ядра стали бы невозможными процессы размножения и передачи генетической информации. Посмотрите на рисунок, изображающий строение ядра.
- Ядерная оболочка, которая выделена сиреневым цветом, пропускает внутрь нужные веществам и выпускает обратно через поры маленькие отверстия.
- Плазма представляет собой вязкую субстанцию, в ней находятся все остальные ядерные компоненты.
- ядро размещается в самом центре, имеет форму сферы. Его главная функция – образование новых рибосом.
- Если рассмотреть центральную часть клетки в разрезе, то можно увидеть малозаметные синие переплетения хроматин, главное вещество, который состоит из комплекса белков и длинных нитей ДНК, несущих в себе необходимую информацию.
Клеточная мембрана
Давайте подробнее рассмотрим работу, строение и функции этого компонента. Ниже представлена таблица, наглядно показывающая важность внешней оболочки.
| Название органоида | Строение органоида | Функции органоида |
| Наружная клеточная мембрана | Очень тонкая плёнка, которая состоит из двух молекулярных слоев белка, а также из слоя липидов. Также присутствуют поры, через которые могут проникать некоторые вещества | Мембрана отделяет клетку от внешней среды, но обладает полупроницаемостью. Регулирует поступление веществ в клетку, и обеспечивает обмен веществ между клеткой и окружающей средой. |
Строение мембраны
Хлоропласты
Это ещё один наиважнейший компонент. Но почему о хлоропластах не было упомянуто раньше, спросите вы. Да потому, что этот компонент содержится только в клетках растений. Главное различие между животными и растениями заключается в способе питания: у животных оно гетеротрофное, а у растений автотрофное. Это означает, что животные не способны создавать, то есть синтезировать органические вещества из неорганических – они питаются готовыми органическими веществами. Растения же, напротив, способны осуществлять процесс фотосинтеза и содержат особые компоненты хлоропласты. Это пластиды зеленого оттенка, содержащие вещество хлорофилл. С его участием энергия света преобразуется в энергию химических связей органических веществ.
Интересно! Хлоропласты в большом объеме сосредоточены главным образом в надземной части растений зелёных плодах и листьях.
Если вам зададут вопрос: назовите важную особенность строения органических соединений клетки, то ответ можно дать следующий.
- многие из них содержат атомы углерода, которые обладают различными химическими и физическими свойствами, а также способны соединяться друг с другом,
- являются носителями, активными участниками разнообразных процессов, протекающих в организмах, либо являются их продуктами. Имеются ввиду гормоны, разные ферменты, витамины,
- могут образовывать цепи и кольца, что обеспечивает многообразие соединений,
- разрушаются при нагревании и взаимодействии с кислородом,
- атомы в составе молекул объединяются друг с другом с помощью ковалентных связей, не разлагаются на ионы и потому медленно взаимодействуют, реакции между веществами протекают очень долго по нескольку часов и даже дней.
Строение хлоропласт
Ткани
Клетки могут существовать по одной, как в одноклеточных организмах, но чаще всего они объединяются в группы себе подобных и образуют различные тканевые структуры, из которых и состоит организм. В теле человека существует несколько видов тканей:
- эпителиальная – сосредоточена на поверхности кожных покровов, органов, элементов пищеварительного тракта и дыхательной системы,
- мышечная мы двигаемся благодаря сокращению мышц нашего тела, осуществляем разнообразные движения: от простейшего шевеления мизинцем, до скоростного бега. Кстати, биение сердца тоже происходит за счёт сокращения мышечной ткани,
- соединительная ткань составляет до 80 процентов массы всех органов и играет защитную и опорную роль,
- нервная образует нервные волокна. Благодаря ей по организму проходят различные импульсы.
Соединительная ткань
Процесс воспроизводства
На протяжении всей жизни организма происходит митоз – так называют процесс деления, состоящий из четырёх стадий:
- Профаза. Две центриоли клетки делятся и направляются в противоположные стороны. Одновременно с этим хромосомы образуют пары, а оболочка ядра начинает разрушаться.
- Вторая стадия получила название метафазы. Хромосомы располагаются между центриолями, постепенно внешняя оболочка ядра полностью исчезает.
- Анафаза является третьей стадией, на протяжении которой продолжается движение центриолей в противоположном друг от друга направлении, а отдельные хромосомы также следуют за центриолями и отодвигаются друг от друга. Начинает сжиматься цитоплазма и вся клетка.
- Телофаза – окончательная стадия. Цитоплазма сжимается до тех пор, пока не появятся две одинаковые новые клетки. Формируется новая мембрана вокруг хромосом и появляется одна пара центриолей у каждой новой клетки.
Интересно! Клетки у эпителия делятся быстрее, чем у костной ткани. Все зависит от плотности тканей и других характеристик. Средняя продолжительность жизни основных структурных единиц составляет 10 дней.
Строение клетки
Строение клетки. Строение и функции клетки. Жизнь клетки.
Вывод
Вы узнали каково строение клетки самой важной составляющей организма. Миллиарды клеток составляют удивительно мудро организованную систему, которая обеспечивает работоспособность и жизнедеятельность всех представителей животного и растительного мира.
Строение клетки | Student Guru
Гиалоплазма — основное вещество цитоплазмы, жидкая среда, заполняющая внутреннее пространство клетки. Входяшие в ее состав ферменты, участвуют в синтезе аминокислот, нуклеотидов, сахаров. Здесь протекает часть реакций энергетического и пластического обмена. Благодаря гиалоплазме объединяются все клеточные структуры и обеспечивается их химическое взаимодействия друг с другом. В этом состоит ее важнейшая роль.
Органоиды клетки.
В клетках живых организмов постоянно присутствуют специализированные структуры — органоиды. Они имеют определенное строение и осуществляют строго определенные функции. Органоиды могут быть мембранными, которые отграниченны от гиалоплазмы мембранами, и немембранными. Кроме того, органоиды подразделяют на общие, имеющиеся у большинства клеток (митохондрии, эндоплазматическая сеть, рибосомы и т.д.), и специальные, которые характерны только для некоторых специализированных клеток (реснички, жгутики).
Клеточный центр (центросома).
Клеточный центр или центросома — органоид цитоплазмы, который не отделен от нее мембраной. Он играет важную роль и при делении клетки, и непосредственно участвует в формировании ахроматинового веретена, необходимого для правильной ориентации и расхождения хромосом. В промежутках между делениями клетки клеточный центр участвует в образовании внутриклеточного цитоскелета, который состоит из микротрубочек и микрофиламентов. Основной частью клеточного центра являются центриоли — два небольших цилиндрических тельца, состоящих из 27 микротрубочек, которые сгруппированны в девять групп по три в каждой. Обычно оси двух центриолей перпендикулярны относительно друг друга. От них отходят короткие микротрубочки, участвующие в формировании цитоскелета. Хорошо выраженный клеточный центр есть в клетках животных, грибов и некоторых растений (например, водоросли, мхи или папоротники). В клеточном центре клеток покрытосеменных растений центриоли отсутствуют.
Рибосомы.
Рибосомы — очень важный обязательный органоид всех клеток, как эукариот, так и прокариот, так он обеспечивает одно из основных проявлений жизни — синтез белка. У рибосом нет мембраны, они состоят из рибосомальной РНК (рРНК) и большого количества белков. В составе каждой рибосомы есть две субъединицы: большая и малая. Основная функция малой субъединицы — «расшифровка» генетической информации. Она связывает информационную РНК (иРНК) и транспортную РНК (тРНК), несущие аминокислоты. Функция большой субъединицы — образование пептидной связи между аминокислотами, принесенными в рибосому двумя соседними молекулами тРНК. Белки и рРНК, входящие в состав рибосом, синтезируются в ядре (в ядрышке), а затем поступают в цитоплазму. Кроме этого рибосомы находятся в органоидах, имеющих свой собственный генетический аппарат, — в митохондриях и пластидах. Рибосомы располагаются в цитоплазме клеток либо свободно, либо на поверхности шероховатой эндоплазматической сети. Иногда, на одной молекуле иРНК собирается несколько рибосом (подобная структура называется полисомой). По размеру цитоплазматические рибосомы эукариот несколько больше рибосом прокариот и рибосом митохондрий и пластид.
Эндоплазматическая сеть (эндоплазматический ретикулум).
Эндоплазматическая сеть (эндоплазматический ретикулум) пронизывает всю цитоплазму большинства клеток. Она состоит из многочисленных однослойных мембранных трубочек, цистерн и каналов самой разнообразной формы и размера, которые соединяются с плазматической и ядерной мембранами.
Эндоплазматические сети делятся на два типа: гладкие и шероховатые. На мембранах шероховатой сети располагаются рибосомы. В этих рибосомах синтезируются белки, поступающие затем в полости эндоплазматической сети и транспортирующиеся по ним к комплексу Гольджи. На мембранах гладкой эндоплазматической сети расположены ферментные комплексы, участвующие в синтезе углеводов, жиров, пигментов. В некоторых специализированных клетках эндоплазматическая сеть выполняет специальные функции. Так, в мышечных клетках в эндоплазматической сети накапливается кальций, который освобождается в процессе мышечного сокращения и удаляется обратно при расслаблении. Некоторые клетки (например, эритроциты) при созревании теряют эндоплазматическую сеть.
Комплекс Гольджи.
Комплекс Гольджи (аппарат Гольджи) расположен обычно вблизи ядра и состоит из сложной сети однослойных мембранных образований разной формы и размера. Как правило, это группа крупных плоских полостей, расположенных стопками, с отходящими от них трубочками и пузырьками.
В комплексе Гольджи происходит накопление продуктов синтетической деятельности клеток (белков, углеводов и жиров) и веществ, поступающих в клетку из окружающей среды. Здесь может происходить дополнительная модификация этих веществ, например, к белкам присоединяются углеводные компоненты с образованием гликопротеинов. После этого вещества могут поступать в цитоплазму в виде капель или зерен, или выводиться (секретироваться) из клетки. В образовании лизосом и вакуолей принимают участие мембранные трубочки и пузырьки комплекса Гольджи.
Лизосомы.
Лизосомы — мелкие однослойные мембранные пузырьки, которые образуются в комплексе Гольджи. Они содержат большое количество ферментов (приблизительно 40), и способны расщеплять и переваривать различные вещества — белки, полисахариды, жиры и нуклеиновые кислоты, как поступающие в клетку извне, так и образующиеся в самой клетке. Т.е. лизосомы выполняют функцию «пищеварительных центров» клетки. Много лизосом обнаруживается в лейкоцитах, где они участвуют в переваривании микроорганизмов. Отслужившие свой срок и поврежденные макромолекулы (белки, РНК и т.д.) также поступают в лизосомы, где расщепляются до мономеров и вновь выходят в цитоплазму, чтобы включиться в обмен веществ. Если мембраны лизосом разрушаются, их пищеварительные ферменты начинают разрушение клеточных органоидов и других структур, приводя к гибели клетки. Такой процесс, например, имеет место при рассасывании временных органов эмбрионов или личинок (жабры и хвост у головастика).
Митохондрии.
Митохондрии представляют собой микроскопические тельца различной формы, окруженные двухслойной мембраной. Их размеры варьируются от 0,2 до 7 нм.
Наружная мембрана метохондрий гладкая, а внутренняя образует многочисленные ветвящиеся складки, направленные внутрь митохондрии, так называемые кристы, значительно увеличивающие площадь внутренней мембраны. Матрикс — внутреннее содержимое метохондрии, т.е. пространство, ограниченное внутренней мембранной. В матриксе метохондрии присутствуют многочисленные ферменты. В процессе кислородного этапа энергетического обмена (клеточного дыхания) эти ферменты участвуют в окислительном расщеплении жиров, белков и углеводов до воды и углекислого газа. Во внутренней мембране митохондрий содержатся белки-переносчики электронов и другие ферменты, которые участвуют в окислении биологических субстратов и образовании АТФ в процессе окислительного фосфорилирования. Внутренняя мембрана митохондрий практически непроницаема для протонов, поэтому на ней в процессе окисления субстратов возникает градиент концентрации протонов, энергия которого используется для синтеза АТФ. Таким образом, митохондрии представляют собой «энергетические станции» клеток, основной функцией которых является окисление различных веществ, сопряженное с синтезом АТФ. В митохондриях имеется своя собственная кольцевая молекула ДНК и весь аппарат, необходимый для синтеза белка (рибосомы, иРНК и тРНК). Количество митохондрий в клетках может варьироваться от одной или нескольких до многих десятков. Они способны делиться, образуя дочерние митохондрии. Митохондрии встречаются в клетках всех аэробных (обитающих в кислородных условиях) эукариот, т.е. в растениях, грибах и животных.
Пластиды.
Пластиды — цитоплазматические органоиды, окруженные двухслойной мембраной, присутствуют только в растительных клетках. В клетках животных и грибов пластиды отсутствуют. Как и в митохондриях, в пластидах есть свой собственный генетический аппарат — кольцевая молекула ДНК, рибосомы и различные типы РНК. Различают три типа пластид: хлоропласты, хромопласты и лейкопласты.
Хлоропласты — зеленые пластиды. Их зеленый цвет следствие того, что в них присутствует зеленый пигмент хлорофилла. Хлоропласты присутствуют в фотосинтезирующих клетках всех зеленых растений. По своей форме они похожи на линзу. Хлоропласты водорослей называют хроматофорами. Они имеют разнообразную форму (спиральную, сетчатую, звездчатую).
Хлоропласты окружены двухслойной мембраной. Наружная мембрана гладкая, а во внутренней образуются многочисленные выросты, которые формируют линзовидные образования — тилакоиды, собранные в стопки — граны. Название внутреннего содержимого хлоропластов — строма. В мембранах тилакоидов расположены пигменты и белки-переносчики электронов, участвующие в световой фазе фотосинтеза. Под действием света они разлагают воду. При этом выделяется свободный кислород, а освобождающиеся электроны переносятся на молекулу НАДФ+, восстанавливая ее до НАДФН. Процесс переноса электронов сопряжен с синтезом АТФ (фотофосфорилирование). В строме локализуются ферменты, участвующие в темновой фазе фотосинтеза. С использованием АТФ и НАДФН, образующихся в световой фазе, они синтезируют глюкозу из воды и углекислого газа. Хлоропласты могут терять хлорофилл и превращаться в хромопласты и лейкопласты. Такой процесс происходит, например, осенью при пожелтении и покраснении листвы и при созревании зеленых плодов.
Хромопласты — это пластиды, окрашенные в желтые, красные и оранжевые цвета, могут быть различной формы и размера. Их цвет обусловлен присутствием различных пигментов (каротинов, ксантофиллов, ликопина и др.). Хромопласты могут определять окраску различных частей растений: стеблей, цветков, плодов, листьев. Под воздействием света хромопласты могут превращаться в хлоропласты. Например, это происходит при позеленении корнеплодов моркови.
Лейкопласты — это бесцветные пластиды, лишенные пигментов, по форме и размерам близкие к хлоропластам. В них происходит накопление запасных веществ (крахмала, жиров, белков). Лейкопласты содержатся в разных частях растений: корнях, клубнях и т.д. Под воздействием света они также, как и хромопласты, могут превращаться в хлоропласты. Например, клубни картофеля зеленеют на свету.
Вакуоли.
Вакуоли представляют собой окруженные однослойной мембраной округлые полости, заполненные клеточным соком, содержащим различные минеральные и органические вещества (углеводы, белки, алкалоиды, пигменты, дубильные вещества, различные соли и их кристаллы и т.д.). Вакуоли образуются из пузырьков комплекса Гольджи. Крупные вакуоли типичны для растительных клеток, где они участвуют в поддержании тургора; в животных клетках они обычно не встречаются. У одноклеточных организмов вакуоли выполняют специальные функции пищеварения (пищеварительные вакуоли) и выведения из клеток излишков воды и продуктов обмена (сократительные вакуоли).
Специальные органоиды.
Специальные органоиды присутствуют в специализированных клетках, выполняющих определенные функции. Так, реснички и жгутики отвечают за различные виды движения. С их помощью осуществляется движение одноклеточных и многоклеточных организмов, зооспор водорослей, сперматозоидов млекопитающих и т.д. Реснитчатый эпителий покрывает пищевод и дыхательные пути животных и человека, жабры рыб, а также, поверхность тела ресничных червей. Миофибриллы — нити, состоящие из белков актина и миозина, и обеспечивающие сократительную активность всех типов мышц.
Кроме органоидов, в клетках могут присутствовать различные включения (крахмальные зерна, капли жиров, гранулы белка или гликогена). Как правило, они выполняют запасные функции. Иногда в виде включений могут накапливаться продукты жизнедеятельности клеток — кристаллы органических кислот и пигментов.
В следующем разделе мы рассмотрим ядро клеток эукариот.
Все живые существа и организмы на Земле состоят из клеток: растения, грибы, бактерии, животные, люди. Несмотря на минимальный размер, все функции целого организма выполняет клетка. Внутри нее протекают сложные процессы, от которых зависит жизнеспособность тела и работа его органов.
…
Вконтакте
Мой мир
Структурные особенности
Учёные занимаются изучением особенности строения клетки и принципов ее работы. Детально рассмотреть особенности структуры клетки можно только при помощи мощного микроскопа.
Все наши ткани — кожные покровы, кости, внутренние органы состоят из клеток, которые являются строительным материалом, бывают разных форм и размеров, каждая разновидность выполняет определённую функцию, но основные особенности их строения сходны.
Сначала выясним, что лежит в основе структурной организации клеток. В ходе проведенных исследований ученые установили, что клеточным фундаментом является мембранный принцип. Получается, что все клетки образованы из мембран, которые состоят из двойного слоя фосфолипидов, куда с наружной и внутренней стороны погружены молекулы белков.
Какое свойство характерно для всех типов клеток: одинаковое строение, а также функционал — регулирование процесса обмена веществ, использование собственного генетического материала (наличие ДНК и РНК), получение и расход энергии.
Строение клетки
В основе структурной организации клетки выделяются следующие элементы, выполняющие определенную функцию:
- мембрана — клеточная оболочка, состоит из жиров и протеинов. Ее основная задача – отделять вещества, находящиеся внутри, от внешней среды. Структуру имеет полупроницаемую: способна пропускать кислород и оксид углерода;
- ядро – центральная область и главный компонент, отделяется от других элементов мембраной. Именно внутри ядра находится информация о росте и развитии , генетический материал, представленный в виде молекул ДНК, входящих в состав хромосом;
- цитоплазма — это жидкая субстанция, образующая внутреннюю среду, где происходят разнообразные жизненно важные процессы, содержит в себе очень много важных компонентов.
Из чего состоит клеточное содержимое, каковы функции цитоплазмы и ее основных компонентов:
- Рибосома — важнейший органоид, который необходим для процессов биосинтеза белков из аминокислот, белки выполняют огромное количество жизненно важных задач.
- Митохондрии – ещё один компонент, находящийся внутри цитоплазмы. Его можно описать одним словосочетанием – энергетический источник. Их функция заключается в обеспечении компонентов питанием для дальнейшего производства энергии.
- Аппарат Гольджи состоит из 5 – 8 мешочков, которые соединены между собой. Основная задача этого аппарата – передача протеинов в другие части клетки для обеспечения энергетического потенциала.
- Очистку от повреждённых элементов производят лизосомы.
- Транспортировкой занимается эндоплазматическая сеть, по которой белки перемещают молекулы полезных веществ.
- Центриоли отвечают за воспроизводство.
Ядро
Поскольку ядро — клеточный центр, поэтому следует уделить его строению и функциям особое внимание. Данный компонент является важнейшим элементом для всех клеток: содержит наследственные признаки. Без ядра стали бы невозможными процессы размножения и передачи генетической информации. Посмотрите на рисунок, изображающий строение ядра.
- Ядерная оболочка, которая выделена сиреневым цветом, пропускает внутрь нужные веществам и выпускает обратно через поры — маленькие отверстия.
- Плазма представляет собой вязкую субстанцию, в ней находятся все остальные ядерные компоненты.
- ядро размещается в самом центре, имеет форму сферы. Его главная функция – образование новых рибосом.
- Если рассмотреть центральную часть клетки в разрезе, то можно увидеть малозаметные синие переплетения — хроматин, главное вещество, который состоит из комплекса белков и длинных нитей ДНК, несущих в себе необходимую информацию.
Клеточная мембрана
Давайте подробнее рассмотрим работу, строение и функции этого компонента. Ниже представлена таблица, наглядно показывающая важность внешней оболочки.
| Название органоида | Строение органоида | Функции органоида |
| Наружная клеточная мембрана | Очень тонкая плёнка, которая состоит из двух молекулярных слоев белка, а также из слоя липидов. Также присутствуют поры, через которые могут проникать некоторые вещества | Мембрана отделяет клетку от внешней среды, но обладает полупроницаемостью. Регулирует поступление веществ в клетку, и обеспечивает обмен веществ между клеткой и окружающей средой. |
Строение мембраны
Хлоропласты
Это ещё один наиважнейший компонент. Но почему о хлоропластах не было упомянуто раньше, спросите вы. Да потому, что этот компонент содержится только в клетках растений. Главное различие между животными и растениями заключается в способе питания: у животных оно гетеротрофное, а у растений автотрофное. Это означает, что животные не способны создавать, то есть синтезировать органические вещества из неорганических – они питаются готовыми органическими веществами. Растения же, напротив, способны осуществлять процесс фотосинтеза и содержат особые компоненты — хлоропласты. Это пластиды зеленого оттенка, содержащие вещество хлорофилл. С его участием энергия света преобразуется в энергию химических связей органических веществ.
Интересно! Хлоропласты в большом объеме сосредоточены главным образом в надземной части растений — зелёных плодах и листьях.
Если вам зададут вопрос: назовите важную особенность строения органических соединений клетки, то ответ можно дать следующий.
- многие из них содержат атомы углерода, которые обладают различными химическими и физическими свойствами, а также способны соединяться друг с другом;
- являются носителями, активными участниками разнообразных процессов, протекающих в организмах, либо являются их продуктами. Имеются ввиду гормоны, разные ферменты, витамины;
- могут образовывать цепи и кольца, что обеспечивает многообразие соединений;
- разрушаются при нагревании и взаимодействии с кислородом;
- атомы в составе молекул объединяются друг с другом с помощью ковалентных связей, не разлагаются на ионы и потому медленно взаимодействуют, реакции между веществами протекают очень долго — по нескольку часов и даже дней.
Строение хлоропласт
Ткани
Клетки могут существовать по одной, как в одноклеточных организмах, но чаще всего они объединяются в группы себе подобных и образуют различные тканевые структуры, из которых и состоит организм. В теле человека существует несколько видов тканей:
- эпителиальная – сосредоточена на поверхности кожных покровов, органов, элементов пищеварительного тракта и дыхательной системы;
- мышечная — мы двигаемся благодаря сокращению мышц нашего тела, осуществляем разнообразные движения: от простейшего шевеления мизинцем, до скоростного бега. Кстати, биение сердца тоже происходит за счёт сокращения мышечной ткани;
- соединительная ткань составляет до 80 процентов массы всех органов и играет защитную и опорную роль;
- нервная — образует нервные волокна. Благодаря ей по организму проходят различные импульсы.
Соединительная ткань
Процесс воспроизводства
На протяжении всей жизни организма происходит митоз – так называют процесс деления, состоящий из четырёх стадий:
- Профаза. Две центриоли клетки делятся и направляются в противоположные стороны. Одновременно с этим хромосомы образуют пары, а оболочка ядра начинает разрушаться.
- Вторая стадия получила название метафазы. Хромосомы располагаются между центриолями, постепенно внешняя оболочка ядра полностью исчезает.
- Анафаза является третьей стадией, на протяжении которой продолжается движение центриолей в противоположном друг от друга направлении, а отдельные хромосомы также следуют за центриолями и отодвигаются друг от друга. Начинает сжиматься цитоплазма и вся клетка.
- Телофаза – окончательная стадия. Цитоплазма сжимается до тех пор, пока не появятся две одинаковые новые клетки. Формируется новая мембрана вокруг хромосом и появляется одна пара центриолей у каждой новой клетки.
Интересно! Клетки у эпителия делятся быстрее, чем у костной ткани. Все зависит от плотности тканей и других характеристик. Средняя продолжительность жизни основных структурных единиц составляет 10 дней.
Строение клетки
Строение клетки. Строение и функции клетки. Жизнь клетки.
Вывод
Вы узнали каково строение клетки — самой важной составляющей организма. Миллиарды клеток составляют удивительно мудро организованную систему, которая обеспечивает работоспособность и жизнедеятельность всех представителей животного и растительного мира.
Энциклопедия — Клетка
Клетка является основной структурной единицей всего живого. Развитие организма человека начинается с одной клетки, путем деления количество клеток увеличивается до 1016 у взрослого. Среди всего многообразия существующих на Земле организмов не имеют клеточного строения только вирусы и фаги.
Клетки бывают 2 типов: прокариотические и эукариотические. Из сравнительно простых клеток прокариотического типа построены бактерии и некоторые другие простейшие организмы, из клеток эукариотического типа – все растения, грибы и животные.
Открытие клетки в 1665 году англичанином Р. Гуком и последующее исследование
ее строения тесно связаны с изобретением и усовершенствованием микроскопа.
В середине ХIХ века была сформулирована клеточная теория, основные
положения которой представлены в трудах Т. Шванна, М. Шлейдена и Р. Вирхова.
В современной интерпретации эти положения звучат так: клетка – универсальная
элементарная единица живого; клетки всех организмов принципиально сходны
по своему строению, функции и химическому составу; клетки размножаются
только путем деления исходной клетки; многоклеточные организмы
являются сложными клеточными ансамблями.
Строение клетки
Типичная эукариотическая клетка состоит из 3 компонентов: оболочки, цитоплазмы и ядра. При этом клетки разнообразны по форме, строению, химическому составу и характеру обмена веществ.
Оболочка клетки
Снаружи каждая клетка покрыта оболочкой (плазматическая мембрана, цитолемма, плазмолемма) толщиной 9–10 нм, отделяющей клетку от внеклеточной среды. Клеточная оболочка поддерживает форму клетки, защищает клетку от механических воздействий и проникновения повреждающих биологических агентов, осуществляет узнавание многих молекулярных сигналов (например, гормонов), регулирует обмен веществ между клеткой и окружающей средой, участвует в обеспечении межклеточных контактов и формировании специфических выпячиваний цитоплазмы (микроворсинки, реснички, жгутики). Реснички и жгутики выполняют функцию движения.
Обмен веществ между клеткой и окружающей ее средой происходит постоянно, но имеет разный механизм – в зависимости от размера транспортируемых частиц. Малые молекулы и ионы переносятся непосредственно через плазматическую мембрану в форме пассивного и активного транспорта, т. е. без затрат энергии или с помощью специальных белков-переносчиков с затратами энергии. Перенос крупных молекул и частиц осуществляется посредством образования окруженных мембраной пузырьков, в которые и помещаются переносимые частицы. Поглощение клетками твердых частиц – это фагоцитоз, жидких веществ – пиноцитоз.
Цитоплазма клетки
Цитоплазма представляет собой внутреннее содержимое клетки и состоит из основного вещества – гиалоплазмы – и разнообразных внутриклеточных структур – органелл (органоиды) и включений. Гиалоплазма – это водный раствор неорганических и органических веществ, находящийся в постоянном движении. Вода составляет 70–80% цитоплазмы, неорганические вещества – 1–1,5%, органические представлены белками (10–20%), жирами (1–5%), углеводами (0,2–2%) и нуклеиновыми кислотами (1–2%).
Гиалоплазма – это активная среда, в которой протекают химические и физиологические процессы и которая объединяет все компоненты клетки в единую систему. Среди клеточных структур выделяют органеллы общего назначения, имеющиеся во всех клетках, и органеллы специального назначения, которые есть лишь в определенных клетках и выполняют специальную функцию. Включения – это временные клеточные структуры (например, зерна крахмала как запас питательных веществ).
Для эукариотических клеток характерно наличие огромного количества внутриклеточных мембран, которые образуют мембранные органеллы, отличающиеся друг от друга строением и функцией. Эндоплазматическая сеть – это разветвленная система соединенных между собой полостей, трубочек и каналов. Она играет важную роль в синтезе белков и внутриклеточном транспорте веществ. Аппарат Гольджи представляет собой стопки уплощенных мешочков и цистерн, в которых накапливаются, сортируются и упаковываются синтезированные в клетке вещества. Помимо этого, аппарат Гольджи обеспечивает выведение синтезированных веществ. Он значительно развит в клетках различных желез. Лизосомы – пузырьки, содержащие около 50 видов ферментов, способных разрушать белки, жиры и углеводы. Лизосомы выполняют функцию внутриклеточного переваривания питательных веществ и чужеродных компонентов, поступающих в клетку. При участии лизосом происходит очищение клеток от вредных веществ и вирусов, а также поврежденных структур самой клетки.
Митохондрии – веретенообразные структуры, в которых синтезируется аденозинтрифосфорная кислота, используемая в качестве источника энергии при химических процессах внутри клетки. Поэтому митохондрии называют «энергетическими станциями клетки». Количество, размеры и расположение митохондрий зависят от функции клетки. Например, в одной клетке печени их насчитывается до 2,5 тысяч. Митохондрии (у растений – хлоропласты), в отличие от других органелл, способны к самовоспроизведению и обладают собственным аппаратом биосинтеза белка. По существующей гипотезе, они являются потомками древних симбиотических бактерий.
В клетках присутствуют также органеллы, не имеющие мембранного строения: рибосомы, микротрубочки, клеточный центр. Рибосомы – многочисленные мелкие образования округлой формы, расположенные в основном на эндоплазматической сети. Их функция – синтез белков и аминокислот. Микротрубочки образуют клеточный скелет и участвуют в транспорте веществ внутри клетки. Клеточный центр обычно находится вблизи ядра и играет важную роль при делении клетки.
Отдельные клетки в процессе эволюции приспособились к выполнению специфических функций, поэтому они содержат особые органеллы специального назначения, например миофибриллы мышечного волокна, обеспечивающие его сокращение, нейрофибриллы и синаптические пузырьки нервных клеток, участвующие в передаче нервного импульса.
Ядро клетки
Ядро – важная структура эукариотических клеток. Большинство клеток имеют одно ядро, но встречаются и многоядерные клетки (мышечные волокна скелетных мышц). Некоторые специализированные клетки (например, эритроциты) утрачивают ядра. Самое крупное ядро – у яйцеклетки (женская половая клетка).
Ядро окружает оболочка, пронизанная многочисленными порами, через которые происходит обмен веществ между ядром и цитоплазмой. Под ядерной оболочкой располагается нуклеоплазма – желеобразный раствор, содержащий белки, ионы, хроматин и ядрышко. В ядрышке образуются рибосомы. Из хроматина перед делением клетки формируются хромосомы.
Хромосомы являются носителями наследственной информации. Число хромосом в клетках каждого биологического вида постоянно. Обычно в клетках тела хромосомы представлены парами (диплоидный набор), а в половых клетках они непарны (гаплоидный набор). Набор хромосом клеток конкретного вида живых организмов, характеризующийся числом, величиной и формой хромосом, называют кариотипом. Кариотип человека представлен 46 хромосомами (23 пары): 44 хромосомы одинаковы у особей мужского и женского пола, а 2 хромосомы являются половыми (у женщин имеются 2 одинаковые Х-хромосомы, у мужчин – Х- и Y-хромосомы).
Ядро клетки хранит и реализует генетическую информацию, управляет процессом биосинтеза белка, участвует в распределении наследственной информации между дочерними клетками и, следовательно, играет важную роль в регуляции развития организма и всех процессов его жизнедеятельности.
Клеточные ткани
В многоклеточных организмах клетки образуют ткани. Ткань – это совокупность клеток и внеклеточного вещества, обладающих общностью происхождения, строения и функции. В человеческом организме выделяют 4 основных типа тканей.
Эпителиальная ткань
Эпителиальная ткань покрывает поверхность тела, выстилает полости внутренних органов и тем самым выполняет защитную функцию. Она активно участвует в обмене веществ организма благодаря хорошо выраженной способности всасывать и выделять вещества. Часть эпителиальных клеток специализируется на выделении секрета и составляет так называемый железистый эпителий, образующий различные железы. В зависимости от структурных и функциональных свойств различают однослойный и многослойный эпителий.
Соединительная ткань
Соединительная ткань – это кровь и лимфа, хрящевая и костная ткани, жировая ткань, различные виды собственно соединительной ткани. Эта ткань выполняет преимущественно опорную и трофическую функции. Характерная особенность соединительной ткани – наличие межклеточного вещества, которое продуцируется клетками. Межклеточное вещество имеет различную консистенцию: твердую – у кости, жидкую – у крови и лимфы. В межклеточном веществе костной ткани откладываются соли кальция.
Мышечная ткань
Мышечная ткань выполняет в организме сократительную функцию. К этой группе относят гладкую мышечную ткань, обеспечивающую сокращение сосудов и перистальтику внутренних органов, поперечнополосатую мышечную ткань, из которой построены скелетные мышцы, и сердечную мышечную ткань. Мышечное сокращение осуществляется при посредстве специальных структур – миофибрилл, расположенных в мышечных клетках.
Нервная ткань
Нервная ткань образует всю нервную систему: головной и спинной мозг, нервы и нервные узлы. Основная функция нервной ткани связана с восприятием, проведением и передачей нервного возбуждения. Нервная ткань состоит из нейронов и нейроглии. Нервные клетки образуют нервные центры, в которых происходит обработка нервного возбуждения, а также проводящие пути, связывающие между собой эти центры. Нейроглия выполняет вспомогательную роль, связанную с питанием нервных клеток и другими функциями.
Ткани образуют органы. Орган – это часть тела, имеющая определенную форму, строение, функции и положение в организме. Каждый орган образован из ткани преимущественно одного типа, например, кость – из костной ткани, мышца – из мышечной, мозг – из нервной ткани. Однако все органы снабжены нервами и сосудами.
Органы, сходные по своему строению, функции и развитию, объединяются в системы органов: костную, мышечную, пищеварительную, дыхательную, мочевую, половую, сердечно-сосудистую, нервную и др. С помощью регуляторных механизмов системы органов тесно связаны между собой и обеспечивают жизнедеятельность целостного человеческого организма.
Если бы все клетки человеческого тела можно было выложить
в один ряд, то длина его составила бы около 15 тысяч км.
Обновление клеток
Большая часть клеток человека постоянно обновляется. Так, продолжительность жизни эритроцитов составляет 120 дней, клеток печени – 480 дней, а клеток кишечного эпителия – всего 3–5 дней. Последние обновляются со скоростью 1 млн клеток в 1 минуту. Наружный слой эпидермиса кожи образован роговыми чешуйками, которые постепенно слущиваются. Этот слой у человека обновляется за 7–11 дней. Нервные клетки и мышечные волокна в течение жизни не обновляются.
Автор: Ольга Гурова, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, доцент кафедры анатомии человека РУДН
В биологии клетка является основной структурой организмов. Все клетки сделаны путем деления других клеток.
Среда вне клетки отделена от цитоплазмы внутри клетки клеточной мембраной. Внутри некоторых клеток части клетки остаются отделенными от других частей. Эти отдельные части называются органеллами (как маленькие органы). Каждый из них делает разные вещи в камере.Примерами являются ядро (где находится ДНК) и митохондрии (где преобразуется химическая энергия). [1] [2]
Существует два основных типа клеток: прокариотические клетки и эукариотические клетки. Прокариоты, бактерии и археи — простые клетки, не имеющие клеточного ядра. У них есть бактериальные микрокомиссии.
Эукариоты — сложные клетки со многими органеллами и другими структурами в клетке. Они крупнее прокариотических клеток: их объем может быть в 1000 раз больше.Эукариоты хранят свою генетическую информацию (ДНК) на хромосомах в клеточном ядре. Организмы (живые существа), состоящие из множества клеток, являются эукариотами.
Единственные виды прокариотических организмов, живущих в настоящее время, — это бактерии и археи. Прокариотические организмы эволюционировали раньше, чем эукариотические организмы, поэтому в один прекрасный момент мир состоял только из прокариотических организмов. Есть также вирусы, которые трудно классифицировать, но вызывают некоторые важные заболевания. Вирусы состоят из РНК, или ДНК, и белка, и они размножаются внутри клеток бактерий или эукариот.
Одноклеточный [изменить | изменить источник]
Простая схема животной клетки
Простая схема растительной клетки
Одноклеточные организмы состоят из одной клетки. Примерами одноклеточных организмов являются:
Одноклеточные организмы должны:
Все одноклеточные организмы должны:
- избавиться от отходов (выбросить)
- воспроизвести (сделать больше из себя)
- растут
Некоторые могут:
Многоклеточный [изменить | изменить источник]
Многоклеточные организмы состоят из множества клеток.Это сложные организмы. Это может быть небольшое количество клеток, или миллионы или триллионы клеток. Все растения и животные являются многоклеточными организмами. Клетки многоклеточного организма не одинаковы. Они имеют разные формы и размеры и выполняют разную работу в организме. Клетки специализированные. Это означает, что они выполняют только некоторые виды работ. Сами по себе они не могут делать все, что нужно организму для жизни. Им нужны другие клетки для другой работы. Они живут вместе, но не могут жить одни.
Клетки были открыты Робертом Гуком (1635–1703). Он использовал составной микроскоп с двумя линзами, чтобы посмотреть на структуру пробки, а также посмотреть на листья и некоторых насекомых. Он сделал это примерно с 1660 года и сообщил об этом в своей книге «Микрофотография » в 1665 году. Он назвал клетки в честь латинского слова « целла », что означает «комната». Он сделал это, потому что думал, что клетки выглядят как маленькие комнаты.
Многие другие натуралисты и философы опробовали новый инструмент. Строение растений было исследовано Неемией Грю (1641–1712) и Марчелло Мальпиги (1628–1694).Основная работа Грю была Анатомия растений (1682). [3] Непонятно, кто впервые увидел клетки животных: Мальпиги, Ян Сваммердам (1637–1680) или Антони ван Левенгук (1632–1723). [3] p17
Открытия Левенвхука и рисунки «маленьких животных» открыли для натуралистов целый новый мир. Простейшие и микроорганизмы вообще были обнаружены, и открытия о них все еще продолжаются сегодня. В книге Кристиана Готфрида Эренберга « Die Infusionsthierchen » обобщено то, что было известно в 1838 году.Лоренц Окен (1779–1851) в 1805 году писал, что инфузории (микроскопические формы) были основой всей жизни.
Идея о том, что клетки являются основой более крупных форм жизни, возникла в 18 веке. Выяснение того, кто сделал работу, заняло некоторое время:
- «Работа чешского Яна Пуркине (1787–1869) и его ученика и сотрудника Габриэля Валентина (1810–1883) была несправедливо оскорблена националистическими немцами. У них есть претензия на некоторый приоритет в теории ячеек». [3] Глава 9 Йоханнес Мюллер (1801–1858) также внес большой вклад.«Однако именно его ученик Теодор Шванн (1810–1882) и Матиас Шлейден (1804–1881) получили оценку теории -ячеек , несмотря на то, что некоторые из их наблюдений были неверны, а их заслуги предыдущие работники были «пародия». [3] p97
Клеточная теория включает в себя следующие важные идеи: [4]
- Все живое состоит из клеток.
- Клетка является основной единицей структуры и функции всех организмов.
- Каждая клетка происходит из другой клетки, которая жила до нее.
- Ядро является основным элементом клетки.
Клетки организма метазоа делятся путем простого деления митотических клеток. Половое размножение является наследственным у эукариот, а у метазоа оно осуществляется специализированными половыми клетками. Они произведены процессом, названным мейозом.
Прокариотические клетки размножаются с помощью бинарного деления, где клетка просто делится пополам. Как для митоза, так и для бинарного деления клетка должна реплицировать (копировать) всю свою генетическую информацию (ДНК), чтобы каждая новая клетка имела копию.
- ↑ Alberts B. et al. 2002. Молекулярная биология клетки . 4-е изд, Гарленд.
- ↑ Lodish H. et al. 2004. Молекулярно-клеточная биология . 5-е изд, WH Freeman: NY.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 Харрис Х. 1999. Рождение клетки . Издательство Йельского университета, Нью-Хейвен.
- ↑ Галл Дж. Г. & McIntosh J.R. (eds) 2001. Ориентир по клеточной биологии .Bethesda MD и Cold Spring Harbor NY: Американское общество клеточной биологии и Cold Spring Harbor Laboratory Press.
,
Структура и функции клетки — Биология для детей
Что такое клетка?
Клетка — это самая маленькая функциональная единица любого живого организма. Это самая маленькая часть любого организма, которая способна существовать и функционировать независимо.
Впервые он был обнаружен Робертом Гуком в 1653 году. Маттиасу Шлейдену, немецкому ботанику и Теодору Шванну, немецкому зоологу, приписывают The Cell Theory, 1839.
Примеры одноклеточных и многоклеточных организмов
Одноклеточные организмы: амеба, бактерии и дрожжи.
Многоклеточные организмы: Почти все растения, животные и грибы.
Клеточная анатомия и физиология
Живые части клетки:
1. Клеточная мембрана и клеточная стенка
Клетка окружена клеточной мембраной или плазматической мембраной. Клеточная мембрана имеет мелкие поры, через которые она пропускает селективные вещества.
Клеточная стенка находится в растительных клетках и окружает клеточную мембрану. Он состоит из целлюлозы. Эта клеточная стенка придает форму и делает ее жесткой, а также обеспечивает свободный поток веществ.
2. Цитоплазма
Цитоплазма представляет собой бесцветное, полужидкое вещество, обнаруженное в клеточной мембране. Клеточные органеллы подвешены внутри. Это сайт многих биохимических реакций.
Цитоплазма имеет следующие клеточные органеллы —
- Эндоплазматический ретикулум
- Рибосомы
- Митохондрия
- Аппарат Гольджи
- Лизосомы
- Центросома и центриоли
- Пластиды
- Ядерная мембрана
- Nucleolus
- Волокна хроматина.
- Привратники: Некоторые рецепторы пропускают определенные молекулы и останавливают другие.
- Маркеры: Эти рецепторы действуют как значки имен, информируя иммунную систему о том, что они являются частью организма, а не чужеродными захватчиками.
- Коммуникаторы: Некоторые рецепторы помогают клетке общаться с другими клетками и окружающей средой.
- Застежки: Некоторые рецепторы помогают связать клетку с ее соседями.
- Остеокласты, которые растворяют кости.
- Остеобласты, которые образуют новую кость.
- Остеоциты, которые окружены костью и помогают общаться с другими костными клетками.
- эритроцитов, которые переносят кислород по всему телу
- лейкоцитов, которые являются частью иммунной системы
- тромбоцитов, которые помогают сгусток крови для предотвращения потери крови после травмы
3
.Ядро
Ядро является самой крупной клеточной органеллой, оно плотное и сферическое, присутствует в центре цитоплазмы. Его основной функцией является регулирование функций клеток и содержит хромосомы. Он регулирует всю наследственную деятельность клетки.
Состоит из
Неживые части клетки:
1. Гранулы
Это мелкие кристаллические частицы, присутствующие в цитоплазме.Они содержат крахмал и гликоген.
2. Вакуоли
Это определенные чистые места, заполненные водой, присутствующей в цитоплазме. Жидкость в них называется клеточным соком. Вакуоли придают клеткам твердость.
Связанный артикул: Знаете ли вы разницу между клеткой растения и клеткой животного?
Сотовая структура | SEER Обучение
Идеи о клеточной структуре значительно изменились за эти годы. Ранние биологи рассматривали клетки как простые мембранные мешочки, содержащие жидкость и несколько плавающих частиц. Современные биологи знают, что клетки бесконечно сложнее, чем это.
Существует много разных типов, размеров и форм клеток в организме. Для наглядности введено понятие «обобщенная ячейка».Он включает в себя функции всех типов клеток. Клетка состоит из трех частей: клеточной мембраны, ядра и, между ними, цитоплазмы. Внутри цитоплазмы лежат сложные расположения тонких волокон и сотен или даже тысяч крошечных, но отличных структур, называемых органеллами.
Клеточная мембрана
Каждая клетка в теле окружена клеточной (плазменной) мембраной. Клеточная мембрана отделяет материал вне клетки, внеклеточный, от материала внутри клетки, внутриклеточный.Он поддерживает целостность ячейки и контролирует прохождение материалов внутрь и наружу ячейки. Все материалы внутри клетки должны иметь доступ к клеточной мембране (границе клетки) для необходимого обмена.
Клеточная мембрана представляет собой двойной слой молекул фосфолипидов. Белки в клеточной мембране обеспечивают структурную поддержку, образуют каналы для прохода материалов, действуют как рецепторные сайты, функционируют как молекулы-носители и обеспечивают маркеры идентификации.
Ядро и Нуклеолус
Ядро, образованное ядерной мембраной вокруг жидкой нуклеоплазмы, является центром управления клетки.Нити хроматина в ядре содержат дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК), генетический материал клетки. Ядрышко представляет собой плотную область рибонуклеиновой кислоты (РНК) в ядре и является местом образования рибосом. Ядро определяет, как будет функционировать клетка, а также ее базовую структуру.
Цитоплазма
Цитоплазма — это гелеобразная жидкость внутри клетки. Это среда для химической реакции. Это обеспечивает платформу, на которой могут действовать другие органеллы внутри клетки.Все о
.
Клетка: типы, функции и органеллы
Люди состоят из триллионов клеток — основной единицы жизни на Земле. В этой статье мы объясняем некоторые структуры, найденные в клетках, и описываем некоторые из множества типов клеток, обнаруживаемых в наших телах.
Ячейки можно рассматривать как крошечные упаковки, которые содержат мелкие фабрики, склады, транспортные системы и электростанции. Они функционируют самостоятельно, создавая свою собственную энергию и самовоспроизводясь — клетка — это самая маленькая единица жизни, которая может размножаться.
Тем не менее, клетки также связываются друг с другом и соединяются для создания твердого, хорошо слипшегося животного. Клетки строят ткани, которые образуют органы; и органы работают вместе, чтобы поддержать организм.
Роберт Хук впервые открыл ячейки в 1665 году. Он дал им их имя, потому что они напоминали cella (в переводе с латыни «маленькие комнаты»), где монахи жили в монастырях.
Различные типы клеток могут выглядеть совершенно по-разному и выполнять самые разные роли в организме.
Например, сперматозоид напоминает головастика, женская яйцеклетка сферическая, а нервные клетки представляют собой по существу тонкие трубки.
Несмотря на их различия, они часто имеют определенные структуры; они упоминаются как органеллы (мини-органы). Ниже приведены некоторые из наиболее важных:
Упрощенная схема человеческой клетки.
Ядро
Ядро можно считать штаб-квартирой клетки. Обычно на одну клетку приходится одно ядро, но это не всегда так, например, у клеток скелетных мышц их две.Ядро содержит большую часть ДНК клетки (небольшое количество содержится в митохондриях, см. Ниже). Ядро посылает сообщения, чтобы сказать клетке расти, делиться или умирать.
Ядро отделено от остальной части клетки мембраной, называемой ядерной оболочкой; ядерные поры в мембране пропускают через небольшие молекулы и ионы, в то время как более крупные молекулы нуждаются в транспортных белках, чтобы помочь им пройти.
Плазменная мембрана
Чтобы каждая клетка оставалась отдельной от своего соседа, она заключена в специальную мембрану, известную как плазматическая мембрана.Эта мембрана преимущественно состоит из фосфолипидов, которые препятствуют проникновению в клетку веществ на водной основе. Плазматическая мембрана содержит ряд рецепторов, которые выполняют ряд задач, в том числе:
Цитоплазма
Цитоплазма — это внутренняя часть клетки, которая окружает ядро и на 80 процентов состоит из воды; он включает в себя органеллы и желеобразную жидкость, называемую цитозоль. Многие важные реакции, происходящие в клетке, происходят в цитоплазме.
Лизосомы и пероксисомы
И лизосомы, и пероксисомы — это, по сути, мешки с ферментами.Лизосомы содержат ферменты, которые расщепляют большие молекулы, включая старые части клеток и инородный материал. Пероксисомы содержат ферменты, которые разрушают токсичные вещества, в том числе пероксид.
Цитоскелет
Цитоскелет можно рассматривать как леса клетки. Это помогает ему поддерживать правильную форму. Однако, в отличие от обычных лесов, цитоскелет является гибким; он играет роль в делении клеток и подвижности клеток — способность некоторых клеток двигаться, например, сперматозоидов.
Цитоскелет также помогает в передаче сигналов клетки посредством своего участия в поглощении материала извне клетки (эндоцитоз) и участвует в перемещении материалов внутри клетки.
Эндоплазматический ретикулум
Эндоплазматический ретикулум (ER) обрабатывает молекулы в клетке и помогает транспортировать их к месту назначения. В частности, он синтезирует, складывает, модифицирует и транспортирует белки.
ER состоит из удлиненных мешочков, называемых цистернами, скрепленных цитоскелетом.Есть два типа: грубый ER и гладкий ER.
Аппарат Гольджи
После того как молекулы обработаны ER, они попадают в аппарат Гольджи. Аппарат Гольджи иногда считают почтовым отделением камеры, где предметы упаковываются и маркируются. После того, как материалы уйдут, они могут быть использованы внутри ячейки или вывезены за пределы ячейки для использования в другом месте.
Митохондрии
Митохондрии, которые часто называют источником энергии для клетки, помогают превращать энергию из пищи, которую мы едим, в энергию, которую клетка может использовать — аденозинтрифосфат (АТФ).Тем не менее, митохондрии имеют ряд других задач, в том числе хранение кальция и роль в гибели клеток (апоптоз).
Рибосомы
В ядре ДНК транскрибируется в РНК (рибонуклеиновую кислоту), молекулу, похожую на ДНК, которая несет то же сообщение. Рибосомы читают РНК и переводят ее в белок, склеивая аминокислоты в порядке, определенном РНК.
Некоторые рибосомы свободно плавают в цитоплазме; другие прикреплены к ER.
Наше тело постоянно заменяет клетки.Клетки должны делиться по ряду причин, включая рост организма и заполнять пробелы, оставленные, например, мертвыми и разрушенными клетками после травмы.
Существует два типа деления клеток: митоз и мейоз.
Митоз
Митоз — это то, как делится большинство клеток в организме. «Родительская» клетка разделяется на две «дочерние» клетки.
Обе дочерние клетки имеют те же хромосомы, что и друг друга, и родительские. Их называют диплоидными, потому что они имеют две полные копии хромосом.
Мейоз
Мейоз создает половые клетки, такие как мужские сперматозоиды и женские яйцеклетки. При мейозе небольшая часть каждой хромосомы разрывается и прилипает к другой хромосоме; это называется генетической рекомбинацией.
Это означает, что каждая из новых клеток имеет уникальный набор генетической информации. Именно этот процесс позволяет генетическому разнообразию происходить.
Итак, вкратце, митоз помогает нам расти, а мейоз делает нас уникальными.
Когда вы рассматриваете сложность человеческого тела, неудивительно, что существуют сотни различных типов клеток.Ниже представлен небольшой выбор типов клеток человека:
Стволовые клетки
Стволовые клетки — это клетки, которым еще предстоит выбрать, кем они станут. Некоторые дифференцируются, чтобы стать определенным типом клеток, а другие делятся, чтобы произвести больше стволовых клеток. Они обнаруживаются как в зародыше, так и в некоторых тканях взрослого человека, таких как костный мозг.
Костные клетки
Существует как минимум три основных типа костных клеток:
Клетки крови
Существует три основных типа клеток крови:
Мышечные клетки
Также называемые миоцитами, мышечные клетки представляют собой длинные, трубчатые клетки.Мышечные клетки важны для огромного диапазона функций, включая движение, поддержку и внутренние функции, такие как перистальтика — движение пищи по кишечнику.
Сперматозоиды
Эти головастые клетки являются самыми маленькими в организме человека.
Они подвижны, что означает, что они могут двигаться. Они достигают этого движения, используя свой хвост (жгутик), который заполнен дающими энергию митохондриями.
Сперматозоиды не могут делиться; они несут только одну копию каждой хромосомы (гаплоид), в отличие от большинства клеток, которые несут две копии (диплоид).
Женская яйцеклетка
По сравнению со сперматозоидом, женская яйцеклетка является гигантом; это самая большая клетка человека. Яйцеклетка также является гаплоидной, так что ДНК сперматозоида и яйцеклетки могут образовывать диплоидную клетку.
Жировые клетки
Жировые клетки также называют адипоцитами и являются основным компонентом в жировой ткани. Они содержат запасенные жиры, называемые триглицеридами, которые при необходимости могут использоваться в качестве энергии. Как только триглицериды израсходованы, жировые клетки сокращаются.Адипоциты также продуцируют некоторые гормоны.
Нервные клетки
Нервные клетки являются системой связи организма. Также называемые нейронами, они состоят из двух основных частей — клеточного тела и нервных процессов. Центральное тело содержит ядро и другие органеллы, а нервные процессы (аксоны или дендриты) проходят как длинные пальцы, передавая сообщения далеко и широко. Некоторые из этих аксонов могут быть длиной более 1 метра.
Клетки настолько же увлекательны, насколько и разнообразны. В каком-то смысле это автономные города, которые функционируют в одиночку, производя свою собственную энергию и белки; в другом смысле они являются частью огромной сети клеток, которая создает ткани, органы и нас.