Клетка

Клетка — основная структурная и функциональная единица человеческого тела.

В природе все живые организмы — растения, животные, а также тело человека — состоят из клеток и межклеточных веществ. Рост и развитие живых организмов зависят от раз­множения клеток.

История изучения клетки

В 60-х годах XVII столетия член общества физиков Лондона Р. Гук (1635-1703) впервые изучил строение растительных клеток с помощью микроскопа.

Изобретение микроскопа и его усовершенствование, осо­бенно создание электронного микроскопа, позволили изучать ранее неизвестные части кле­ток.

Форма клеток различных тканей и органов человека разнообразна: имеются шаровидные, овальные, кубические, цилиндрические, звездчатые, дисковидные и клетки другой формы (рис. 2).

Любая разновидность прокариотных и эукариотных клеток состоит из трех частей: поверхностного аппарата, цитоплазмы и ядерного аппарата (рис. 1 и 2).

Мембрана клетки (клеточная оболочка)

см. Поверхностный аппарат клетки

Мембрана представляет собой тонкую оболочку, покрывающую поверхность клетки, и состоит из белка и жировых (липидных) веществ. Мембрана играет важную роль в процессах обмена веществ. Еще одна важная особенность мембраны состоит в поддержке постоянства ионного состава в межклеточной жидкости.

Краткая характеристика современных представлений о структурно-биохимической организации поверхностного аппарата клеток показывает, что этот аппарат можно рассматривать как целостную дифференцированную клеточную систему, сопоставимую по значению и сложности организации с двумя другими клеточными системами: метаболическим и ядерным аппаратами. В организации поверхностного аппарата гармонично сочетаются, с одной стороны, относительная устойчивость (консервативность) составляющих его структур, а с другой их большая пластичность, обусловливающая многообразие этих аппа­ратов у клеток разных организмов.

Такое положение проявляется, например, в неравноценности рассматриваемых с данной точки зрения отдельных субсистем поверхностного аппарата: в противоположность надмембранным структурам, отличающимся химическим и структурным разнообразием, и плазматическая мембрана, и в значительной мере субмембранные системы эукариотных клеток в химическом и структурном отношениях построены по единому плану, универсальному для всех клеток. Вместе с тем консервативность (стабильность) двух последних субсистем поверхностного аппарата вовсе неабсолютнa. Сам принцип структурно­биохимической организации эти субсистем допускает их пластичность.

Для плазматической мембраны пластичность обусловливается возможностью варьировать структурные компоненты: использовать разнообразные липиды и особенно различные интегральные и полуинтегральные белки. Существенную роль в функциональной и филогенетической пластичности плазматической мембраны играет и возможность менять в широких пределах характер взаимоотношения между ее основными компонен­тами — белками и липидами (от гидрофобно-гидрофильных взаимодействий до образования прочных химических соединений типа аденилатциклазы). Пластичность опорно-сократимой системы периферической гиалоплазмы эукариотных клеток проявляется прежде всего в наличии нескольких форм струк­турной организации основных н вспомогательных сократительных белков, в определенной химической лабильности фибриллярных опорных структур, а также в сложных взаимодействиях между тубулин-динеиновой и актин-миозиновой сократительными системами.

С другой стороны, при всем химическом и структурном многообразии надмембранных структур разных клеток, им, как было показано выше, свойствен ряд общих принципиально важных признаков в отношении как организации, так и взаимодействия с самой клеткой.

В заключение следует подчеркнуть, что изучение структурной и химической организации отдельных субсистем и поверхностного аппарата в целом представляет собой бурно разви­вающуюся область биологии клетки, в которой достигнуты значительные успехи. Вместе с тем в этих вопросах остается еще очень много неясного, что затрудняет проведение широких общецитологических сопоставлений, касающихся всего разнообра­зия прокариотных и эукариотных клеток.

Неясным остается, например, вопрос о том, не могут ли актиновые и тубулиновые системы нести какие-то самостоятельные функции без участия миозиновых и динеиновых структур. На такую возможность указывают факты значительного преобладания этих белков в цитоплазме эукариотных клеток по сравнению с количеством, необходимым для взаимодействия с миозином и динеином.

Цитоплазма клетки

Внутри мембраны заключена цитоплазма клетки. Она состоит из органических и неорганических веществ.

Ядро клетки

Ядро является одной из важных составных частей клетки (толь­ко в эритроцитах клетки ядро отсутствует). Оно управляет:

• физиологическими и морфологическими процессами клетки;
• обменом веществ;
• белковыми синтезами;
• сохраняет наследственную информацию.

Ядро клетки состоит из следующих составных частей:

• ядерной оболочки;
• ядерной жидкости;
• ядрышек;
• хромосом.

В ядре соматических клеток человеческого тела имеется по 46 хромосом, а в половых клетках — по 23 хромосомы. В одной хро­мосоме клетки насчитывается до одной и более тысяч генов. Хро­мосома и гены составляют наследственный аппарат клетки. Материал с сайта http://wiki-med.com

Химический состав клетки

Все составные части клетки постро­ены из неорганических и органических веществ. В составе клетки имеются такие макроэлементы, как фосфор, сера, кальций, калий, натрий, хлор, железо, магний, кремний, и микроэлементы — йод, медь, кобальт, цинк, никель, золото и др. Более 70% клетки составляет вода. Она, являясь ра­створителем, играет очень важ­ную роль во всех жизненных процессах, происходящих в клетке. Вода, микро- и макро­элементы составляют неоргани­ческие вещества клетки. К орга­ническим веществам клетки от­носятся белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты.

Деление клеток

Клетки человеческого организма раз­множаются в основном спосо­бом митоза (рис. 3). При этом удлиняются мембрана, ядро, а в составе ядра образуются но­вые хромосомы, которые де­лятся на две части. В результате этого две молодые — дочерние клетки — становятся облада­телями одинакового наслед­ственного

Методы изучения клетки

см. Методы изучения клетки