Клетка состоит из желеобразной массы — протоплазмы и ядра, окруженных клеточной мембраной. Отдельные струк­турные компоненты клетки следует рассматривать во взаимос­вязи с их функцией .

Клетки обладают всеми свойствами живой материи, вклю­чая самосохранение и самовоспроизводство.

Поглощение и усвоение. Клетки избирательно поглощают из окружающей их межклеточной (интерстициальной) жидкос­ти такие химические вещества, как аминокислоты, из которых синтезируются более сложные соединения — белки, составля­ющие основу протоплазмы. Таким образом, клетка является единицей, активно накапливающей и использующей питатель­ные вещества, поступающие в организм человека с пищей.

Рост и восстановление. Питательные вещества, поступаю­щие в клетки, могут использоваться для синтеза новой про­топлазмы, что приводит к увеличению их размеров, то есть росту. Кроме того, питательные вещества необходимы для восстановления (регенерации) пришедших в негодность час­тей клетки. Рост и регенерация осуществляются благодаря анаболической функции клетки (анаболизму).

Метаболизм. Для своей деятельности клетка нуждается в энергии. В качестве ее источника используются отдельные ком­поненты поступающих в клетку веществ. Освобождающаяся при их расщеплении (катаболизме) энергия необходима клет­ке для теплопродукции, выделения секретов, движений и нервной деятельности. Процессы катаболизма и анаболизма составляют основу процесса жизнедеятельности клетки — об­мена веществ .

Дыхание. Для функционирования и поддержания жизне­деятельности клетке крайне необходимы доставка с током кро­ви кислорода из легких и удаление из тканей углекислого газа (конечного продукта метаболизма).

Выделение. Образующиеся в результате катаболических про­цессов вещества выделяются из клетки в интерстициальную жидкость, откуда поступают в кровь. При этом углекислота транспортируется в легкие и удаляется из организма в виде углекислого газа. Другие продукты обмена выводятся через почки с мочой.

Возбудимость и проводимость — специфические функцио­нальные свойства клеток, как уже упоминавшиеся выше мета­болическая активность и способность к росту.

Эти два свойства делают клетку активной. В ответ на хи­мическое, механическое или нервное раздражение мышечная клетка отвечает сокращением, железистые клетки желудка, поджелудочной железы или других органов или желез выраба­тывают секрет, а нервная клетка проводит раздражение. При­чем нервный импульс, возникающий при раздражении нерв­ной клетки, может проводиться на значительное расстояние (метр или более), в зависимости от длины нервного волокна, и служит ярким примером клеточной проводимости. Во всех случаях стимул, который побуждает клетку к действию, про­водится вдоль всей ее длины.

Строение клетки. Характеризуя строение клетки, представ­ляется весьма существенным рассматривать ее части во взаи­мосвязи с их функцией.

Протоплазма клетки образует тело клетки и включает в свой состав ядро и цитоплазму (участок протоплазмы, кото­рый окружает ядро).

В свою очередь цитоплазма состоит из гиалоплазмы (собственно цитоплазмы), которая представляет собой слож­ный коллоидный материал.

аппарат Гольджи гиалоплазма

центросома митохондрия

клеточная оболочка

Рис. 1/1. Строение клетки

Она связана, в основном, с анаболической (синтетической) функцией клетки и содержит ор­ганеллы (основные из них перечислены ниже).

1. Митохондрии — небольшие палочковидные образования, связанные с процессами катаболизма (дыхания).
2. Комплекс Гольджи — система канальцев и пузырьков вбли­зи ядра, обеспечивающая выделительную (секреторную) фун­кцию клетки.
3. Центросома — небольшое тельце возле ядра, играющее важную роль в процессах деления клетки.
4. Важнейшей структурой клетки является клеточная мем­брана, которая отделяет цитоплазму от окружающей среды. Это не статическая оболочка, она выполняет множество функций. Одним из основных ее свойств является избирательная прони­цаемость, поддерживающая постоянство внутренней среды клет­ки. Благодаря этому свойству одни вещества свободно проника­ют в клетку, для других доступ в нее закрыт.

Ядро состоит из кариоплазмы, отделенной от цитоплазмы ядерной мембраной, которая так же, как цитолемма, обладает функцией избирательной проницаемости. Ядро контролирует всю деятельность клетки, без него клетка погибает.

В ядерном соке содержатся богатые белком нити, пере­плетение которых называется хроматином. В интерфазном ядре (ядре клеток в промежутках между делениями) хроматин обес­печивает поддержание их жизнедеятельности, а во время ми­тоза (клеточного деления) он превращается в хромосомы, при помощи которых осуществляется передача генетической ин­формации. Детерминанты этой информации — гены располо­жены в составе хромосом в линейной последовательности. У человека в клетках различных тканей содержится постоянное число хромосом, равное сорока шести . Кроме хроматина ядро содержит одно или несколько ядрышек.

 

1 — клетка с ядром и центросомой (интерфаза); 2 — перестройка ядерного хроматина и деление центросомы (профаза); 3 — волокна веретена деления (метафаза); 4 — концентрация хромосом у полюсов клетки (анафаза); 5 и 6 — образование двух дочерних клеток (телофаза)

Рис. 1/2. Фазы клеточного деления (митоза):

Размножение. Клетка не может расти до бесконечности. Достигнув определенного размера, она делится на две дочер­ние клетки. Благодаря этому происходит замена изношенных или погибших клеток. Клеточное деление называется мито­зом (кариокинезом).

Деление начинается с изменения ядра. При этом ядерная мембрана исчезает, а хроматин, спирализуясь, превращается в длинные нити — хромосомы. После разделения центросомы на две части каждая из них направляется к противоположным полюсам материнской клетки. Затем к полюсам притягивают­ся хромосомы и располагаются возле центросом. При превра­щении хромосом обратно в хроматин происходит образова­ние двух новых ядер. В конечном итоге за счет образования перетяжки посередине цитоплазмы формируются две новые клетки (рис. 1/2).

Каждая возникшая в результате митоза дочерняя клетка содержит сорок шесть хромосом, поскольку во время деления их количество удваивается. Процесс удвоения (дупликации) хромосом очень важен для понимания основ жизнедеятель­ности клеток.

Однако митоз не единственный вид клеточного деления. В половых органах (яичках и яичниках) образование дочерних клеток происходит в результате мейоза.

При этом в половых клетках, гаметах (сперматозоидах и яйцеклетках), не происходит удвоения числа хромосом — со­раняется их гаплоидный набор (двадцать три хромосомы). При оплодотворении, когда происходит слияние сперматозо­ида с яйцеклеткой, образуется зигота, содержащая уже пол­ный, или диплоидный, набор (сорок шесть хромосом). Таким образом, заключенная в хромосомах генетическая информа­ция поступает к ребенку одновременно от отца и матери

2,043 просмотров всего, 2 просмотров сегодня