Біологічної наукою доведено, що всі тварини і рослинні організми побудовані і походять з клітин. Тому варто знати, що таке клітина і функції її компонентів.
Що таке клітина
Клітина - це основна структурно-функціональна одиниця всіх живих організмів, елементарна біологічна система. Виняток становлять віруси, які є безклітинні. На клітинному рівні повністю проявляються всі основні риси життя: обмін речовин і енергії, здатність до розмноження, збереження і передача спадкової інформації нащадкам тощо.
Форма і розміри живих клітин різноманітні і залежать від походження і їх функції. Клітини бувають кулясті, зіркоподібні, багатогранні і ін. Одні клітини існують як самостійні елементарні біологічні системи, це одноклітинні організми - Протозоа, або прості, до яких відносяться інфузорії, джгутикові, споровики, мікроспоридії. Більшість простих живе у водоймах, беруть участь в їх самоочищення і вони досить хорошим кормом для риб. Інша група клітин існує в складі багатоклітинного організму, в якому вони забезпечують сукупність взаємодій між кліткою, тканинами і органами за участю системних регуляторних механізмів, зокрема нейрогуморальної регуляції. Всі клітинні форми життя на землі можна розділити на два надцарства на підставі будови складових їх клітин - прокаріоти (без'ядерного) і еукаріоти (ядерні). Клітини прокаріотів - прості за будовою, мабуть, вони виникли в процесі еволюції раніше. Еукаріотичні клітини - більш складні, виникли пізніше. Клітини, що складають тіло людини, є еукариотическими. Незважаючи на різноманіття форм організація клітин всіх живих організмів підпорядкована єдиним структурним принципам. На основі мікроскопічних досліджень доведено, що основними структурними компонентами клітин є клітинна оболонка, цитоплазма і ядро.
Клітинна оболонка (cytolemma) має товщину 7-10 нм, і тому її не можна побачити в світовій мікроскоп. При вивченні її в електронному мікроскопі видно, що вона складається з внутрішньої і зовнішньої пластинок і розміщеної між ними світлої зони. Припускають, що ці пластинки складаються з молекул білків, а світла зона - з молекул ліпідів. Клітинна оболонка є бар'єром, який визначає, які речовини можуть виходити з клітини або проникати в неї ззовні. Встановлено, що специфічні функції клітини часто пов'язані з особливостями її оболонки (наприклад, оболонки нервових або м'язових клітин можуть зв'язувати речовини, які виділяються нервовими закінченнями).
Цитоплазма (від грецького ηύτος - клітина і πλάσμα - виділено, утворено) є основою клітини. У ній знаходяться і працюють більшість клітинних органел, які обумовлюють життя клітини. У цитоплазмі певним чином розташовані клітинні структури (мембрани, органели, цитоскелет, включення і т.д.).
Органели - це постійні клітинні структури, які, виконуючи певні функції, що забезпечують процеси життєдіяльності клітини (травлення, рух, зберігання і передачу спадкової інформації, синтез органічних сполук, їх транспорт і т.д.). Органел клітин рослин, тварин і грибів є ядро, ендоплазматична мережа, рибосоми, лізосоми, клітинний центр, клітинні мембрани, різні типи вакуолей, джгутики, війки, псевдоподии (помилкові ніжки), мікротрубочки, мікрони-точки (мікрофіламенти), мітохондрії, пластиди та ін. Одні з них покриті подвійною мембраною (ядро, хлоропласти, мітохондрії), інші - однією (вакуолі, лізосоми, ендоплазматична мережа, комплекс Гольджі) або взагалі не мають мембранної оболонки (рибосоми, мікротрубочки, мікрофіламенти).
Клітинні мембрани - це тонкі плівки (6-10 нм завтовшки) ліпопротеїдні природи (комплексні сполуки ліпідів з білками, крім яких у складі мембран можуть бути і глікопротеїди - вуглеводи, пов'язані з білками). Клітини покриті мембраною, яка входить до складу поверхневого апарату. Клітинні мембрани оточують більшу частину органел і поділяють цитоплазму з розташованими в ній органелами на окремі функціональні ділянки - компартменти.
Цитоскелет - це система мікротрубочок і мікроніточок, яка служить опорою клітини і бере участь в її русі.
Включення - це запасні з'єднання або продукти обміну речовин. Вони розташовані в цитоплазмі у вигляді крапельок ліпідів або твердих кульок (гранул) крохмалю, глікогену і інших полісахаридів або білків. Є включення у вигляді кристалів (наприклад, солі щавлевої кислоти в клітинах пагонів щавлю).
Ядро - це сферичне тіло, розташоване майже в центрі клітини. Ядро є своєрідним серцем і мозком клітини, тому що воно несе генетичний матеріал, який керує синтезом речовин, необхідних для здійснення функцій клітини і організму і для відтворення виду. У більшості клітин є тільки одне ядро, але є клітини, які мають кілька або багато ядер (розділеними м'язові волокна, інфузорії, форамініфери, деякі водорості і гриби і т.д.). Кожному типу клітин властиво постійне співвідношення між обсягами ядра і цитоплазми (ядерно-цитоплазматичного співвідношення), тобто ядро певного розміру може забезпечувати спадковою інформацією відповідний обсяг цитоплазми, завдяки чому здійснюється біосинтез білків. Ядра бувають різні за формою і розмірами. Найчастіше ядро має кулясту або еліпсоподібну форму, рідше - неправильну (наявність відростків, лопатей і т.д. наприклад, у деяких видів лейкоцитів). Розміри ядра можуть варіювати в значних межах: від 1 мкм (деякі найпростіші) до 1 мм (яйцеклітини деяких риб і земноводних). У таких простих, як інфузорії і форамініфери, є ядра двох типів: генеративні, що забезпечують зберігання і передачу спадкової інформації, і вегетативні, які регулюють синтез білків.
Ядро складається з поверхневого апарату і внутрішнього середовища (ядерного матриксу).
Внутрішнє середовище ядра -ядерній матрикс - складається з ядерного соку (каріоплазми), ядерець, рібонуклеопротєїдних комплексів і ниток хроматину.
Каріоплазма (від грец. Каріон-ядро горіха) - внутрішній вміст ядра, в який занурені ядерця, хроматин і різні гранули. За будовою і властивостями каріоплазма нагадує цитоплазму. У ній є білкові фібрили товщиною 2-3 нм, які формують внутрішній скелет ядра, що з'єднує ядерця, нитки хроматину, ядерні пори тощо.
Ядерця розміщені в каріоплазми більшості клітин еукаріот. їх кількість може бути різною-від одного до багатьох. Це щільні структури, що складаються з рібонуклеопротєїдних фібрил (комплексів РНК з білками), внутрішньоядерцевого хроматину і гранул - попередників субодиниць рибосом. Ядерця формуються на певних ділянках окремих хромосом (вторинних перетяжках). Під час клітинного поділу ядерця зникають, а в кінці цього процесу синтезуються знову.
Завдяки відкриттям багатьох вчених було встановлено, що свій еволюційний шлях тварини клітини і рослинні клітини пройшли в тісному взаємозв'язку з ускладненням процесів обміну від неклітинних організмів до багатоклітинних, але вони також певні відмінності.
Тепер ви знаєте будову і функції клітини