Клітка являє собою найменшу структурно-функціональну одиницю живих організмів, здатну до самооновлення, саморегуляції і самовідтворення.
Клітка - це спеціалізована система біополімерів, обмежена клітинної мембраною, яка має виборчої проникністю.
Всі клітини поділяють на прокариотические, що не містять окреме ядро, - примітивні одноклітинні організми і еукаріотичні, до складу яких входить ядро з ядерною оболонкою, яка відділяє генетичну інформацію від цитоплазми.
Надцарство еукаріот включає в себе царства грибів, рослин і тварин. У еукаріот біополімери утворюють ядро і цитоплазму, забезпечуючи сукупність метаболічних і енергетичних процесів, здійснюючи підтримку і відтворення всієї системи в цілому.
Клітини тварин і рослин характеризуються деякими специфічними особливостями. Рослинна клітина оточена складно влаштованої клітинної оболонкою, містить пластиди і деякі інші структури. Клітини тварин складаються з ядра, цитоплазми і цітолемми (клітинної мембрани) і при всьому структурній різноманітності мають загальні риси будови.
Клітка - це та найменша структура, яка володіє всіма основними властивостями живого. Її частини і органели не здатні окремо виконувати всі функції і, таким чином, не можуть розглядатися як окремі (автономні) живі одиниці. У той же час вивчення частин клітини, особливо на субмолекулярном рівні, протягом останніх 20 ... 30 років розширили уявлення про механізми виникнення і розвитку вроджених і набутих хвороб.
Незважаючи на загальну організацію, клітини можуть бути дуже різні за формою, а їх будова залежить від положення і спеціалізації. Однак при мікроскопії частіше видно не саму клітку, а її зріз. У зв'язку з цим наведені деякі з можливих зрізів клітини веретеновидной форми. Про форму клітини можна судити при вивченні її в кількох проекціях, додаткової уявної реконструкції об'єкта або використовуючи спеціальні методи, що дозволяють прямо отримувати об'ємне зображення мікроструктури - скануюча електронна мікроскопія.
Крім клітин в організмі є міжклітинний речовина, неклітинні (симпласт, синцитій) і постклеточние структури. Симпласт - це багатоядерне утворення з єдиною цитоплазмою і клітинної мембраною.
У синцитії клітини з'єднані між собою цитоплазматичними містками. Постклеточние структури зазвичай є частинами клітин, наприклад, тромбоцит ссавців - це частина цитоплазми гігантської клітини - мегакаріоцитів. Всі ці структури - похідні клітин.
Міжклітинний речовина утворена гомогенним (основним, аморфним) речовиною, або матриксом, і волокнами. У різних тканинах співвідношення волокон і аморфної речовини, а також їх хімічний склад і розподіл різні. Так, в пухкої волокнистої сполучної тканини переважає аморфне речовина, що має властивості сильно розведеного гелю.
Колагенові і еластичні волокна розташовуються у вигляді мережі. У сухожиллі основний обсяг тканини займають впорядковано лежать пучки колагенових волокон. У гиалиновом хрящі розвинені як волокна, так і аморфне речовина. Аморфне речовина в хрящі має властивості щільного желе. У епітеліальної тканини міжклітинний речовина слабо розвинене і основний обсяг займають клітини.
Основні частини (структури) клітини - це цитоплазма і ядро. Кожна з цих структур є життєво необхідною для клітини еукаріот, має складну біохімічну і макромолекулярную структуру і містить свій набір ферментних систем.
Крім того, клітина складається з різних за складом і виконуваної функції, відокремлених один від одного мембранами компартментов (відсіків): гіалоплазми, каріоплазми, перинуклеарной простору, гранулярних ендоплазматичної мережі (ЕРС), гладкою ЕРС, комплексу Гольджі, лізосом, пероксисом, мітохондрій, включень , в тому числі транспортних та секреторних пухирців.
Життя в клітці можлива тільки за умови, що різноманітні ферменти та інші речовини впорядковано розподілені. Це забезпечують мембрани. Вони не дають змішуватися вмісту одного відсіку з іншим, так як там йдуть безперервні біохімічні реакції, просторові переміщення. Мембранні структури відокремлюють вміст клітини від зовнішнього середовища або відокремлюють різні компартменти всередині клітини.
Компартменталізація клітини забезпечує міжмолекулярні взаємодії, найбільш ефективне перебіг біохімічних процесів, можливість поляризації структур клітини.
Поляризація (полярність) клітини - це нерівномірність в розподілі органел та інших структур в клітці, концентрації ферментних комплексів клітинної мембрани, що супроводжується відмінностями в виконуваної функції. Поляризація зустрічається у багатьох спеціалізованих клітинах і неклітинних структурах: в епітелії, нервової тканини, остеокластах, ретікулоепітеліальних і ретикулоендотеліальних клітинах і ін.
Важливою особливістю мембран є можливість виборчої проникності. Проникність мембрани для того чи іншого речовини залежить від набору рецепторів і ферментів, наявних в мембрані. Кожен з компартментов відрізняється також і за змістом рецепторних білків мембран. Це обумовлює відмінності в проникності, виконуваних функціях, локалізації та клітці, особливості трансмембранного перенесення речовин.
Компартменти сформовані в клітці в результаті тривалого еволюційного розвитку і передаються від однієї клітини до іншої при розподілі, як і генетичний матеріал (по суті як внеядерная спадковість). Втрата одного з компартментов в процесі ділення непоправна і не може бути відновлена за рахунок генома. Геном лише привносить індивідуальні особливості до вже наявних структур. До того ж частина компартментов (мітохондрії тварин, пластиди рослин) містять власний генетичний апарат, значно відрізняється від генома ядра, частково контролює властивості самих органел.
Мембранні структури клітини активно регулюють вміст компартментов, контролюють фізико-хімічні властивості, перешкоджаючи дифузії або, навпаки, - накопичуючи певні молекули.
Поділіться посиланням з друзями