Общие сведения о строении клетки
Клетка — это элементарная структурная, функциональная и генетическая единица живых организмов, ограниченная полупроницаемой мембраной, состоящая из ядра и цитоплазмы, способная к саморегуляции, самообновлению и самовоспроизведению.
Клетки, из которых состоит живой организм, не являются абсолютно тождественными и идентичными, однако все они построены по единому принципу и имеют много общих признаков.
Это свидетельствует об общности происхождения живых организмов, населяющих Землю, о единстве всего органического мира планеты.
Клетки живых организмов отличаются по форме, размерам, особенностям организации и функциям.
По форме различают клетки:
шаровидные (многие бактерии и водоросли),
цилиндрические, призматические, кубические (клетки листа, эпителиальные клетки),
удлиненные (многие одноклеточные, клетки нитчатых водорослей и осевых органов растений),
веретеновидные (клетки древесины, гладких мышц),
дисковидные (эритроциты),
звездчатые (некоторые форменные элементы крови, опорные клетки в листьях и т.п.).
Форма клеток зависит от:
1. их функционального приспособления,
2. поверхностного натяжения и вязкости протоплазмы,
3. механического воздействия прилегающих клеток,
4. ригидности (жесткости) клеточной мембраны.
В зависимости от соотношения линейных размеров осей клеток их подразделяют на паренхимные (изодиаметрические), имеющие приблизительно равные размеры в разных направлениях измерения, и прозенхимные, у которых длина превышает ширину более чем в три раза.
Вариабельны и размеры клеток. Большинство клеток имеют размеры от 10 до 100 мкм, значительно реже — 1 —10 мм (клетки мякоти арбуза, цитрусовых, железистые клетки некоторых моллюсков) и очень редко от 5 до 10 см (гигантские яйца птиц — гусей, гаг, пингвинов, страусов, содержащих обычно оплодотворенные яйцеклетки с запасом питательных веществ).
В тканях животных объем клеток определенного типа довольно постоянен и не зависит от общих размеров тела.
Например, клетки почек и печени у быка, лошади и мыши имеют примерно один и тот же размер; различие в величине органа обусловливается числом, а не объемом клеток. Это правило называют законом постоянного объема.
Отношение объема ядра к объему цитоплазмы называется ядерно-цитоплазматическим.
Если этот показатель выше единицы, то в клетке больший объем занимает цитоплазма и наоборот.
Высокое ядерно-цитоплазматическое отношение характерно для малодифференцированных, быстро делящихся клеток. Крупные зрелые клетки обычно имеют низкое ядерно-цитоплазматическое отношение.
Количество клеток у многоклеточных организмов неодинаково и колеблется в значительных пределах. У примитивных беспозвоночных оно составляет 102 — 104, у высокоорганизованных позвоночных — 1015— 1017: Лишь в крови человека содержится 1012 — 2•1017 эритроцитов. Средняя масса клетки — 10-8 — 10-9 г.
Несмотря на разнообразие, все клетки имеют много общих признаков. Для них характерно наличие двух важнейших систем, обеспечивающих их жизнедеятельность:
1) системы, связанной с размножением, ростом и развитием клетки, которая включает структуры, обеспечивающие редупликацию ДНК, синтез РНК и белка;
2) системы энергообеспечения процессов синтеза веществ и других видов физиологической работы клетки.
Эти системы находятся в тесном взаимодействии. Живые клетки способны поглощать из окружающей среды воду, питательные вещества и реагировать на внешние раздражители адаптивными изменениями своих структур и процессов жизнедеятельности.
Клетки даже разного происхождения характеризуются сходством на разных уровнях:
атомарном (углерод, водород, кислород, азот и др.),
молекулярном (нуклеиновые кислоты, белки и др.),
надмолекулярном (мембранные структуры, органоиды клеток).
Для клеток характерны и другие общие функциональные свойства, среди которых наиболее важным является единство химических процессов: дыхание, использование и превращение энергии, синтез специфических макромолекул (нуклеиновых кислот, белков, ферментов, АТФ и др.).
Все химические реакции в клетке строго упорядочены и согласованы, они неразрывно связаны с молекулярными структурами клетки.
Типичная клетка состоит из поверхностной плазматической мембраны, цитоплазмы с разнообразными органоидами и ядра. Растительные клетки имеют к тому же вакуоль, оболочку целлюлозной природы и разного типа пластиды.
ОСНОВНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ ЭУКАРИОТИЧЕСКОЙ КЛЕТКИ
являются: