2. Строение и разновидности клеток

Клетка — элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов (кроме вирусов, о которых нередко говорят как о неклеточных формах жизни), обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию. Все живые организмы либо, как многоклеточные животные, растения и грибы, состоят из множества клеток, либо, как многие простейшие и бактерии, являются одноклеточными организмами. Раздел биологии, занимающийся изучением строения и жизнедеятельности клеток, получил название цитологии. В последнее время принято также говорить о биологии клетки, или клеточной биологии

Виды. Прокариоты (доядерные) и эукариоты (ядерные).

Аэробные (нуждающиеся в кислороде) и анаэробные.

Основные общие компоненты клетки (органоиды) — наружная мембрана, цитоплазма и ядро. Клетка может жить и нормально функционировать лишь при наличии всех этих компонентов, которые тесно взаимодействуют друг с другом и с окружающей средой.

Мембрана — тонкая трехслойная оболочка клетки (белки — жироподобные вещества — белки). Цитоплазма представляет собой прозрачный полужидкий раствор и структурные образования: митохондрии (энергетические центры клетки); эндоплазматическую сеть (многократно разветвлённые впячивания мембраны); рибосомы (мельчайшие зёрнышки на поверхности канальцев эндоплазматической сети, осуществляющие самый важный процесс для жизнедеятельности клетки и организма — синтез белков); комплекс Гольджи (канальцы, полости, пузырьки и вауколи, где накапливаются продукты синтеза, в первую очередь, ферменты и гормоны); клеточный центр, состоящий из двух цилиндрических центриолей, играющих важную роль в делении клеток.

Ядро снаружи имеет ядерную оболочку, а внутри заполнено ядерным соком, в котором находятся глыбки хроматина, ядрышко и рибосомы, формирующиеся в ядрышке. Хроматин образован белком и ДНК. Это тот материальный субстрат, который перед делением клетки оформляется в хромосомы, видимые в световом микроскопе. Хромосомы — постоянные по числу и форме образования, одинаковые для всех организмов данного вида. Функции ядра (синтез белков-ферментов, передача наследственной информации, обеспечение индивидуальности развития организма) в первую очередь связаны с хромосомами, а точнее — с ДНК, входящей в их состав.

3. Биосинтез белков и роль ферментов

Биосинтез белка — сложный многостадийный процесс синтеза полипептидной цепи из аминокислот, происходящий на рибосомах с участием молекул мРНК и тРНК. Процесс биосинтеза белка требует значительных затрат энергии.

Ферменты — обычно белковые молекулы или молекулы РНК (рибозимы) или их комплексы, ускоряющие (катализирующие) химические реакции в живых системах.

4. Носители генетической информации

Каждый белок представлен одной или несколькими полипептидными цепями. Участок ДНК, несущий информацию об одной полипептидной цепи, называется геном. Каждая молекула ДНК содержит множество разных генов. Совокупность молекул ДНК клетки выполняет функцию носителя генетической информации. Благодаря уникальному свойству — способности к удвоению, которым не обладает ни одна другая из известных молекул, ДНК могут копироваться. При делении "копии" ДНК расходятся по двум дочерним клеткам, каждая из которых вследствие этого будет иметь ту же информацию, которая содержалась в материнской клетке.

Так как гены — это участки молекул ДНК, то две клетки, образующиеся при делении, имеют одинаковые наборы генов. Каждая клетка многоклеточного организма при половом размножении возникает из одной оплодотворенной яйцеклетки в результате многократных делений. Значит, случайно возникшая ошибка в гене одной клетки будет воспроизведена в генах миллионов ее потомков. Копией гена является и-РНК. По ней, как по матрице, в каждом эритроците тысячи раз "печатается" неправильный белок. Дети получают испорченные гены от родителей через их половые клетки. Генетическая информация передается как от одной клетки в дочерние клетки, так и от родителей детям. Ген является единицей генетической, или наследственной, информации.