Тема 2. Общий план строения клеток эукариот

Основой строения эукариотических организмов является клетка (cellula) - наименьшая единица живого.

Эукариотические, собственно ядерные организмы — основная масса животных и растений, за исключением бактерий и сине-зеленых водорослей, которые не имеют оформленного ядра и являются прокариотическими организмами.

Клетка - это ограниченная активной мембраной, упорядоченная, структурированная система биополимеров, образующих ядро и цитоплазму, участвующих в единой совокупности метаболических и энергетических процессов, осуществляющих поддержание и воспроизведение всей системы в целом. Кроме клеток в организме находятся их производные, которые не имеют клеточного строения.

Обобщенное представление о строении клеток как единиц живого, об их воспроизведении и роли в формировании многоклеточных организмов носит название клеточной теории.

Появлению и формулированию отдельных положений клеточной теории предшествовал довольно длительный (более 300 лет) период накопления знаний о строении различных одноклеточных и многоклеточных организмов, растений и животных. Этот период связан с применением и усовершенствованием различных оптических методов исследований. Многочисленные данные, касающиеся строения животных и растений, позволили подойти к обобщениям, которые впервые были сделаны Т. Шванном (1838) и легли в основу сформулированной им клеточной теории. Его главным достижением является утверждение, что клетки, из которых состоят как растения, так и животные, принципиально сходны между собой (гомологичны) и возникают единообразным путем. Заслуга Т. Шванна заключалась не в том, что он открыл клетки как таковые, а в том, что он оценил их значение как основного структурного компонента организма. Дальнейшее развитие и обобщение эти представления получили в работах Р. Вирхова (1858).

Основные положения клеточной теории сохранили свое значение и в настоящее время, хотя почти за 150-летний период были получены новые сведения о структуре, жизнедеятельности и развитии клеток.

В настоящее время клеточная теория содержит следующие постулаты:

1. клетка является наименьшей единицей живого;

2. клетки разных организмов сходны по своему строению;

3. размножение клеток происходит путем деления исходной клетки;

4. многоклеточные организмы представляют собой сложные ансамбли клеток и их производных, объединенные в целостные интегрированные системы тканей и органов, подчиненные и связанные между собой межклеточными, гуморальными и нервными формами регуляции.

Клетка - наименьшая единица живого

Представление о клетке как о наименьшей самостоятельной живой единице было известно из работ Т. Шванна, Р. Вирхова и др. Живому свойствен ряд совокупных признаков: способность к воспроизведению (репродукции), использование и трансформация энергии, метаболизм, чувствительность, адаптация, изменчивость. И такую совокупность этих признаков впервые можно обнаружить только на клеточном уровне. Именно клетка как таковая является наименьшей единицей, обладающей всеми вместе взятыми свойствами, отвечающими определению «живое».

У животных, кроме отдельных клеток, встречаются так называемые симпласты, синцитии и межклеточное вещество.

Симпласты - это крупные образования, состоящие из цитоплазмы с множеством ядер. Примерами симпластов могут быть мышечные волокна позвоночных, наружный слой трофобласта плаценты и др. Если проследить за развитием таких «неклеточных» форм, то легко убедиться в том, что они возникают вторично за счет слияния отдельных клеток или же в результате деления одних ядер без разделения цитоплазмы, без цитотомии.

Синцитии (соклетия) характеризуются тем, что после деления исходной клетки дочерние остаются связанными друг с другом с помощью тонких цитоплазматических перемычек. Такие синцитии можно наблюдать при развитии сперматогониев. Часто они встречаются в тканях высших растений, где клетки могут быть связаны с помощью цитоплазматических мостиков (плазмодесмы).

Есть примеры безъядерных клеток - эритроциты млекопитающих. Это элементы, имеющие в своем составе клеточную мембрану и цитоплазму. Они обладают ограниченными функциональными потенциями, лишившись способности к самообновлению и саморепродукции в связи с утратой ядра.

Клетки, как правило, окружены межклеточным веществом. Межклеточное вещество представляет собой продукт жизнедеятельности определенных групп клеток (например, основное вещество и волокна соединительной ткани).