Сообщение о клетке человека

Обновлено: 02.07.2024

Все живые существа и организмы на Земле состоят из клеток: растения, грибы, бактерии, животные, люди. Несмотря на минимальный размер, все функции целого организма выполняет клетка. Внутри нее протекают сложные процессы, от которых зависит жизнеспособность тела и работа его органов….

Структурные особенности

Учёные занимаются изучением особенности строения клетки и принципов ее работы. Детально рассмотреть особенности структуры клетки можно только при помощи мощного микроскопа.

Все наши ткани кожные покровы, кости, внутренние органы состоят из клеток, которые являются строительным материалом, бывают разных форм и размеров, каждая разновидность выполняет определённую функцию, но основные особенности их строения сходны.

Сначала выясним, что лежит в основе структурной организации клеток. В ходе проведенных исследований ученые установили, что клеточным фундаментом является мембранный принцип. Получается, что все клетки образованы из мембран, которые состоят из двойного слоя фосфолипидов, куда с наружной и внутренней стороны погружены молекулы белков.

Какое свойство характерно для всех типов клеток: одинаковое строение, а также функционал регулирование процесса обмена веществ, использование собственного генетического материала (наличие ДНК и РНК), получение и расход энергии.

Строение клетки

В основе структурной организации клетки выделяются следующие элементы, выполняющие определенную функцию:

мембрана клеточная оболочка, состоит из жиров и протеинов. Ее основная задача – отделять вещества, находящиеся внутри, от внешней среды. Структуру имеет полупроницаемую: способна пропускать кислород и оксид углерода,
ядро – центральная область и главный компонент, отделяется от других элементов мембраной. Именно внутри ядра находится информация о росте и развитии , генетический материал, представленный в виде молекул ДНК, входящих в состав хромосом,
цитоплазма это жидкая субстанция, образующая внутреннюю среду, где происходят разнообразные жизненно важные процессы, содержит в себе очень много важных компонентов.

Из чего состоит клеточное содержимое, каковы функции цитоплазмы и ее основных компонентов:

Рибосома важнейший органоид, который необходим для процессов биосинтеза белков из аминокислот, белки выполняют огромное количество жизненно важных задач.
Митохондрии – ещё один компонент, находящийся внутри цитоплазмы. Его можно описать одним словосочетанием – энергетический источник. Их функция заключается в обеспечении компонентов питанием для дальнейшего производства энергии.
Аппарат Гольджи состоит из 5 – 8 мешочков, которые соединены между собой. Основная задача этого аппарата – передача протеинов в другие части клетки для обеспечения энергетического потенциала.
Очистку от повреждённых элементов производят лизосомы.
Транспортировкой занимается эндоплазматическая сеть, по которой белки перемещают молекулы полезных веществ.
Центриоли отвечают за воспроизводство.

Поскольку ядро клеточный центр, поэтому следует уделить его строению и функциям особое внимание. Данный компонент является важнейшим элементом для всех клеток: содержит наследственные признаки. Без ядра стали бы невозможными процессы размножения и передачи генетической информации. Посмотрите на рисунок, изображающий строение ядра.

Ядерная оболочка, которая выделена сиреневым цветом, пропускает внутрь нужные веществам и выпускает обратно через поры маленькие отверстия.
Плазма представляет собой вязкую субстанцию, в ней находятся все остальные ядерные компоненты.
ядро размещается в самом центре, имеет форму сферы. Его главная функция – образование новых рибосом.
Если рассмотреть центральную часть клетки в разрезе, то можно увидеть малозаметные синие переплетения хроматин, главное вещество, который состоит из комплекса белков и длинных нитей ДНК, несущих в себе необходимую информацию.

Клеточная мембрана

Давайте подробнее рассмотрим работу, строение и функции этого компонента. Ниже представлена таблица, наглядно показывающая важность внешней оболочки.

Название органоида	Строение органоида	Функции органоида
Наружная клеточная мембрана	Очень тонкая плёнка, которая состоит из двух молекулярных слоев белка, а также из слоя липидов. Также присутствуют поры, через которые могут проникать некоторые вещества	Мембрана отделяет клетку от внешней среды, но обладает полупроницаемостью. Регулирует поступление веществ в клетку, и обеспечивает обмен веществ между клеткой и окружающей средой.

Строение мембраны

Хлоропласты

Интересно! Хлоропласты в большом объеме сосредоточены главным образом в надземной части растений зелёных плодах и листьях.

Если вам зададут вопрос: назовите важную особенность строения органических соединений клетки, то ответ можно дать следующий.

многие из них содержат атомы углерода, которые обладают различными химическими и физическими свойствами, а также способны соединяться друг с другом,
являются носителями, активными участниками разнообразных процессов, протекающих в организмах, либо являются их продуктами. Имеются ввиду гормоны, разные ферменты, витамины,
могут образовывать цепи и кольца, что обеспечивает многообразие соединений,
разрушаются при нагревании и взаимодействии с кислородом,
атомы в составе молекул объединяются друг с другом с помощью ковалентных связей, не разлагаются на ионы и потому медленно взаимодействуют, реакции между веществами протекают очень долго по нескольку часов и даже дней.

Строение хлоропласт

Ткани

Клетки могут существовать по одной, как в одноклеточных организмах, но чаще всего они объединяются в группы себе подобных и образуют различные тканевые структуры, из которых и состоит организм. В теле человека существует несколько видов тканей:

эпителиальная – сосредоточена на поверхности кожных покровов, органов, элементов пищеварительного тракта и дыхательной системы,
мышечная мы двигаемся благодаря сокращению мышц нашего тела, осуществляем разнообразные движения: от простейшего шевеления мизинцем, до скоростного бега. Кстати, биение сердца тоже происходит за счёт сокращения мышечной ткани,
соединительная ткань составляет до 80 процентов массы всех органов и играет защитную и опорную роль,
нервная образует нервные волокна. Благодаря ей по организму проходят различные импульсы.

Соединительная ткань

Процесс воспроизводства

На протяжении всей жизни организма происходит митоз – так называют процесс деления, состоящий из четырёх стадий:

Профаза. Две центриоли клетки делятся и направляются в противоположные стороны. Одновременно с этим хромосомы образуют пары, а оболочка ядра начинает разрушаться.
Вторая стадия получила название метафазы. Хромосомы располагаются между центриолями, постепенно внешняя оболочка ядра полностью исчезает.
Анафаза является третьей стадией, на протяжении которой продолжается движение центриолей в противоположном друг от друга направлении, а отдельные хромосомы также следуют за центриолями и отодвигаются друг от друга. Начинает сжиматься цитоплазма и вся клетка.
Телофаза – окончательная стадия. Цитоплазма сжимается до тех пор, пока не появятся две одинаковые новые клетки. Формируется новая мембрана вокруг хромосом и появляется одна пара центриолей у каждой новой клетки.

Интересно! Клетки у эпителия делятся быстрее, чем у костной ткани. Все зависит от плотности тканей и других характеристик. Средняя продолжительность жизни основных структурных единиц составляет 10 дней.

Строение клетки. Строение и функции клетки. Жизнь клетки.

Вывод

Вы узнали каково строение клетки самой важной составляющей организма. Миллиарды клеток составляют удивительно мудро организованную систему, которая обеспечивает работоспособность и жизнедеятельность всех представителей животного и растительного мира.

Каково строение клетки человека и что нам о нем известно? Ученые сумели рассмотреть эту крохотную деталь нашего организма во всех подробностях и хорошо представляют, как она работает и что умеет. Познакомимся с удивительной жизнью клеток, триллионы которых образуют организм человека.

Строение клетки человека

Клетка человека представляет собой элементарную живую систему, основную структурную и функциональную единицу организма, которая может самообновляться, саморегулироваться и самовоспроизводиться.

Организм человека содержит десятки триллионов клеток, которые вместе образуют ткани и органы. Известны разные виды клеток человека: мозг, сердце и печень, например, состоят из специфических клеток.

Но все же общее строение клеток очень похоже, и именно на нем остановимся подробнее. Из чего состоит клетка? Структура клетки человека представлена компонентами.

Цитоплазматическая мембрана

Рассматривать строение клетки начинают с мембраны, так как она ее основа. Об этом компоненте клеток известно следующее:

Это своеобразный конструктор, который, во-первых, ограждает всю клетку, а во-вторых, заключает в себе ядро и все мембранные органоиды (маленькие органы клетки).
Мембраны образуют двойной липидный (жировой) слой. На их внешней стороне находятся особенные молекулы белка — рецепторы, которые взаимодействуют с другими клетками и веществами.
Все мембраны обладают избирательной проницаемостью, то есть одни вещества они могут пропускать внутрь, а другие — нет.

Мембрана выполняет защитную функцию, регулирует обмен веществ между клеткой и окружающей средой, а также поддерживает ее форму.

Цитоплазма клетки человека

Это жидкая среда клетки, в которой находятся все органоиды и разнообразные включения. Основной ее компонент — вода. Это среда для протекания всех химических процессов. Также цитоплазма объединяет всю клетку в единое целое и служит полем для взаимосвязи всех компонентов.

Органоиды

Каждая из этих мельчайших деталей наделена важной функцией и бесперебойно ее выполняет.

Органоиды клетки человека: Freepick

Главный органоид — это ядро. Оно состоит из:

ядерной мембраны;
ядрышка;
кариоплазмы;
хромосом.

С помощью мембраны ядро отделено от цитоплазмы. Внутри оно наполнено ядерным соком (кариоплазмой). Ядрышко необходимо для процесса синтеза белка. Самая сокровенная часть ядра — это хромосомы, ДНК с записью всей наследственной информации.

Стоит отметить, что количество хромосом разное у каждого вида и никак не связано со сложностью его организации. Так, человеческая клетка содержит 46 хромосом, клетка шимпанзе — 48, собаки — 78.

Клеточное ядро сохраняет наследственную информацию о клетке, передает ее дочерним клеткам во время деления, реализовывает наследственную информацию путем синтеза белков, которые характерны для данной клетки.

Кроме ядра, клетка организма содержит:

Эндоплазматическую сеть (ЭПС). Эта система каналов пронизывает цитоплазму и нужна для обмена белков и жиров.
Аппарат Гольджи, который располагается вокруг ядра в виде плоских цистерн. Этот органоид передает, сортирует и накапливает белки, липиды и полисахариды, а также образует лизосомы.
Лизосомы — маленькие пузырьки, наполненные пищеварительными ферментами, которые выполняют функции защиты и переваривания белков, жиров и углеводов.
Митохондрии занимаются синтезом АТФ — вещества, из которого организм получает энергию.
Рибосомы необходимы для синтеза белка.
Клеточный центр — густая цитоплазма с центриолями (комплексом микротрубочек), которая участвует в делении клеток.

В отдельных группах клеток присутствуют органоиды специального назначения. К ним относятся:

жгутики в мужских половых клетках, благодаря которым они двигаются;
миофибриллы в мышечных клетках, которые отвечают за процессы сокращения мышц;
нейрофибриллы в нервных клетках, которые передают нервные импульсы;
фоторецепторы в клетках глаз.

Также клетки могут постоянно или временно содержать ряд включений:

пигменты, окрашивающие клетки (коричневый пигмент меланин вырабатывается в коже на солнце, чтобы защитить ее, а мы видим этот процесс как образование загара);
трофические включения, в которых запасается энергия;
секреторные включения встречаются в клетках, которые выделяют гормоны;
экскреторные включения. К этой группе относится пот в потовых железах.

Все это умещается в 3–4 микрометре (мкм) — таков средний размер человеческой клетки!

Клетка человека: свойства

Прежде чем рассмотреть функции клетки и ее свойства, обратим внимание на состав клетки человека.

Состав клетки человека

Разобраться в свойствах клетки поможет знание ее состава:

В клетках находятся соединения кислорода (О), серы (S), фосфора (Р), углерода (С), калия (К), хлора (Сl), водорода (Н), железа (Fe), натрия (Na), азота (N), кальция (Са), магния (Mg).
Основной компонент — вода. В ней растворяются и переносятся питательные вещества, а также идут все реакции. Вода выводит из клеток вредные продукты обмена. Она регулирует температуру тела и составляет до 85% клеточного состава.
Углеводы поставляют энергию для всех внутриклеточных процессов.
Жиры нужны для образования мембран, а при нехватке углеводов становятся энергетическим ресурсом.
Из белков построены все органоиды клетки, а также часть мембраны.
Нуклеиновая кислота ДНК хранит и передает генетическую информацию, а РНК участвуют в синтезе белков.
АТФ служит источником энергии.

Свойства

Клетки человека наделены следующими свойствами:

Они способны самовоспроизводится путем деления.
Могут изменяться в процессе существования.
Клетки постоянно поддерживают обмен веществ с внешней средой и другими клетками организма.
Способны использовать энергию, аккумулированную в химических веществах (углеводах, жирах, АТФ).
Клетки реагируют на внешние и внутренние раздражители.
Адаптируются к условиям внешней среды.

Процесс деления клеток человека: Freepick

Размножение

Одно из важнейших и ключевых свойств всех клеток — их способность к делению, благодаря которой организм растет, а старые клетки заменяются новыми.

Размножаются клетки в организме человека непрямым делением. В результате у дочерней клетки сохраняется хромосомный набор, идентичный материнскому. Именно хромосомы содержат всю информацию о наследственных свойствах данного организма и передают ее.

Процесс размножения состоит из нескольких стадий:

На этапе подготовки к размножению происходит удвоение числа хромосом. Клетка активно запасается энергией и веществами, которые необходимы для деления.
В первой фазе начинается деление. Центриоли в клеточном центре расходятся в клетке в разные стороны. Происходит утолщение и укорачивание хромосом, растворение ядерной оболочки. Клеточный центр превращается в веретено деления.
На второй стадии удвоенные хромосомы располагаются в центре клетки. К каждой из них от центриолей протягиваются плотные нити.
Далее эти нити сжимаются, притягивая хромосомы к двум противоположным частям клетки. Они расходятся пополам.
В конце происходит деление всего содержимого клетки и цитоплазмы. Хромосомы вновь становятся длинными и неразличимыми, вокруг них образуется оболочка ядра. Тело клетки образует перетяжку, которая углубляясь, разделяет ее пополам, и две дочерние клетки продолжают отдельную жизнь.

Таково базовое строение клетки человека. Это совершенно крохотный и удивительный микромир, который богат органоидами и различными веществами. В нем происходят сложнейшие процессы, благодаря которым мы живем.

Узнавайте обо всем первыми

Подпишитесь и узнавайте о свежих новостях Казахстана, фото, видео и других эксклюзивах.

Организм человека можно сравнить с огромным многоклеточным государством. По своему строению клетки человека не отличаются от клеток других животных и относятся к эукариотным, в которых имеется четко дифференцированное ядро, с находящимися в нём несколькими хромосомами с генетическим материалом. Таким образом, человеческая клетка — это целый комплекс слажено действующих элементов, позволяющих эффективно выполнять все жизненные функции.

Надцарства и типы клеток
Строение ядра, ядрышки и ДНК
Синтез белка с участием рибосом
Процесс клеточного деления
Завершение репликации и отрицательные факторы
Самый страшный враг — вирус

Надцарства и типы клеток

На Земле любой организм, независимо от того, животный он или растительный, сложный или простой, состоит из клеток — структурных единиц всего живого.

Еще в начале XX века ученые совсем немного могли рассказать о том, как выглядит клетка. Только благодаря развитию молекулярной биологии, достижениям в цитологии, разработке новых электронных микроскопов, человек стал постигать открывшиеся тайны строения живой природы.

Человечество узнало о многих её удивительных свойствах: рост и развитие, поглощение пищи и размножение, чувствительность и сократимость, свойственные не только целому организму, но и крохотным его частям.

Все земные клеточные формы делятся на два надцарства по своему строению:

Прокариоты (доядерные) — простейшие по строению, возникшие в самом начале процесса эволюции.
Эукариоты (ядерные) — наиболее сложные, возникшие в конце эволюционного процесса.

Количество клеток в организме фантастически огромно. Например, в организме человека оно выражается числом 10 в двадцать третьей степени. Но даже в необъятной клеточной галактике ученые выделили всего около ста основных видов клеток.

Все клетки, в принципе, имеют одинаковую структурную организацию, поэтому их обычно рассматривают не как какую-то конкретную единицу, а как бы обобщенную, вобравшую в себя все, что можно увидеть в сильном увеличительном приборе.

Клетки делятся на различные типы. Когда их структуры и функции совпадают, они формируют ткани. Ткани распределены на 4 вида:

эпителиальная (кожа и внутренние стенки);
мышечная (мышцы);
соединительная (сухожилия, хрящи, кости, сосуды);
нервная (собственно нервы, мозг).

Функциями клеток определяется функциональное назначение органа.

Существует немало гипотез о происхождении клеток высших организмов. Одна из них, в частности, гласит, что на заре эволюционного процесса существовали простейшие организмы типа нынешних бактерий. Постепенно эти простые клеточные организмы развивались, однако, они еще долго состояли из одной полости, в которой функционировали примитивный генетический аппарат и белоксинтезирующая система.

С течением времени генетический аппарат организма увеличивался, а его функционирование вместе с исполнительной белоксинтезирующей системой в одной полости становилось затруднительным.

Строение ядра, ядрышки и ДНК

Назревало неизбежное разделение, в результате которого белоксинтезирующая система оказалась вытесненной на периферию клетки. Таким образом, вместо одной возникли две полости: полость ядра и полость цитоплазмы.

В такую клетку сразу же устремились другие микроорганизмы. В этом симбиозе они играют роль клеточных органоидов цитоплазмы. Ими руководил органоид с наиболее развитым генетическим аппаратом, который теперь называется клеточным ядром. Такова была гипотеза.

Ядро — это командный пункт, именно оно определяет наследственные свойства клетки и программирует будущий организм. Ядро принимает участие в клеточном делении. Оно определяет синтез белков, отвечает за дифференцировку клеток, руководит формообразованием органов и тканей.

Ядро окружено оболочкой — тончайшей двойной мембраной, пронизанной микроскопическими порами. Ядерные поры служат путями, через которые постоянно осуществляются сложные процессы материального обмена между цитоплазмой и ядром. Ядерные поровые комплексы похожи на настоящие контрольно-пропускные пункты. В случае необходимости они могут закрывать ядро от цитоплазмы или, наоборот, широко раскрываться и пропускать через себя крупные белковые молекулы.

В ядерном соке (нуклеоплазме) находятся ядрышки — наиболее заметная часть структуры ядра. Они служат узловым пунктом взаимоотношений между цитоплазмой и ядром. В них находится фабрика рибосом — специальных органоидов, осуществляющих синтез белков.

В ядерном соке также содержатся нити хроматина, состоящие из молекул дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) в комплексе с белками. В молекулах ДНК заложена наследственная программа организма.

С удивительным искусством природа упаковывает многие сантиметры и даже метры молекул ДНК в тельце хромосомы, которое само еле различимо в световом микроскопе. Ядро постоянно и неразрывно взаимодействует с цитоплазмой. Только вместе они могут обеспечить жизнь клетки и её воспроизведение.

Для этого в клеточной цитоплазме имеются различные органоиды. Прежде всего — эндоплазматическая сеть. Её сверхтонкие мембраны одновременно разделяют и связывают различные участки клеточной единицы, осуществляют транспортировку веществ, а также участвует в их синтезе.

Синтез белка с участием рибосом

На мембранах эндоплазматической сети находятся другие органоиды — рибосомы, с участием которых происходит синтез белков. Важными органоидами являются лизосомы, активно воздействующие на процессы внутриклеточного пищеварения. При захвате цитоплазмой питательных веществ, лизосомы сливаются с ними и образуют пищеварительную вакуоль.

В ней лизосомы при помощи гидролитических ферментов перерабатывают вещества, делая их усвояемыми для клетки. Ненужные отходы выталкиваются за пределы цитоплазмы.

Специальный органоид — пластинчатый комплекс Гольджи занимается накоплением и упаковкой синтезируемых веществ, а также выводом наружу продуктов жизнедеятельности.

Следующие органоиды — это митохондрии, которые снабжают каждую клетку и весь организм энергией в виде аденозинтрифосфата (АТФ) — универсального топлива всей живой материи.

Эта энергия является материальной основой для выполнения физиологических процессов в рамках наследственной программы организма. Важнейшее место в ней занимает синтез белков. Этот необыкновенный процесс жизнедеятельности выполняется по строго определенным этапам.

Главная роль в определении характера создающихся белков принадлежит молекулам дезоксирибонуклеиновой кислоты, которая находится в клеточном ядре. А вот синтез белков происходит в цитоплазме и осуществляется уже с помощью молекулы информационной рибонуклеиновой кислоты (иРНК).

Сначала информационная РНК синтезируется на ДНК и точно копирует одну из её двух спиралей. Затем с помощью ферментов происходит процесс синтеза РНК на одной из цепочек ДНК. При этом информация, содержащаяся в молекулах ДНК, точно переписывается на молекулы РНК, которые после синтеза направляются в цитоплазму к рибосомам.

Таким образом, информационные РНК выполняют функцию своеобразных матриц для синтеза белка. Найдя рибосому, информационная РНК коммуницирует с ней и заставляет работать по программе, записанной на молекуле.

Процесс клеточного деления

Его можно сравнить с работой магнитофона, то есть сам процесс можно представить так, что рибосома — это как бы считывающая магнитная головка, а длинная цепочка РНК — магнитная лента.

Но если в магнитофоне колебания, возникающие в результате различной намагниченности ленты, превращаются в звуковую информацию, то в рибосоме информация, полученная при протяжке молекул иРНК, превращается в белковую цепочку, сшитую из строго определенных аминокислот.

В цитоплазме, кроме информационных РНК, находятся также молекулы транспортных РНК, несущих на себе соответствующую аминокислоту. Транспортные РНК в момент подхода к рибосоме соприкасаются своими антикодонами с кодоном, то есть тройкой нуклеотидов на информационной РНК и, двигаясь в рибосоме, подводят свою аминокислоту к цепочке белковой молекулы.

Но доставленная транспортной РНК аминокислота проникнет в состав строящейся молекулы белка только в том случае, если антикодон тройки нуклеотидов на транспортной РНК окажется комплементарным кодонам на соответствующем участке информационной РНК.

Не комплементарные антикодоны отталкиваются, и их аминокислоты не могут попасть в состав создающихся молекул белка. Уникальность и высочайшая отработанность процесса синтеза белка свидетельствуют о беспредельной сложности живой материи.

Об этом же говорит и другой важнейший процесс — деление. Оно обеспечивает непрерывность жизни. Схематически механизм деления таков:

В период оплодотворения мужская половая клетка проникает в женскую.
Их ядра содержат по одинаковому набору хромосом. Согласно одной из гипотез, все хромосомы набора связаны в единый комплекс.
Двигаясь навстречу друг другу, ядра сливаются и образуют единое ядро с двойным набором хромосом.
С этого момента начинается жизнь нового организма.

Отправной пункт деления клетки — удвоение наследственной программы, содержащейся в молекулах ДНК. Удвоение, которое называют репликацией, происходит в так называемый S- период интерфазного состояния клетки.

Завершение репликации и отрицательные факторы

Следовательно, в ядре после завершения репликации ДНК уже существуют две копии одной и той же наследственной программы. Затем наступает митоз. На первой стадии митоза — профазе, происходит конденсация нитей хроматина. Это свидетельствует о начале процесса деления.

С помощью клеточного центра аппарата митоза, нити хроматина распределяются по полюсам. Клеточный центр формирует также веретено деления. В стадии профазы особенно четко видно, что генетический аппарат в клетке расположен полярно, но асимметрично.

Центромеры хромосом направлены к одному полюсу ядра, а теломеры — к противоположному. В дальнейшем асимметрия переходит в зеркальную симметрию, что уже соответствует состоянию другой стадии — метафазы, которая плавно переходит в анафазу.

Разделившиеся поровну сестринские наборы хромосом готовятся войти в состав новых ядер. Сложные маневры копий генетического аппарата завершаются, наконец, телофазой, то есть периодом формирования новых ядер и дочерних клеток.

Самое общее рассмотрение физиологических функций клетки говорит о её чрезвычайно рациональном и совершенном устройстве.

Но как бы совершенно ни была устроена клетка, она все же подвержена болезням и её жизнь имеет свой логический конец. С течением времени в клеточной культуре накапливаются продукты распада, обедняется и отравляется элементами метаболизма питательная среда, подавляется синтез белков, и клетка погибает с признаками распада ядра, сморщивания и разрушения цитоплазмы.

Кроме естественного старения, патологические изменения в клетке могут вызываться различными факторами. Например, ультрафиолетовое излучение парализует обменные процессы в клетке и губит её. Токсические вещества, такие как колхицин, нарушают митоз.

Самый страшный враг — вирус

Но у клеток есть враги совершенно особого свойства — это вирусы. Они самые простые на земле существа, стоящие, как полагают, на границе живой и неживой материи.

Размер вирусов измеряется в миллионных долях миллиметра. Вирусы вызывают явную или скрытую инфекцию и часто необратимо повреждают клетку. Вирус содержит только нуклеиновую кислоту — наследственную программу, заключенную в белковый чехол. Но он не имеет своей белоксинтезирующей системы, поэтому вне клетки вирус не проявляет никаких признаков жизни.

Для реализации своих жизненных потенций вирус должен обязательно проникнуть в клетку. Она сама затягивает в цитоплазму белковую оболочку вируса со смертельной начинкой.

Лизосомы сразу растворяют белковую оболочку вируса и обнажают его нуклеиновую кислоту — ДНК или РНК. Проникнув в клеточное ядро, вирус быстро подавляет деятельность её генетического аппарата и сам становится источником генетической информации, при этом копируется нуклеиновая кислота вируса.

Теперь уже его собственные информационные РНК направляются в цитоплазму и сами руководят синтезом вирусного белка. Белоксинтезирующий аппарат клетки подчиняется вирусу и работает по его наследственной программе. Вновь созданные цепочки вирусного белка поступают в клеточное ядро, где они кристаллизуются, превращаясь в белковые чехлы.

После выработки достаточного количества вирусного материала происходит самосборка массы новых вирусов. Разросшаяся армада вирусов покидает клетку, разрывая ее на части. Клетка погибает, а сотни тысяч вирусов продолжают свое наступление на другие, здоровые клетки. Под действием вирусов клетка гибнет, что приводит к возникновению заболевания.

Клетка, — это базовая единица всего живого, кроме вирусов. Все остальные животные, растения, бактерии – всё состоит из клеток. Даже наши волосы и ногти построены из клеток, только отмерших.

Человеческий организм состоит, по самым скромным подсчётам, из 30 триллионов клеток. Для сравнения – на земле живёт всего 7 миллиардов людей. Вдумайтесь — каждый из нас состоит их грандиозного количества маленьких живых существ, которых в 4200 раз больше, чем людей на всей нашей планете!

При этом любая клетка, несмотря на крохотные размеры – штука вполне самостоятельная и ограничена от внешнего мира плотной, но эластичной стенкой-мембраной. Клетка рождается, живёт, питается, делится и умирает. Внутри её происходит собственный обмен веществ.

Строение клетки в разрезе

Даже одна из самых простых органелл – клеточная мембрана (по сути, обычная перегородка!) удивляет своей сложностью. И это позволяет ей выполнять десятки самых разных функций. А у митохондрий есть даже собственная ДНК! Это значит, что когда-то, в глубокой древности, они были самостоятельными организмами.

Клеточная мембрана — едва ли не простейший элемент клетки

Типы клеток и их внешний вид

Организм человека состоит из клеток самых разных типов. Они абсолютно разные. То есть, совершенно. Нервные клетки отличаются от клеток, скажем, кишечника, как небо и земля. Кстати, на самом деле нервных клеток тоже множество типов, и они мало похожи друг на друга.

Клетка Панета тонкой кишки. Обеспечивают антибактериальную защиту.

Нервная клетка типа Веретенообразный нейрон (иначе — нейроны фон Экономо). Служит для быстрой передачи информации.

Нервная клетка типа Клетка Пуркинье

Общее количество типов клеток в человеческом организме до сих пор точно не установлено, ведь учёные постоянно открывают всё новые и новые типы. Но только основных, базовых разновидностей клеток известно более 200, и это не считая подтипов.

В общем, фантастическое разнообразие типов, форм, цветов и функций.

Да, человек, устроен сложно.

Продолжительность жизни клеток организма.
Смертные и бессмертные клетки.

Поэтому, к слову, рак так трудно победить. Для этого нужно запретить организму снабжать раковые образования теломеразой. Но как это сделать, мы пока не знаем.

Но узнаем обязательно.

Химический состав клетки

Он, естественно, различен для клеток разных типов, но в целом можно говорить об определённой выдержанности состава (но не содержаний конкретных элементов, которые значительно отличаются).

В состав клетки входит практически вся таблица Менделеева (кроме самых тяжёлых элементов) и плюс большое количество органических соединений. То есть, можно говорить о том, что в клетке есть практически всё, что есть в природе. В настоящий момент считается, что в составе клетки насчитывается около 90 химических элементов. 25 из них важны для нормального функционирования организма, а 18 – жизненно необходимы.

Неорганические вещества принято разделять на 4 группы:

Биоэлементы (иначе – органогены)

Макроэлементы (иначе – минералы)

Элемент	Содержание, %
Кальций	0,04-2,00
Фосфор	0,2-1,0
Калий	0,15-0,4
Сера	0,15-0,2
Хлор	0,05-0,1
Натрий	0,02-0,03
Магний	0,02-0,03
Железо	0,01-0,015
Всего	до 1.98%

Микроэлементы (иначе – минералы)

Элемент	Содержание, %
Цинк	до 0,001
Медь	до 0,001
Хром	до 0,001
Ванадий	до 0,001
Ванадий	до 0,001
Германий	до 0,001
Йод	до 0,001
Марганец	до 0,001
Кобальт	до 0,001
Никель	до 0,001
Селен	до 0,001
Фтор	до 0,001
Рутений	до 0,001
Молибден	до 0,001
Бор	до 0,001
Всего	до 0.02%

Ультрамикроэлементы

Элемент	Содержание, %
Золото	до 0,0000001
Серебро	до 0,0000001
Платина	до 0,0000001
Ртуть	до 0,0000001
Цезий	до 0,0000001
Бериллий	до 0,0000001
Радий	до 0,0000001
Уран	до 0,0000001
и около 50-ти других
Всего	менее 0.00001%

Органические вещества, состоящие, в свою очередь, из неорганических химических элементов, в среднем составляют следующий проценты от общей массы клетки:

Вещество	Содержание, %
Белки и аминокислоты	10-20
Жиры (липиды)	1-5
Углеводы (моно-, ди- и полисахариды)	0,2-2,0
Нуклеиновые кислоты (биополимеры; в т.ч. ДНК и РНК)	1-2
Низкомолекулярные органические вещества, в т.ч. аденозинтрифосфат	0,1-0,5
Биологически активные вещества и ферменты	ок. 0,1

Все элементы и вещества, входящие в состав клетки, выполняют одну, а чаще множество функций. Впрочем, назначение некоторых ультрамикроэлементов пока не установлено.

Питание клетки

Питанием клетки называется процесса захвата (иначе — интернализации) из внешней среды необходимых веществ, иногда в виде отдельных молекул химических элементов, иногда целых их групп (пищевых частиц). Практически все химические элементы, из которых состоят клетки, не синтезируются организмом и должны поступать извне.

Чтобы клетка смогла захватить нужные вещества, они должны предварительно поступить в т.н. внеклеточный матрикс – субстанцию, заполняющую пространство между клетками. К матриксу причисляют также плазму крови и лимфатическую жидкость.

Молекулы гиалуроновой кислоты (красно-оранжевые) во внеклеточном матриксе

Есть два принципиально разных способа использования клеткой полученного питания. Первый из них – ассимиляция — подразумевает, что молекулы питательных веществ захватываются и либо напрямую усваиваются клеткой, либо используются ей для построения других нужных её молекул. Второй – диссимиляция (или клеточное дыхание) – заключается в преобразовании полученных веществ в энергию, необходимую для выполнения различных функций.

Клетка не только питается, но и выводит остатки своей жизнедеятельности. И также через мембрану, откуда они выводятся дальше, через лимфатическую и другие системы организма. То есть, клетка, подобно человеку, имеет настоящую пищеварительную систему.

Читайте также: