Клетка

Клетка (cellula) - наименьшая структурная единица организма. Она состоит из цитоплазмы и ядра (рис. 1). Клетка обладает всеми основными свойствами живой материи: обменом веществ, способностью к воспроизведению (размножение) и чувствительностью (раздражимость). Клетку рассматривают как основную форму существования живого, из которой в процессе эволюции развились сложные организмы. Учение о клеточном строении всех растительных и животных организмов (клеточная теория) сформулировано Т. Шванном в 1838 г. и по определению Ф.. Энгельса, было одним из величайших открытий человечества. Эта теория явилась подтверждением единства всего органического мира и его эволюционного развития.

В сложном организме клетки взаимосвязаны и, представляя отдельные структурные единицы, входят в состав тканей и находятся в функциональном взаимодействии.

Животные клетки чрезвычайно разнообразны по величине, форме, особенностям тонкого строения и функции. Величина клетки обычно микроскопическая, но варьирует в значительных пределах. По форме клетки могут быть плоскими, кубическими, веретенообразными, отростчатыми и т. д. Основными частями клетки являются ядро, цитоплазма, плазматическая (клеточная) мембрана (плазмолемма). Все вещество клетки представляет собой сложную коллоидную систему, состоящую из различных органических веществ и неорганических соединений. Основным органическим веществом являются разнообразные белки.

Ядро (nucleus) клетки чаще имеет округлую или овальную форму, находится внутри клетки в цитоплазме и отграничено от нее ядерной оболочкой. Оно служит местом локализации генов, основным химическим веществом которых является дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК). При помощи специальных методов исследования внутри ядра обнаруживают глыбки и зерна, вещество которых хорошо окрашивается и носит название хроматина (от греч. chroma - краска). В зернах и глыбках хроматина выявлены ДНК, некоторые белки и РНК (рибонуклеиновая кислота). Помимо хроматина, в ядре имеются нуклеоплазма и 1 - 2 ядрышка.

Цитоплазма состоит из гиалоплазмы (основная плазма), имеющей разную консистенцию в различных отделах и содержащей преимущественно молекулы белка, а также из эндоплазматической сети, которая представлена каналами, образованными мембранами, связанными с цитоплазматической (клеточной) мембраной. В цитоплазме имеются также постоянные образования - органеллы (органоиды) и непостоянные - включения. К органоидам относятся митохондрии, внутриклеточный сетчатый аппарат, лизосомы, клеточный центр и др. Некоторые виды клеток снабжены специфическими органоидами (например, миофибриллы в мышечных волокнах).

Митохондрии (см. рис. 1) обычно расположены в околоядерной зоне цитоплазмы и имеют форму палочек, зерен, цепочек. В митохондриях происходит синтез богатого энергией соединения - аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ).

Рис. 1. Схема микроскопического строения клетки. 1- плазматическая (клеточная) мембрана; 2 - цитоплазма; 3, 4 - мембраны эндоплазмати- ческой сети; 5 - рибосома; 6 - митохондрия; 7 - сетчатый аппарат; S центросома (клеточный центр); 9 - центриоли; 10 вакуоль; 11 - гранулы; 12 - внутриклеточные нити; 13 - ядро; 14 - ядерная оболочка; 15 - пора в ядерной оболочке; 16 - ядрышко

Внутренний сетчатый аппарат, или комплекс Гольджи, имеет вид сетки или венчика и содержит вакуоли разной величины, образованные мембранами. Назначение этого аппарата недостаточно ясно; установлено, что в секреторных клетках он является местом накопления секрета.

Одними из важнейших органоидов клетки являются лизосомы. Они представляют собой пузырьки, заполненные ферментами, которые регулируют обменные процессы в клетке и выполняют роль "санитаров", растворяя отжившие компоненты клетки.

Клеточный центр состоит из одного или двух телец, расположенных вблизи ядра и окруженных светлой цитоплазмой. Эти тельца называются центриолями и участвуют в процессе деления клетки.

Временные включения цитоплазмы могут появляться и исчезать в связи с процессами, происходящими в клетке. К этим включениям относятся гранулы и вакуоли, содержащие белки, жиры, углеводы и другие вещества, а также зерна пигмента.

Плазматическая (клеточная) мембрана (плазмолемма, или цитолемма) покрывает клетку с поверхности и отделяет ее от окружающей среды. Она состоит из липидов и белков, является полупроницаемой и регулирует поступление веществ в клетку и выход их из клетки. Большую роль в этом процессе играют так называемые ганглиозиды (жироподобное вещество с углеводом), встроенные в клеточную мембрану и являющиеся ее рецепторным аппаратом.

Межклеточное вещество, как вытекает из названия, находится между клетками. В одних тканях оно жидкое (например, в крови), а в других состоит из аморфного (бесструктурного) вещества с включенными в него различными волокнами. В разных тканях межклеточное вещество выражено неодинаково. Наиболее богата им соединительная ткань.