Биологията на клетката в общи линии е позната на всички от училищната програма. Каним ви да си спомните това, което някога сте изучавали, както и да откриете нещо ново за него. Името "клетка" е предложено още през 1665 г. от англичанина Р. Хук. Едва през 19 век обаче започва да се изучава системно. Учените се интересуваха, наред с други неща, от ролята на клетката в тялото. Те могат да бъдат част от много различни органи и организми (яйца, бактерии, нерви, еритроцити) или да бъдат независими организми (протозои). Въпреки цялото им разнообразие, има много общо в техните функции и структура.
Клетъчни функции
Всички те са различни по форма и често по функция. Клетките на тъканите и органите на един организъм също могат да се различават доста силно. Въпреки това, биологията на клетката подчертава функциите, които са присъщи на всичките им разновидности. Тук винаги се осъществява синтеза на протеини. Този процес се контролира от генетичния апарат. Клетка, която не синтезира протеини, по същество е мъртва. Жива клетка е тази, чиито компоненти се променят през цялото време. Въпреки това остават основните класове веществанепроменено.
Всички процеси в клетката се извършват с помощта на енергия. Това са хранене, дишане, размножаване, метаболизъм. Следователно живата клетка се характеризира с факта, че в нея се извършва непрекъснат обмен на енергия. Всеки от тях има общо най-важно свойство – способността да съхранява енергия и да я изразходва. Други функции включват разделение и раздразнителност.
Всички живи клетки могат да реагират на химически или физически промени в околната среда. Това свойство се нарича възбудимост или раздразнителност. В клетките, когато са възбудени, скоростта на разпадане на веществата и биосинтеза, температурата и консумацията на кислород се променят. В това състояние те изпълняват функциите, характерни за тях.
Клетъчна структура
Структурата му е доста сложна, въпреки че се смята за най-простата форма на живот в такава наука като биологията. Клетките са разположени в междуклетъчното вещество. Осигурява им дишане, хранене и механична здравина. Ядрото и цитоплазмата са основните компоненти на всяка клетка. Всеки от тях е покрит с мембрана, градивният елемент за която е молекула. Биологията е установила, че мембраната е изградена от много молекули. Подредени са на няколко слоя. Благодарение на мембраната веществата проникват избирателно. В цитоплазмата са органели - най-малките структури. Това са ендоплазмения ретикулум, митохондрии, рибозоми, клетъчен център, комплекс на Голджи, лизозоми. Ще получите по-добра представа за това как изглеждат клетките, като изучавате снимките, представени в тази статия.
Мембрана
Когато изследвате растителна клетка под микроскоп (например корен от лук), можете да видите, че тя е заобиколена от доста дебела обвивка. Калмарът има гигантски аксон, чиято обвивка е от съвсем различно естество. Той обаче не решава кои вещества трябва или не трябва да се допускат в аксона. Функцията на клетъчната мембрана е, че тя е допълнително средство за защита на клетъчната мембрана. Мембраната се нарича "крепост на клетката". Това обаче е вярно само в смисъл, че защитава и защитава съдържанието му.
И мембраната, и вътрешното съдържание на всяка клетка обикновено се състоят от едни и същи атоми. Това са въглерод, водород, кислород и азот. Тези атоми са в началото на периодичната таблица. Мембраната е молекулярно сито, много фино (дебелината й е 10 хиляди пъти по-малка от дебелината на косъм). Порите му наподобяват тесни дълги проходи, направени в крепостната стена на някой средновековен град. Ширината и височината им са 10 пъти по-малки от дължината им. Освен това дупките в това сито са много редки. В някои клетки порите заемат само една милионна от цялата площ на мембраната.
Core
Клетъчната биология е интересна и от гледна точка на ядрото. Това е най-големият органоид, първият, който привлече вниманието на учените. През 1981 г. клетъчното ядро е открито от Робърт Браун, шотландски учен. Този органоид е вид кибернетична система, където информацията се съхранява, обработва и след това се прехвърля в цитоплазмата, чийто обем е много голям. Ядрото е много важно в процесанаследственост, в която играе основна роля. В допълнение, той изпълнява функцията на регенерация, тоест е в състояние да възстанови целостта на цялото клетъчно тяло. Този органоид регулира всички най-важни функции на клетката. Що се отнася до формата на ядрото, най-често тя е сферична, както и яйцевидна. Хроматинът е най-важният компонент на тази органела. Това е вещество, което се оцветява добре със специални ядрени багрила.
Двойна мембрана разделя ядрото от цитоплазмата. Тази мембрана е свързана с комплекса на Голджи и с ендоплазмения ретикулум. Ядрената мембрана има пори, през които някои вещества преминават лесно, докато други са по-трудни за това. Следователно неговата пропускливост е селективна.
Ядреният сок е вътрешното съдържание на ядрото. Той запълва пространството между неговите структури. Задължително в ядрото има нуклеоли (едно или повече). Те образуват рибозоми. Съществува пряка връзка между размера на нуклеолите и активността на клетката: колкото по-големи са нуклеолите, толкова по-активно протича белтъчната биосинтеза; и обратно, в клетки с ограничен синтез, те или напълно липсват, или са малки.
Хромозомите са в ядрото. Това са специални нишковидни образувания. В допълнение към половите хромозоми, има 46 хромозоми в ядрото на клетката в човешкото тяло. Те съдържат информация за наследствените наклонности на тялото, която се предава на потомството.
Клетките обикновено имат едно ядро, но има и многоядрени клетки (в мускулите, черния дроб и т.н.). Ако ядрата бъдат премахнати, останалите части от клетката ще станат нежизнеспособни.
цитоплазма
Цитоплазмата е безцветна слузеста полутечна маса. Съдържа около 75-85% вода, приблизително 10-12% аминокиселини и протеини, 4-6% въглехидрати, 2 до 3% липиди и мазнини, както и 1% неорганични и някои други вещества.
Съдържанието на клетката, разположено в цитоплазмата, може да се движи. Благодарение на това органелите са разположени оптимално, а биохимичните реакции протичат по-добре, както и процесът на отделяне на метаболитните продукти. В цитоплазмения слой са представени различни образувания: повърхностни израстъци, флагели, реснички. Цитоплазмата е пронизана от мрежеста система (вакуоларна), състояща се от сплескани торбички, везикули, тубули, които комуникират помежду си. Те са свързани с външната плазмена мембрана.
Ендоплазмен ретикулум
Тази органела е наречена така, защото се намира в централната част на цитоплазмата (от гръцки думата "ендон" се превежда като "вътре"). EPS е много разклонена система от везикули, тубули, тубули с различни форми и размери. Те са отделени от цитоплазмата на клетката с мембрани.
Има два вида EPS. Първият е гранулиран, който се състои от резервоари и тубули, чиято повърхност е осеяна с гранули (зърна). Вторият тип EPS е гранулиран, тоест гладък. Бабките са рибозоми. Любопитно е, че гранулираният EPS се наблюдава главно в клетките на животински ембриони, докато при възрастни форми обикновено е агранулиран. Известно е, че рибозомите са мястото на протеинов синтез в цитоплазмата. Въз основа на това може да се предположи, че гранулираният EPS се среща главно в клетките, където се осъществява синтеза на активен протеин. Смята се, че агрануларната мрежа е представена главно в онези клетки, където се осъществява активен синтез на липиди, тоест мазнини и различни мастноподобни вещества.
И двата вида EPS не участват само в синтеза на органични вещества. Тук тези вещества се натрупват и също се транспортират до необходимите места. EPS също така регулира метаболизма, който се случва между околната среда и клетката.
Ribosome
Това са клетъчни немембранни органели. Те са съставени от протеини и рибонуклеинова киселина. Тези части на клетката все още не са напълно разбрани по отношение на вътрешната структура. В електронен микроскоп рибозомите изглеждат като гъбовидни или заоблени гранули. Всяка от тях е разделена на малки и големи части (субединици) с помощта на жлеб. Няколко рибозоми често са свързани помежду си чрез верига от специална РНК (рибонуклеинова киселина), наречена i-RNA (пратеник). Благодарение на тези органели, протеиновите молекули се синтезират от аминокиселини.
Комплекс Голджи
Продуктите на биосинтеза влизат в лумена на тубулите и кухините на EPS. Тук те са концентрирани в специален апарат, наречен комплекс Голджи (обозначен като комплекса на Голджи на фигурата по-горе). Този апарат се намира близо до ядрото. Той участва в трансфера на биосинтетични продукти, които се доставят до клетъчната повърхност. Също така комплексът Голджи участва в отстраняването им от клетката, в образуванетолизозоми и др.
Тази органела е открита от Камилио Голджи, италиански цитолог (живот - 1844-1926). В негова чест през 1898 г. той е наречен апаратът (комплексът) на Голджи. Протеините, произведени в рибозомите, влизат в тази органела. Когато някой друг органоид се нуждае от тях, част от апарата на Голджи се отделя. Така протеинът се транспортира до необходимото място.
Лизозоми
Когато говорим за това как изглеждат клетките и какви органели са включени в състава им, е необходимо да се спомене лизозомите. Те имат овална форма, заобиколени са от еднослойна мембрана. Лизозомите съдържат набор от ензими, които разграждат протеини, липиди и въглехидрати. Ако лизозомната мембрана е повредена, ензимите се разграждат и унищожават съдържанието вътре в клетката. В резултат тя умира.
Cell center
Намира се в клетки, които са способни да се делят. Клетъчният център се състои от две центриоли (пръчковидни тела). Намирайки се в близост до комплекса на Голджи и ядрото, той участва в образуването на делителното вретено, в процеса на клетъчно делене.
Митохондрии
Енергийните органели включват митохондрии (на снимката по-горе) и хлоропласти. Митохондриите са оригиналните електроцентрали на всяка клетка. Именно в тях енергията се извлича от хранителните вещества. Митохондриите имат променлива форма, но най-често са гранули или филаменти. Техният брой и размер не са постоянни. Зависи от това каква е функционалната активност на конкретна клетка.
Ако разгледаме електронна микрофотография,Вижда се, че митохондриите имат две мембрани: вътрешна и външна. Вътрешният образува израстъци (кристи), покрити с ензими. Поради наличието на кристи общата повърхност на митохондриите се увеличава. Това е важно за активната активност на ензимите.
В митохондриите учените са открили специфични рибозоми и ДНК. Това позволява на тези органели да се възпроизвеждат самостоятелно по време на клетъчното делене.
Хлоропласти
Що се отнася до хлоропластите, те са с форма на диск или топка, с двойна обвивка (вътрешна и външна). Вътре в този органоид има също рибозоми, ДНК и грана - специални мембранни образувания, свързани както с вътрешната мембрана, така и помежду си. Хлорофилът се намира в мембраните на гран. Благодарение на него енергията на слънчевата светлина се превръща в химическата енергия на аденозин трифосфат (АТФ). В хлоропластите се използва за синтезиране на въглехидрати (образувани от вода и въглероден диоксид).
Съгласен съм, информацията, представена по-горе, е необходимо да се знае не само за да преминете тест по биология. Клетката е строителният материал, който изгражда нашето тяло. И цялата жива природа е сложен набор от клетки. Както можете да видите, те имат много компоненти. На пръв поглед може да изглежда, че изучаването на структурата на клетката не е лесна задача. Ако погледнете обаче, тази тема не е толкова сложна. Необходимо е да го знаете, за да сте добре запознати с наука като биологията. Съставът на клетката е една от основните й теми.
